10.2 阿基米德原理 教案 -2022-2023学年人教版物理八年级下册

10.2阿基米德原理 【学习目标】 1．经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程。 2．能表述阿基米德原理并书写其数学表达式。 3．能运用阿基米德原理解决简单的问题。 4．经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。平衡力和液体压强的相关规律去解释生活中的浮力问题，有初步的分析概括能力。 【教学重难点】 重点：阿基米德原理的实验探究及其应用。 难点：实验探究浮力与排开液体重力的关系，正确理解阿基米德原理的内容。 【教学方法】 启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。 【教学过程】 新课导入： 阿基米德出生在古希腊的贵族家庭，他从小热爱学习，善于思考，喜欢辩论。 有一次，国王要金匠给他做一顶金王冠，做王冠用的金子事先称过重量。王冠做好了，国王听说工匠在王冠中掺进了白银，偷走了一些金子。可是，王冠的重量，并没有减少；从外表看，也看不出来。没有证据，就不能定金匠的罪。国王把阿基米德找来，要他判断这顶王冠有没有掺进白银，如果掺了，掺进去多少。据说，阿基米德是从洗澡得到启发，才解决了这个难题。这天，他去澡堂洗澡，心里还想着王冠问题。当他慢慢坐进澡盆的时候，水从盆边溢了出来。他望着溢出来的水发呆，忽然，高兴地站了起来：“找到了！找到了！”阿基米德连衣服都来不及穿好，就从澡堂跑回家里。 原来，阿基米德已经想出了一个简便方法，可以判断王冠是不是纯金做的。他把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢了出来。他取出金冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢了出来。他把两次溢出的水加以比较，发现第一次溢出来的多。于是他断定王冠中掺了白银。然后，他又经过一番试验，算出了白银的重量。当他宣布这个结果的时候，金匠们一个个惊得目瞪口呆。他们怎么也弄不清楚，为什么阿基米德会知道他们的秘密。 当然，说阿基米德是从洗澡中得到启发，并没有多大根据。但是，他用来揭开王冠秘密的原理流传下来，就叫作阿基米德原理。直到现在，人们还在利用这个原理测定船舶载重量。 你知道阿基米德揭开这个秘密的原理吗？你想知道这个原理的内容吗？今天我们就来学习这个原理。 新课讲授： 探究点一、阿基米德的灵感 活动1：阿基米德的故事，也给了我们很大的启示。我们知道，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。现在我们用“物体排开液体的体积”取代“浸在液体中物体的体积”来陈述这个结论，就是：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。 活动2：想想做做 把装满水的烧杯放在盘子里，再把易拉罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。 试试看，易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，浮力是否越大？ 活动3：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？ 交流分析：根据上一节课我们知道，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。现在根据阿基米德的故事，如果我们用“物体排开液体的体积”取代“浸没在液体中物体的体积”来陈述这个结论，可以得到：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。 教师引导学生统一说法，把物体浸入液体的体积称为物体排开液体的体积。液体的密度、排开液体的体积是不是和排开液体的质量有一定的联系呢？(m排＝ρ液V排)。排开液体的质量是不是和排开液体所受的重力有一定的联系呢？(m排g＝G排)浮力的大小会不会和排开液体所受的重力有一定的关系呢？(步步引导、层层过渡) 由于物体的体积与密度的乘积等于物体的质量，可以进一步推想，浮力的大小跟排开液体所受的重力也密切相关。 探究点二、浮力的大小 活动1：实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 设计实验方案： 浸在液体中的物体都会受到浮力的作用，所受浮力的大小可以用弹簧测力计测出。先测出物体所受的重力，再读出物体浸在液体中时测力计的读数，两者之差就是浮力的大小。物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和测力计测出。溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让溢出的液体流入一个小桶中。桶中的液体就是被物体排开的液体，用测力计测出排开液体所受的重力。 实验步骤： (1)如图所示，测出石块所受的重力G和小桶所受的重力G桶。 (2)将溢水杯中注满水，把石块浸入溢水杯中，让排出的水全部流入小桶中，读出此时弹簧测力计的示数F，同时用小桶收集物体排开的水。 (3)用弹簧测力计测出小桶和水的总重力G桶， 则排开水的重力G排＝G总－G桶。 (4)根据F浮＝G－F弹，算出浮力，与G排比较大小。 实验数据记录表格 次数 物体的重力G物/N 物体在液体中测力计示数F'/N 浮力 F浮/N 小桶和排液的总重 G总/N 小桶的重力 G桶／N 排开液体的重力 G排/N 1 2