10.2 阿基米德原理

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1、10.2阿基米德原理一、教学目标:(一)知识与技能      1、能用溢水杯等器材探究浮力的大小。      2、会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。  (二)过程与方法    1.经历科学探究,培养探究意识,发展科学探究能力。    2.培养学生的观察能力和分析概括能力,发展学生收集、处理、交流信息的能力。  (三)情感、态度与价值观    1.增加对物理学的亲近感,保持对物理和生活的兴趣。    2.增进交流与合作的意识。    3.保持对科学的求知欲望,勇于、乐于参与科学探究。 二、教学重点:阿基米德原理的实验探究及其应用.三、教学难点:1.探索阿基米德原理的实验设

2、计及操作过程。  2.对阿基米德原理的理解。 四、教学方法:观察、讨论、实验探究法、启发式教学 五、教学用具:学生用的实验器材包括:弹簧测力计、木块、石块、细线、橡皮泥、溢水杯、量筒、大烧杯、小桶、塑料瓶、水、酒精等.教师演示用器材:铁架台(1个)、大弹簧测力计(1个)、石块(1个)、细线、大小烧杯(各1个)、溢水杯(1个).六、教学课时:2课时七、教学过程:(一)导入新课:由阿基米德原理的灵感导入新课,你能知道阿基米德揭开这个秘密的原理吗?你想知道这个原理是什么内容吗?今天我们就要学到这条原理.(二)新课教学:1、阿基米德的灵感创设情境:指着漂浮在水面上的空易拉罐提出问题,

3、易拉罐浮在水面上,用什么办法能把它浸入水中呢?方法1:用手把空易拉罐瓶向下慢慢压入水桶中,如图所示.问题:(1)你的手有什么感觉?(2)易拉罐受到的重力变化了吗?受到的浮力变化了吗?(3)水面高度有什么变化?(4)这些都说明了什么问题?学生活动:通过实验发现将易拉罐压入水桶的过程中,易拉罐所受的浮力越来越大,排开的水越来越多.说明浮力的大小和排开液体多少有关系.方法2:将易拉罐踩扁放入水中下沉.问题:(1)易拉罐为什么会沉下去?它受到的重力变化了吗?受到的浮力变化了吗?(2)易拉罐踩扁后放入水中,什么变了?(3)这些都说明了什么问题?学生活动:思考讨论.易拉罐的重力没有变,之

4、所以会下沉,是因为它受到的浮力减小了.易拉罐踩扁后,体积变小,放入水中,排开水的体积也变小了.说明浮力的大小跟易拉罐排开水的体积有关,体积越小,受到的浮力越小.方法3:将易拉罐灌满水后放入水中下沉.问题:易拉罐灌满水后受到的重力变了吗?受的浮力变了吗?学生活动:思考讨论.易拉罐灌满水后,受到的重力变大了,受到的浮力怎么变化不清楚.思考问题:浮力的大小和排开液体多少是否存在定量的关系呢?2、探究阿基米德原理  (1)设计实验方案:需要解决的两个问题:  ①如何测量物体受到的浮力。  ②如何测量被物体排开的液体的重力。  实验所需的器材:弹簧测力计,重物,盛有液体的烧杯,溢水杯,

5、空杯等。  (2)实验步骤:  ①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶;   ②用弹簧测力计测出小石块的重力G物;   ③将石块体浸没入盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的示数F拉  ④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水;  ⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。实验数据记录在表格中  (3)进行实验,分析总结:   物体所受浮力的大小和物体排开水的重力相等。  为了使实验结果更具有普遍性,我们用塑料圆柱再一次做实验。  阿基米德原理:(1)内容:浸入液体(或气体)里的物体受到液体对它竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。(2)定义式:推导式:()

6、(3)理解:①式中:物体排开的液体受到的重力;即溢出液体受到的重力。:液体的密度;:物体浸入液体中排开的液体体积,则(指容器的底面积,Δh指放入物体后容器中液面上升的高度,计算容器底增加的压强);也表示物体浸入液体中的那部分物体体积,即(指物体的底面积,指物体浸入液体中的竖直高度)。②浸入:包括物体全部浸入和物体部分浸入液体中。浸没:指物体全部浸入液体中,此时:,浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关,浮力的大小只与物体体积和液体密度有关。当物体部分浸入液体中时,,此时:,浮力的大小随物体浸入的深度的增加而增大,浮力的大小与排开的液体体积(或物体浸入部分体积)和液体密度有关。③

7、浮力的大小只与排开的液体体积(或物体浸入部分体积)和液体密度有关,而与物体浸没在液体中的深度、液体的多少、物体的形状、质量、物体密度无关。④单位要统一:用kg/m3,用m3,g用9.8N/kg,才是N。(4)学以致用:测王冠密度的题目   在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为0.49N,浸没在水中称时,测力计示数为4.5N.求:  ⑴王冠浸没在水中受到的浮力是多少?  ⑵王冠体积为多大?  ⑶王冠的密度是多少?王冠是否是纯金的?(金的密度是17.3x103kg/m3)(三)课堂小结:通过本

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