沪科版2020年春物理八年级下册第九章第2节 阿基米德原理教案.docx
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1、第二节 阿基米德原理教案教学目标1、知道影响浮力大小的因素。2、知道阿基米德原理的内容及表达式。3、探究影响浮力大小的因素及实验探究阿基米德原理。4、用阿基米德原理分析解决与浮力有关的问题。5、通过学习过程中的合作与交流,培养学生交流意识和合作精神。教学重点影响浮力大小的因素以及阿基米德原理。教学难点用阿基米德原理分析解决与浮力有关的问题。课时安排2课时课前准备课件第一课时 阿基米德原理教学过程回顾思考1.称重法求浮力的计算公式是_。2.浮力产生的原因是_。导入新课实验演示:有趣的“造船”小实验。取一杯清水和一块橡皮泥,将橡皮泥揉成小球轻轻放入水中,橡皮泥将下沉,如果将橡皮泥捏成小船轻放在水面
2、上,橡皮泥将漂浮,为什么会出现这种情况呢?学完本节课你就明白了。讲授新课一、浮力的大小与哪些因素有关1.通过“死海”视频探究浮力的大小与什么因素有关?2.演示实验:鸡蛋上浮。得出结论:浮力的大小与液体的密度有关,液体密度越大,物体所受的浮力越大。3.学生实验:将空矿泉水瓶缓缓压入水中,感受手施加力的变化以及水桶里水位的变化。带着下面几个问题进行实验:(1)你的手施加的力会怎样变化?说明了什么?(2)水桶里的水位怎样变化?说明了什么?(3)浮力的大小与什么因素有关?4.演示实验:浮力大小与排开液体的体积有关。教师引导:(1)如何理解排开液体的体积?(2) 研究浮力与V排有关,要改变什么?同时,控
3、制哪些因素相同? 实验结论:浮力的大小与排开液体的体积有关,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力就越大。5.演示实验:探究浮力的大小与物体浸入深度的关系。带着下面几个问题进行实验:(1)浸没前,弹簧测力计示数如何变化?排开水的体积如何变化?说明了什么?(2)浸没后,弹簧测力计的示数如何变化?说明了什么? 实验结论:浮力大小与浸没在液体中的深度无关。教师归纳:物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关。与浸没在液体中的深度无关。教师引导学生回顾“造船实验”,解释为什么折成船状就能浮在水面上。2、 阿基米德原理师:物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关
4、,即所受浮力的大小可能与排开液体多少有关,那么浮力的大小与排开液体的什么相关呢?猜想:浮力大小可能与排开液体的重力有关。带着以下问题阅读教材173到174页:(1)此实验需要测哪几个物理量?(2)如何得出浮力F浮的大小?(3)如何得出排开水的重力G排的大小?1.学生实验:探究阿基米德原理(1)简介溢水杯的使用:将水倒入溢水杯中,水面到达溢水口。将物体浸入溢水杯的水中,被物体排开的这部分水从溢水口流出。用空小桶接住流出的水,小桶中水的体积和浸入水中物体的体积相等。(2)说明注意事项:往溢水杯中加水至水溢出,溢水杯就装满水。将物体缓慢浸没水中。用小桶接排开的水至不再溢出为止。物体不要接触溢水杯底,
5、弹簧测力计示数稳定后读数。将所测得的实验数据填在下表中,并写出实验结论。石块在空气中的重力(N)石块浸没在水中时弹簧测力计的示数(N)石块受到水的浮力(N)小桶的重力(N)小桶和石块排开水的总重力(N)小桶中水的重力(N)(3)学生分组实验,教师巡回指导。(4)得出实验结论:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。引出阿基米德原理的内容。2.阿基米德原理(1)内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力。(2)数学表达式:F浮=G排。(3)用于计算的导出式:F浮=G排=液gV排。(4)适用范围:液体和气体。指出:浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积
6、有关,与浸没在液体中的深度无关。思考:不会游泳的同学如果不慎落水该如何自救呢?课堂小结1.物体在液体中所受浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关。与浸没在液体中的深度无关。2.阿基米德原理:F浮=G排=液gV排。当堂达标1.阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于_,用公式表示为_,可以推导得出F浮m排g_,其中液表示_,单位为kg/m3;V排表示_,单位为m3。来答案:物体排开的液体所受重力的大小 F浮G排 液V排g 液体的密度 物体排开液体的体积2.如图所示,图甲中A、B两个金属块体积相等,则FA浮_FB浮;图乙中A、B两个金属块体积也相等,则FA娴
7、?_FB娴?。(均选填“”“”或“”) 答案: 3.在一个溢水杯中装满水,并在溢水口下放一个小烧杯,如图所示,将一个体积为10 cm3的金属块慢慢浸没到水中,等停止溢水后,小烧杯中承接的水的质量为_g,金属块受到的浮力为_N。(g取10 N/kg)答案:10 0.14.如图所示,用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水),对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究。(1)分析图、,说明浮力大小跟物体_;(2)分析图_,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关;(3)金属块浸没在盐水中所受的浮力是_ N。上面的实验表明,物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积_关系,与液
8、体的密度_关系。答案:排开液体的体积有关 、 1.2 有 有5.如图所示是用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作的四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由图中_两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为_;若关系式_成立,即可以得到著名的_。答案:a、c F4F2 F4F2F1F3 阿基米德原理板书设计第一课时 阿基米德原理1、 影响浮力大小的因素(1) 液体的密度(2)物体排开液体的体积二、阿基米德原理:F浮=G排=液gV排第二课时 浮力的三种计算方法教学过程方法一称重法称重法:用弹簧测力计测量浮力大小。物体的受力情况如图所
9、示,由力的平衡可知,GF浮F示,则F浮GF示。例1一物体在弹簧测力计下,示数为8 N,当它浸入水中时,示数为3 N,此时物体所受的浮力为()A.3 N B.5 N C.8 N D.11 N解析:F浮GF示=8 N3 N=5 N。答案:B【跟进训练】某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则(C)A.F浮F1F2 B.F浮F4F3C.F浮F2F3 D.F浮F2F4方法二压力差法压力差法:F浮F向上F向下,如图所示。例2如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L0.2 m的立方体,下部为边长l0.1 m的立方体。Q的
10、下表面与容器底部黏合,且水面恰好与Q上表面相平,g取10 N/kg,则零件所受的浮力为()A.0 B.20 N C.60 N D.80 N解析:因为下部立方体与容器底部黏合,故水没有产生向上的压力;上部立方体的下表面积的一部分(与水接触)受到向上的压力,这部分的面积SL2l2(0.2 m)2(0.1 m)20.03 m2,这部分表面受到水的压强为pgL1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m2 000 Pa,由于浮力是物体上、下表面的压力差产生的,所以F浮pS2 000 Pa0.03 m260 N。答案:C【跟进训练】(多选)同一物体分别按如图所示两种方式置于同种液体中,则下列说法中正
11、确的是(BC)A.物体上下表面第一次受到的压力差大于第二次受到的压力差B.物体上下表面第一次受到的压力差等于第二次受到的压力差C.物体上下表面第一次受到的压强差大于第二次受到的压强差D.物体上下表面第一次受到的压强差等于第二次受到的压强差方法三阿基米德原理法阿基米德原理法:F浮G排m排g液gV排。1.求浮力:直接用公式计算物体所受的浮力。例3如图所示用一细绳拴住体积为0.6 dm3、重为4 N的木块,使它浸没在水中,此时绳的拉力为多大?解:木块浸没在水中所受浮力:F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg0.610-3 m36 N。物体受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力,所以
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