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沪科八年级物理第九章浮力第二节阿基米德原理导学案

发布时间:2014-02-08 11:49:52  

第九章 浮力

第二节 阿基米德原理

教学目标:

知识与技能

1、 通过实验探究,认识浮力和测量浮力的一种方法——称重法。

2、 理解浮力的大小与什么因素有关,与什么因素无关。

3、 通过实验探究,知道阿基米德原理。

4 、 能够应用阿基米德原理解决相关的浮力问题。

过程与方法

1、 通过探究,理解浮力的大小与什么因素有关。

2、通过探究,理解阿基米德原理的内容。

情感态度和价值观

1、通过探究实验,锻炼学生的观察能力和学习研究的方法,养成交流合作的意识;

2、通过了解阿基米德的生平事迹,培养学生热爱科学、探索真理的精神。 重点:

认识浮力,用称重法计算浮力的大小以及阿基米德原理的内容。

难点:

探究浮力的大小与排开液体的重力的关系的过程;正确应用阿基米德原理解决相关的浮力问题。

教学方法:

1

师生互动,自主探究,合作交流。

教具准备:

弹簧测力计、烧杯、水、细线、溢杯、盐、石块、金属块等。

教学过程

一、复习提问,引入新课

液体和气体对浸入其中的物体有竖直向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力。

教师问:什么物体能够产生浮力?这些物体有什么特点?

学生答:液体和气体;它们具有流动性。(回答得对,教师鼓励。)

教师问:浮力的方向如何?

学生答:竖直向上。

教师讲:固体、液体和气体都会受到浮力的作用,请同学们各举一例。 学生回答,教师点拨,物体浸在液体中有两种情况,一是部分体积露出液面;二是全部没入液体中,称为“浸没”。只要是以上两种情况之一,不管物体是静止还是运动,都受到浮力作用。

我们可以用什么方法测量物体所受浮力的大小?需要什么测量工具?

学生答:称重法;弹簧测力计。

请同学们以石块浸没在水中为例,说明浮力的测量方法。

教师板书:称重法 F浮=G-F1

石块在空气中弹簧测力计的示数G,石块浸没在水中弹簧测力计的示数F1,二者相减即是石块受到的浮力F浮 。

2

教师问;我们学会了测量浮力,就可以探究物体在液体中所受浮力的大小与哪些因素有关?与哪些因素无关?

学生答:物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。

大家回答得好,既然浮力与排开的液体有关,我们今天再来共同探讨一下浮力的大小与物体排开液体的重力有什么样的关系?

二、进行新课

1、浮力的大小与哪些因素有关?

提问:把石块,木块,乒乓球,矿泉水瓶放入装有水的水槽中。请同学们观察水槽中的物品,浸没在水中的物体都受到了浮力的作用,浮力的大小与什么有关?

学生提出猜想后老师总结:(1)可能与物体浸入液体的体积有关;

(2)浸没的物体所受的浮力可能跟浸没的深度有关;

(3)可能跟物体的密度有关;

(4)可能跟液体的密度有关。

探究实验:

(1)实验目的:浮力与物体浸入液体的体积是否有关:

实验演示:把小车子细线拴好,按不同的体积浸入到液体当中,观察浸入

不同体积时,弹簧称的示数变化,并记录数据。

3

总结:浸入液体中的体积越大,物体所受的浮力越大。

(2)实验目的:浮力的大小与物体浸入液体中的深度是否有关。

演示实验:把铁块用较长一些的细线拴好,挂在弹簧秤上。先称出铁块重(由学生读值)。 将铁块浸没在水中,弹簧秤的示数减小,问:这是什么原因?由学生读出弹簧秤的示数,计算出铁块受到的浮力。将铁块浸没在水中的深度加大,静止后,由学生读出此时弹簧秤的示数,求出浮力的大小。比较两次浮力的大小,

总结:浮力的大小跟物体浸没在水中的深度没有关系。

(3)实验目的:浮力的大小与物体的密度是否有关

演示实验:取体积相同的铜块和铝块,用细线拴好,将它浸没在水中,

读取此时弹簧秤的示数。求出它浸没在水中受到的浮力。(以上读值和计算由学生完成)

4

总结:浮力的大小与物体的密度无关。

(4)实验目的:浮力的大小与液体的密度是否有关

演示实验:把杯盖分别浸没在水中和煤油中,记录数据,并求出浮力

总结:浮力的大小与液体的密度有关

2、请同学们看教材,实验探究:探究浮力的大小

教师讲解:

(1)实验器材有弹簧测力计、烧杯、水、细线、溢杯、盐、石块、金属块等。

(2)溢水杯的使用 水面恰好与溢口相平 G液 = G总 – G杯 (先测量G杯)

(3)实验步骤:

(a)用弹簧测力计分别测出石块和空杯的重力G石和G杯;

(b)把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中,用空杯承接从溢杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计的示数F1;

(c)用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总;

(d)利用F浮=G-F1,求出石块受到的浮力。用金属块重复以上步骤。

5

(e)将实验数据记录在下表中:

教师指导,学生进行分组实验或者演示实验。

数据处理完毕,教师继续引导,比较测得的浮力与排开的水的重力,你发现了什么?

由此,我们可以得出结论:

浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力。这便是著名的阿基米德原理(Archimedes principle)。(板书)

用公式表示为 F浮=G排

结合我们以前学习的重力、质量和密度的关系G排=m排g=ρ液gV排

阿基米德原理还可以用公式表示为 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 (板书)

教师说明:

① 根据阿基米德原理,我们可以知道,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。物体浸没(即完全浸入)在液体中时,V排等于物体的体积;物体部分浸入液体时,V等于V浸,小于物体的体积。

② 阿基米德原理也适用于气体。

3、信息窗

请同学们阅读课文,了解古希腊科学家阿基米德的生平事迹。

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稍停一会儿,教师问:阿基米德的贡献有哪些?阿基米德的一句名言是什么?

学生答:阿基米德在物理学方面的贡献主要有两项:一是关于浮力问题,即阿基米德原理;二是关于杠杆平衡问题。阿基米德的一句名言是:“给我一个支点,我可以撬动地球。”

三、课堂小结

引导学生总结本节所学的内容

1、浮力的大小与那些因素有关

2、阿基米德原理

浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体的重力。F浮=G排 F浮=G排=m排g=ρ液gV排(阿基米德原理也适用于气体)

四、作业布置

1、课本P175- P176中的作业1、2、3、4题。

【教学反思】

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