第十章 第2节 阿基米德原理(第1课时) 导学案 2022-2023学年人教版物理八年级下册

第2节　阿基米德原理(第1课时) 【知识重点】 1．会探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系．(重点) 2．知道阿基米德原理． 3．能利用阿基米德原理及其推导式计算浮力的大小．(难点) 【课程集训】 ★知识点 阿基米德原理 学生实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 猜想与假设：浸在液体中的物体所受的浮力F浮等于(选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开液体所受的重力G排． 实验器材：弹簧测力计、溢水杯、小桶、细绳、小石块、水、酒精等． 进行实验：按下图所示步骤进行实验： (1)如图A所示，用弹簧测力计测量空小桶所受的重力F1. (2)如图B所示，将溢水杯装满水(液面与溢水杯的溢水口齐平)，并把小桶放置在溢水杯口下方． (3)如图C所示，用弹簧测力计测出小石块所受的重力F2. (4)如图D所示，将小石块浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数F3，则物体所受的浮力F浮＝F2－F3. (5)如图E所示，测量小桶与排开水所受的总重力F4，则排开水所受的重力G排＝F4－F1. (6)将记录到的数据，填入表格中． 实验 次数 小石块所受的重力F2/N 小石块浸在液体中时测力计的示数F3/N 小石块所受的浮力F浮/N 小桶和排开水所受的总重力F4/N 小桶所受的重力F1/N 排开水所受的重力G排/N 得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于(选填“大于”“小于”或“等于”)它排开的液体所受的重力，即F浮＝G排(选填“>”“<”或“＝”)． 分析论证： 1．在步骤D中，如果物体只有部分浸入水中，对实验结论会产生什么影响？ 答：不会有影响． 2．在步骤D中，如果物体漂浮在水面上，对弹簧测力计没有拉力，对实验结论会产生什么影响？ 答：不会有影响． 3．完成一次实验后，便马上得出结论，结论可靠吗？若不可靠，应该怎么做？ 答：不可靠，应该更换不同液体或不同体积的固体，多次实验． 【实验过关】　(科学探究)某同学做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验． 实验操作步骤如下： A．用弹簧测力计测出物体的重力； B．将水倒入溢水杯中； C．用弹簧测力计测量空小桶的重力，然后将其摆放在溢水杯的溢水口下方； D．将系在弹簧测力计下的物体浸没在水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时读出弹簧测力计的示数； E．将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数； F．记录、分析实验数据，得出实验结论； G．整理实验器材． 请根据上面的实验过程回答问题： (1)正确且最合适的实验步骤为BCADEFG.(填字母序号) (2)请指出下图实验操作中的一处错误：在图乙中，水面没有达到溢水口，该错误会导致排开水的重力的测量结果偏小． (3)改正实验操作后，若空小桶所受的重力为G桶，则物体所受的浮力F浮＝F1－F2，排开水的重力G排＝F3－G桶.(只能用F1、F2、F3、G桶表示) (4)下表是记录实验数据的表格，请将表格第一行补充完整． 实验 次数 空小桶的重力G桶/N 物体的重力F1/N 物体浸没时弹簧测力计的示数F2/N 物体所受的浮力F浮/N 小桶与排开水的总重力F3/N 排开水的重力G排/N 1 2 3 (5)若得出了F浮大于G排的结论．关于得出此结论的原因，下列分析不合理的是A. A．溢水口还在缓慢滴水，便把空小桶放在溢水口下方 B．放入物体前，溢水杯中未装满水 C．在图丙步骤的操作中，物体碰到了容器底且对底部产生了压力 D．实验中先进行图丙步骤，后进行图甲步骤 (6)用酒精代替水重复实验，目的是寻找普遍规律(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)． ★知识点 阿基米德原理的简单应用 (一)阿基米德原理的数学表达式：F浮＝G排．(F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排) 符号意义及单位： 符号,意义,单位,常见单位转换关系F浮,浮力, N, G排,排开的液体所受的重力, N, m排,排开的液体的质量,kg,1 t＝103kg、1 g＝10－3kg ρ液,液体的密度,kg/m3,1 g/cm3＝103kg/m3 V排,排开的液体的体积,m3,1 L＝1dm3＝10－3m3、1 cm3＝10－6m3阿基米德原理的推导式表明：物体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． (二)V排和V物的关系，如下图所示： ①V排＝V浸入(任何时候) ②物体浸没在水中时，V排＝V物 ③物体没有浸没在水中时，V排≠V物 1. (科学思维)如图所示，用弹簧测力计挂着质量为1 kg的物块，慢慢浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4 kg.求：物块