【2019】物理下册10、2阿基米德原理导学案新版新word版

1、1 / 7 【2019 最新】物理下册 10、2 阿基米德原理导学案新版新人教版 word 版 、课程实施标准 知识内容 完成时间 课标标准 内容细目 教学实施具体要求 评价方式 1、知道阿基 米德原理 1、知道阿基米德原理 2、能利用 F浮 的内容 作业测试 阿基米德 1 课时 =6排=口排 g= p 阿基米德 2、能利用 F浮=6排=m 学生实验 原理 液gV排计算简 原理 排g F 浮=p液gV排 操作 单的浮力问 计算简单的浮力问题 题 、教学重点、难点 重点：学生经历探究浮力大小与排开液体重力关系的实验过程，归纳出阿基米德原理。 难点：探究阿基米德原理的实验设计及操作过程；对阿基米德

2、原理的理解。 三、知识要点 （一）阿基米德的灵感 1 据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否是用纯金制成的， 要测量王冠的体积， 冥思苦想了很久都没有结果。一天，当他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，突然 想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开水的体积吗？随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴 定问题，他经过了进一步的实验以后，便来到了王宫，他把王冠和同等质量的纯金放在盛满水的两 个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比 相同重量的纯金的体积大，密度不相同，所以证明了王冠里掺进了其他金属。这次试验的意义远远 大于查出金匠欺

3、骗国王，阿基米德从中发现了阿基米德原理。 2 实验：如图 1 所示，将空易拉罐引入水中，发现易拉罐浸入水中的体积越大， _ 水的体 积就越大。 物体浸入水中的体积 _ 物体排开水的体积。 易拉罐浸入水中越深，排开水越多越费力，说明水向上的 _ 越大。 分析：易拉罐浸入水中更多，排开的水的体积更 _ ，所受浮力会 _ ，而物体受到的 2 / 7 浮力与 _ 和 _ 有关，而排开的液体体积和液体的密度的乘积是液体的 _ 。 而液体的 _ 与其质量成正比。 3 猜想：物体所受浮力可能等于物体排开液体所受的 【答案】排开；等于；浮力； 大；更大；液体的密度；排开的液体体积；质量；重力 重力 （二）探究

4、阿基米德原理 1 .设计实验方案 需要解决的两个问题： 如何测量物体受到的浮力。 如何测量被物体排开的液体的重力。 2. 实验步骤： 用弹簧测力计测出空小桶的重力 G （如图 2 所示） 用弹簧测力计测出小石块的重力 G （如图 3 所示） 将石块浸没入 _ 的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数 F拉（如图 4 所示） 用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力 G2 （如图 5 所示） 计算出小石块受至 U 水的浮力 F浮= _ ，排开水的重力 G排= _ 实验数据记录在表格中 小桶所受的 重力 G/N 物体所受的 重力 G/N 物体在水中 时测力计的 读数 F拉/N 小桶和排开 水所受的总 重力 G2/

5、N 浮力 F浮/N 排开水所受 的重力 G 排/N 3. 进行分析总结: 浸在水中的物体所受浮力的大小和物体排开水的重力 4. 阿基米德原理： （1）内容：浸在水中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它 _ 所受到的的重力。 表达式：F浮= _ 。 3 / 7 导出公式： F 浮= _ = _ = _ 。 提示：“浸入”、“浸在”所表示的物体在液（气）体中的情形可能是 _ ，也可能是 _ ，而“浸没”一定是 _ （填“部分浸没”或“全部浸没”） 关于 V排：。浸没时（如图 6 所示）：V排= _ ; 未浸没时（如图 7 所示）：2排= _ . （4） 从阿基米德原理可知：浮力的大小由 _ 、

6、_ 决定，与物体的形状密度、 质量、体积、在液体的深度、运动状态 _ 。 （5） 阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于 _ 。 【答案】盛满水； G-F 拉； G2-G1 相等 排开液体；G排；G排=呛排g= p液gV排；部分浸入；全部浸入；全部浸入； V物；V排-V露 液体的密度；排开的液体体积；无关 气体 四、典型例题 例 1“水立方”中游泳池的水深设计得比别的游泳池深了 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？ 【答案】不正确 【难易】较易 【考点】阿基米德原理 【解析】因为水立方虽

7、然水的深度增加了，但是运动员在水中排开的体积并没有增大，由阿基米德 原理得知，浮力 F浮=p液gV排，g 是固定的，对于相同的水质， p液是一样的，故运动员所受的浮力 并没有增大。 例 2.请比较以下浮力的大小（p铜p铝） （ 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， _ 受到的浮力大。 （ 2）同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中， _ 块受到的浮力大。 （ 3）同样重的铝块和铜块，把铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中， _ 块受到的浮力大。 4 / 7 【答案】甲；铝块；铝块 【难易】较易 【考点】阿基米德原理，物体的浮沉条件 解析】 (1) 同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没

8、在水中，乙浸没在煤油中，铜块等重，则体积相等， 排开液体的体积相等， P水卩煤油， 根据 F浮=p液gV排可知，甲的浮力大。(2 )由p铜p铝可 知，同样重的铝块和铜块铝块的体积大，都浸没在煤油中，根据 F浮=卩液gV排可知，铝块排开水的 体积大，所以，铝块受的浮力大。( 3)由p铜p铝可知，同样重的铝块和铜块铝块的体积大，铜 块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，铝块排开液体的体积大，且 p水 p煤油，根据 F浮=p液gV排可 知，铝块受的浮力一定大。 例 3个在节日放飞的氢气球，体积是 620ml。这个气球在地面附近受到的浮力有多大？(设地面 53 附近气温是 0C,气压是 1X 10 Pa,

