第1课时 初步认识阿基米德原理

第2节 阿基米德原理第1课时 初步认识阿基米德原理课题初步认识阿基米德原理课型新授课教学目标知识与技能1.知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论.2.理解阿基米德原理的内容. 过程与方法经历探索阿基米德原理的过程，培养学生的分析概括能力、动手操作能力.情感、态度与价值观1.初步认识科学技术对社会发展的影响.2.初步培养应用科学知识的意识.教学重点阿基米德原理的实验探究.教具准备多媒体课件、弹簧测力计、细线、石块、木块、烧杯、水、酒精、小桶等.教学难点理解阿基米德原理的内容.教学课时1课时课前预习1.浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，这就是阿基米德原理.该原理也适用于气体.2.阿基米德原理公式及浮力大小的决定因素（1）F浮=G排=液GV排；（2）从公式可知：物体所受浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关，与它浸在液体中的深度、物体的质量、体积、密度等无关.巩固复习教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入师：同学们认识了浮力，那么物体在什么情况下受到的浮力比较大，什么情况下受到的浮力比较小，浮力的大小和什么因素有关呢？生：浮力的大小和液体的密度和排开液体的体积有关.师：同学们说得很对，我们知道物体的体积与密度的乘积等于物体的质量，而物体的重力大小跟它的质量成正比，那我们试着再想想浮力的大小是否和排开液体的重力有关呢？学生讨论，并产生疑问.师：大家别着急，我们下面就来探究浮力的大小和排开液体的重力的关系.备课笔记进行新课 阿基米德原理的实验探究教师引导学生分组进行下列实验：第一组：A.先用弹簧测力计测出小桶的重G桶，把小桶放在溢水杯旁边；B.用弹簧测力计测出小石块的重G石；C.将石块浸没在盛满水的溢水杯中（溢水杯中溢出的水全部流入小桶中），读出这时弹簧测力计的示数F，则石块受到的浮力为：F浮=G石-F；D.用弹簧测力计测出装有溢出水的小桶的总重G总，算出溢出的水的重量即排开的水的重量，为G排=G总-G桶；E.比较浮力F浮及排开的水的重力的大小，发现F浮=G排.实验结论：浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重相等.第二组：分别将石块浸没在水和酒精中进行实验（步骤同上），虽然在酒精和水中受到的浮力不同，但在水中和在酒精中受到的浮力分别和排开水的重力和排开酒精的重力相等.第三组：用木块进行实验.先称出木块的重力G木；然后将木块放在溢水杯中，木块浮在水面上，算出木块排开的水的重力G排，发现木块的重力G木和木块排开水的重力G排相等，即G木=G排.因为木块浮在水面上，所以木块受到的浮力和重力相等.因此，木块所受到的浮力大小也等于木块排开的水的重力.师：归纳同学们的实验结果，我们能得出的结论是什么？生：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力（F浮=G排）.师：这就是著名的“阿基米德原理”，如果用V排表示物体排开液体的体积，用液表示这种液体的密度，那么物体排开液体的重力G排=液V排G.所以阿基米德原理可以用公式F浮=G排=液V排G表示.板书：1.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力.2.阿基米德原理表达式：F浮=G排=液V排G，在表达式中，液液体的密度，单位为kg/m3；V排物体排开液体的体积，单位为m3；G是常数，G=9.8N/kg.3.阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体. 阿基米德原理的简单计算教师：上面我们已经知道了阿基米德原理的内容，下面我们通过一道例题学会运用阿基米德原理进行简单的计算.例题1教师用多媒体播放教材P55例题，并讲解.教学板书备课笔记规律总结：如何正确理解阿基米德原理：理解阿基米德原理时，应注意以下几点：（1）原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种状态：一种物体全部浸在液体里，即物体浸没在液体中；二是物体的一部分浸在液体里，另一部分露在液面以上.（2）G排是指物体排开液体所受的重力，F浮=G排表示物体受到的浮力大小等于被物体排开的液体的重力.（3）V排表示被物体排开的液体体积，当物体浸没在液体里时，V排=V物，当物体只有一部分浸入液体里时，V排V物.（4）由F浮=液GV排可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关.（5）阿基米德原理也适用于气体，但公式中液要改成气.课堂小结通过本节课的学习，我们探究了浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，知道了阿基米德原理，以及用阿基米德公式进行简单的计算.教材习题解答想想做做（P53）通过图10.2-1的操作，体验“物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大”这个结论.把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中.试试看，当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？解答：饮料罐浸入水中越深，排开水的体积越大，人手需要向下的压力越大，说明饮料罐受到向上的浮力在增大.但如果饮料罐完全浸没后，不管再如何下按（浸入更深），则所受的浮力也不再变化.动手动脑学物理（P56）1.北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5m.有人说，水的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了.你认为他的说法正确吗？为什么？2.请比较以下浮力的大小.（1）同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？（2）同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？（3）同样重的铝块和铜块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪个受到的浮力大？3.一个在节日放飞的气球，体积是620m3.这个气球在地面附近受到的浮力有多大？设地面附近气温是0，气压是1105Pa，空气的密度是1.29kg/m3.1.解答：这个说法不对，由阿基米德原理可知，浸入液体中的物体，所受浮力只与液体密度和物体排开液体的体积有关，与浸入液体中的深度无关.2.解答：（1）同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，它们排开液体体积相同，水的密度大于煤油密度，由F浮=液gV排知，甲受到的浮力大；（2）同样重的铝块和铜块，浸没在煤油中，铝块密度小，体积大，排开液体体积大，由F浮=液gV排知，铝块受到的浮力大；（3）把铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，铝块排开液体体积大，水的密度大于煤油密度，所以铝块受到的浮力大.3.解答：F浮=gV=1.29kg/m39.8N/kg620m3=7838.04N.难题解答例题2 在一只薄塑料袋中装水过半（未满），用细线扎紧袋口，用弹簧测力计测得其所受的重力为9N；再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中，当弹簧测力计示数为6N时，袋内水面与烧杯中的水面相比（不计塑料袋和细线的重量）（ ）.A.比烧杯中的水面高B.比烧杯中的水面低C.与烧杯中的水面相平D.无法判断高低解析：塑料袋浸入水中后，弹簧测力计的示数为6N，袋内水所受的浮力为备课笔记归纳总结：1.使用溢水杯时，只有当原来的水面到达溢水口时，物体排开水的体积与溢出水的体积才能相等，物体排开水的重力才等于溢出水的重力，即浮力等于溢出水的重力.否则浮力大于溢出水的重力.2.判断浮力的变化时，一是在液体密度不变时，通过排开液体的体积确定浮力如何变化;二是在排开液体的体积不变时，通过液体密度的变化确定浮力的变化.9N-6N=3N，小于袋内水所受的重力，即排开水的重力小于袋内水的重力，说明水袋没有完全浸入水中，故袋内水面比烧杯中的水面高.答案：A布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教