《阿基米德原理》示范公开课教学设计【物理沪科版八年级】

2/2《阿基米德原理》教学设计教学目标（1）经历探究影响浮力大小因素的过程。（2）掌握阿基米德原理，会运用阿基米德原理解决相关问题；（3）经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的过程；（4）尝试用阿基米德原理解释生活中的相关问题。（5）勇于根据已有事实或知识提出自己的设想或作出相应的判断。教学重难点教学重点：阿基米德原理教学难点：探究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系课的类型新授课教学方法讲授法、谈话法、讨论法教学准备多媒体课件、溢水杯、小桶、弹簧测力计、大小不同的铝块3个教学过程新课引入教师活动：提问上节课所讲内容，让学生举手回答。教师口述：我们前面学习了浮力的概念，浮力产生的原因。那么你想过没有，如何浮力的大小与哪些因素有关，如何定量计算浮力的大小。这就是我们这节课要解决的问题。内容讲解一、浮力的大小与哪些因素有关师生活动：教师提示学生猜想影响浮力大小的因素。猜想的因素包含但不限于物体浸没的深度、物体浸没的体积、液体的密度。教师活动：演示探究影响浮力大小因素的实验。实验：（1）将物块挂在弹簧测力计下，从物块未接触液面开始，逐渐增加物块浸入水的体积，观察并记录弹簧测力计求数的变化。（2）当物块完全浸入水后逐渐增加物块浸入水的深度，观察并记录弹簧测力计示数和变化。（3）将液体由水换成酒精。将物块完全浸入液体中，记下（计算）此时物块所受的浮力。实验分析：（1）让学生分析物块从位置1→2→3的过程中，物体所受浮力的变化，哪些可能影响浮力大小因素的量变了，哪些没变？说明了什么？（2）让学生分析物块从位置3→4的过程中，物体所受浮力的变化，哪些可能影响浮力大小因素的量变了，哪些没变？说明了什么？（3）让学生分析将液体由水换成酒精后，物体所受浮力的变化，哪些可能影响浮力大小因素的量变了，哪些没变？说明了什么？师生活动：总结影响浮力大小的因素。物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。物体浸入液体的体积等于物体所排开的液体的体积。因此，影响浮力大小的因素可以表述为：（1）液体的密度；（2）物体排开的液体的体积。同时，可得液体的密度越大、排开的液体的体积越大，物体所受的浮力就越大。由于液体的密度与所排开的液体的体积的乘积等于物体排开的液体的质量。同时，还因为物体所排开的液体的重力与这部分液体的质量与正比。因此，可以猜想，浮力的大小与物体所排开的液体所受的重力有某种关系。二、阿基米德原理教师活动：演示探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验。师生活动：设计实验方案。学生活动：学生之间讨论实验方案。浮力的大小用弹簧测力计测出。物体排出的液体所受的重力可用弹簧测力计测出。物体所排出的液体可用溢水杯和小桶收集。（1）用测力计测出铝块1所受的重力。（2）把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出这时测力计的示数。同时，用小桶收集物体排开的水。（3）测出小桶和物体排开的水所受的总重力。（4）测出小桶所受的重力。（5）换用不同的铝块重复上面的操作。次数铝块所受的重力/N铝块在水中时测力计的读数/N浮力/N小桶和排开的水所受的重力/N小桶所受的重力/N排开的水所受的重力/N123师生活动：学生之间计算出表格中第4列、第7列的数值。师生活动：学生之间分组讨论物体所受的浮力与物体所排开的液体所受的重力的关系。教师活动：讲解阿基米德原理。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。数学式为F浮=G排如果液体的密度为ρ，物体排开液体的体积为V，则物体所受的浮力还可表示为F浮=ρ液gV排典题剖析例1在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图所示的一系列实验。请你根据图中给出的信息，回答下列问题：（1）物体A浸没在水中所受浮力为________N。（2）根据图乙和图________可知，浮力的大小与排开液体的体积有关。（3）根据图丙和图丁可知，浮力的大小与液体________有关。答案：（1）1（2）丙（3）密度例2将重6N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力是()A．10N B．6N C．4N D．2N答案：C例3如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，则从大烧杯溢出流入小桶中的水和此金属球的关系是()A．两者体积相等，质量相等B．两者体积相等，小桶中水的质量较大C．金属球受到的浮力等于小桶中水的重力D．金属球受到的浮力大于小桶中水的重力答案：C例4将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中。放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面，如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，则()A．实心球受到的浮力大 B．它们受到的浮力一样大C．乒乓球受到的浮力大 D．不能确定答案：A例5如图所示，为了验证“阿基米德原理”，某同学做了如下实验：甲 乙 丙(1)如图甲，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力计为T1，小桶与石块的总重记为G，则T1________G(选填“＞”“＜”或“＝”)。(2)如图乙，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出的水便流到旁边的小水杯中，将排出的水的重力记为G排。(3)如图丙所示，把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为T2，则T2________T1(选填“＞”“＜”或“＝”)。(4)通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系：______