内容正文:
阿基米德原理
教案
一、学情分析
上节学生已学习浮力的大小跟液体密度和物体排开液体的体积有关。本节在上节的基础上教师引导学生对浮力的大小进行定量的探究。让学生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,归纳出阿基米德原理。
二、教学目标
1.通过实验探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系;
2.理解阿基米德原理并能计算简单的浮力问题。
三、重点难点
【教学重点】
经历阿基米德原理的探究过程。
【教学难点】
阿基米德原理的应用和计算。
四、教学过程
【教具准备】空易拉罐、烧杯、水、弹簧测力计、溢水杯、固体物块、空桶等。
第一板块 【创设情境 导入新课】
播放视频:三国时期曹冲称象的故事。曹冲称象的原理是什么呢?
第二板块 【合作交流 探索新知】
演示实验:将易拉罐按入装满水的烧杯中,感受浮力与排开的液体的关系。
教师点拨:物体排开液体的体积越大,它所受的浮力就越大。
教师引导:上一节已学习浮力大小,跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
教师点拨:由上可知,浮力大小可能与排开液体的重力有关。
1.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
教师提问:
①怎样测浮力?
学生回答:称重法:。
②怎样收集排开的液体?
学生回答:将小桶放在溢水口。
③怎样测出排开液体的重力?
学生回答:G排= G总-G桶 。
④物体浸在液体中包含哪两种情况?
学生回答:
(1)实验器材:弹簧测力计、空桶、溢水杯、水、被测物体
(2)实验过程:
(3)实验数据
(4)实验结论:浮力的大小等于物体排开液体的重力。
2. 阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于它排开液体的重力。
(2)公式:F浮=G排
(3)导出式:
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
(4)适用范围:液体和气体
(5)影响浮力大小的因素:液体的密度和排开液体的体积。
(6)关于阿基米德原理的说明:
①区分:浸没、浸入、浸在、没入
浸没、没入是指物体全部在液体里,例如下图B、C物体状态,此时 V排 =V物 。
浸入、浸在,依题目的意思判断是物体全部在液体里还是部分,此时V排 <V物 。
②区分:漂浮、悬浮、沉浮
漂浮是指物体部分在液体里,见下图A,此时V排 <V物。
悬浮是指物体全部在液体中任意位置,见下图B,此时 V排 =V物。
沉浮是指物体沉入底部,见下图C,此时V排 =V物。
第三板块 【随堂练习 巩固基础】
例题1.如图所示,A、B、C是用不同材料制成的三个体积相同的实心球,它们分别静止于液体中的不同位置上,那么( C )
A.A球受到的浮力最大
B.B球受到的浮力最大
C.C球受到的浮力最大
D.三个球所受浮力一样大
例题2.将挂在弹簧秤下的物体放入酒精中,弹簧秤的示数等于( B )
A.物体受到的重力
B.物体受到的重力减去它受到的浮力
C.物体受到的浮力
D.物体受到的浮力减去它受到的重力
例题3. 如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15 N,浸没在水中称时示数是5 N,则此时物块受到水的浮力为 10 N ,物块的密度为 1.5×103 kg/m3 。(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。)
例题4. 小强为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,做了如图所示的实验:(弹簧测力计每小格示数为0.5 N,g取10 N/kg)
(1)你认为合理的实验顺序是 DABC 。
(2)通过实验你得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于 物体排开液体所受的重力__。
(3)请你根据小强在实验中获得的数据,计算物体的体积是 10-4 m3;你认为通过本实验获得的数据_ 能 (选填“能”或“不能”)计算出此物体的密度。
(4)请你指出实验中的注意事项: 物体要缓慢浸入水中(或簧测力计要尽量竖直,或弹簧测力计要调零,答案合理即可) (说出一条即可)。
例题5. 有一质量为3.39 kg的铅球,浸没在水中,称其重为29.0 N,此铅球是实心的还是空心的?如果是空心的,其空心部分体积是多大?(铅的密度为11.3×103 kg/m3,g取10 N/kg)
解:铅球的重力为G=mg=3.39 kg×10 N/kg=33.9 N,
铅球受到的浮力:F浮=G-F′=33.9 N-29.0 N=4.9 N,
由F浮=ρgV排可得,铅球的体积:
铅球中铅的体积:
则V球>V铅,所以这个铅球是空心的,。
第四板块 【明辨易错 精准理解】
1. 三个相同的轻质弹簧,一端固定在容