9、p空气=1.29kg/m , g=10N/kg) 【答案】8060N 【难易】较易 【考点】阿基米德原理在气体中的应用 【解析】这个气球在地面附近受到空气的浮力： 33 F 浮=p 空气 gV 排=1.3kg/m x 10N/kg x 620m =8060N。 例 4.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，读数是 7.5N。当把零件浸没在 p =0.8 x 103kg/m3的油中 时，测力计的读数是 6.6N，金属零件的体积有多大？ ( g=10N/kg ) 【答案】 1.125x10 4m3 【难易】较易 【考点】阿基米德原理,测力计法计算浮力 【解析】F s=G- F=7.5N 6.6N=0.9

10、N 由 F浮=p油gV排得 例 5某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度：他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的 挂钩上铁块在空气中时弹簧测力计的读数是 4.74N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的读数是 33 4.11N，该液体的密度是多少？ ( p铁=7.9 x 10 kg/m , g=10N/kg ) 33 【答案】 1.05x10 3kg/m3 【难易】中等 5 / 7 【考点】阿基米德原理,测力计法计算浮力 【解析】由重力公式 G=mg 得，铁块的质量 m=G铁/g=4.74N * 10N/kg=0.474kg，由密度公式 p =m/V -5 3 物得，铁块的体积 V铁=口铁/

11、p铁=0.474kg * (7.9 x 103kg/m3)= 6x 10- m，因为铁块浸没在液体中，所 以铁块排开该液体的体积 V排“铁=6x 10-5m。又因为铁块浸没在液体中受到的浮力 F浮=G F=4.74N 4.11N=0.63N，由阿基米德原理 F 浮=p液 gV 排 得，该液体的密度。 五、课堂反馈 1 关于阿基米德原理，正确的叙述是 A. 浸入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的体积 B. 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体的质量 C. 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受到的重力 D. 浸在液体中的物体受到

12、向上的浮力，浮力的大小等于物体的重力 【答案】 C 【难易】较易 【考点】阿基米德原理的理解 【解析】 阿基米德原理的内容是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 所受到的重力。 2. 将同一铁块分别浸没于盐水、水、酒精中，铁块受到的浮力是 A. 在盐水中最大 B. 在水中最大 C. 在酒精中最大 D. 在三中液体中一样大 【答案】 A 【难易】较易 【考点】阿基米德原理和物体的浮沉条件的应用 【解析】铁块在盐水、水和酒精中都是沉底，根据浮力 F浮=卩液gV排。V排一样，盐水的密度最大， 所以铁块在盐水中的浮力最大。 3. 如图所示，A 为木块，B 为铝块，C 为铁球，它

13、们的体积相等，把他们都浸没在水中，则下列说 法中正确的是 6 / 7 A. 由于铁的密度大，所以铁球受到的浮力大 B. 由于木块上浮，所以木块受到的浮力最大 C. 三个物体受到的浮力一样大 D. 由于铝块面积大，水对它向上的压力也大，因此铝块受到的浮力最大 【答案】 C 难易】较易 【考点】阿基米德原理的应用 【解析】三个物体都是浸没，根据浮力 F浮=卩液gV排，V排一样，p液也一样，所以三个物体受到的 浮力一样大。 4. 将一重为 80N 的物体，放入一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了 30N 的水，则物体受到的浮力是 A80N B 30N C 50N D 110N 【答案】 B 【难易】较易

14、 【考点】阿基米德原理的应用 【解析】根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力， 因为溢出水的重力是 30N,所以物体受到的浮力是 30N。 5. 两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把他们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石 块下沉，则他们受到的浮力 A. 因为木块上浮，所以受到的浮力较大 B. 因为石块下沉，所以受到的浮力较小 C. 因为木块体积较小，所以受到的浮力较大 D. 因为石块体积较大，所以受到的浮力较大 【答案】 D 【难易】较易 【考点】阿基米德原理的应用 【解析】两个物体都是浸没，根据浮力 F浮=p液gV排，p液一样，大石块比小木块体

15、积大，所以 V排 也较大，故石块受到的浮力较大。 6. 弹簧测力计的下端吊着一个金7 / 7 属球，当静止时，弹簧测力计的示数是 4N;若将金属球慢慢浸入 水中，弹簧测力计的读数将逐渐 _ （变大 / 变小），金属球受到的浮力将逐渐 _ （变大 /变小）；当金属球的一半浸在水中时， 弹簧测力计的示数是 2.4N，这时金属球受到的浮力是 _ N; 此时金属球排开的水重 _N。当金属球全部浸没在水中后，这时金属球受到的浮力是 _ N,弹簧测力计的示数是 _ No 【答案】变小;变大; 1.6N; 1.6N; 3.2N; 0.8N 【难易】较易 【考点】阿基米德原理，测力计法测浮力 【解析】当金属球慢慢浸入水中，排开的体积逐渐变大， 由 F浮=卩水V 排 g，得金属球受到的浮力逐渐变大， 因为 F 浮=G-F示金属球的重 G 不变，所以弹簧测力计的读数变小； 当金属球的一半浸在水中时， F示=2.4N, F 浮=6排=G-F 示=4N-2.4N=1.6N , 当金属球全部浸没在水中