10.2 阿基米德原理 2022-2023学年人教版物理八年级下册

阿基米德原理 教学设计 一、教学目标： 1.通过阿基米德的事例让学生知道物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积； 2.通过上节知识和，建立浮力与物体排开的液体所受的重力的联系； 3.探究浮力大小与物体排开的液体所受的重力的关系，熟练使用控制变量法，感受多次试验得出的普遍规律； 4.知道阿基米德原理，会解释一些简单现象； 二、教学重难点：知道阿基米德原理，会解释一些简单现象； 三、教学方法：讲授法、实验法、讨论法、练习法。 四、课前准备：小桶、水、钩码、杯子、弹簧测力计。 整体思路：。 五、教学过程： 实验引入： 放入暖壶盖，液面上升，思考液体增加的体积和物体浸在液体中的体积什么关系？ 学生活动：相等，物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积 教师活动：结合上节内容，让学生叙述浮力大小的影响因素 学生活动：浮力大小的影响因素是物体排开液体的体积和液体的密度 教师活动：大家结合ρ=m/V思考，物体排开液体的体积和液体的密度，他们两的乘积是什么？可以联想到浮力和什么相关？ 学生活动：浮力可能和物体排开液体的质量有关 教师活动：浮力是力，那么什么力可以和浮力建立联系呢？提示——G=mg 学生活动：浮力可能和物体排开的液体所受的重力有关 教师活动：我们一起来探究浮力大小和物体排开液体所受的重力大小的关系，先思考需要测量的物理量。 学生活动：测量浮力、测量物体排开的液体所受的重力 教师活动：如何测量呢？ 学生活动：称重法测量物体的浮力大小；用溢水杯和小桶测量物体排开的液体所受的重力 教师活动：请大家结合课本，设计实验步骤 学生活动：器材-溢水杯、小桶、弹簧测力计；实验步骤-1.测量物体的重力2.测量小桶的重力3.测量物体浸在液体中所受的拉力4.测量溢出液体和小桶的总重力5.计算出物体所受浮力和溢出液体的重力 教师活动：请大家进行实验并将所测得的数据记录在实验表格中 学生活动：进行实验，记录数据，分析数据。发现浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体的重力。 教师活动：一次实验能得出具有普遍性的结论吗？为了实验结论更具有普遍性，我们还应该怎么做？ 学生活动：还应该改变物体、物体浸在液体中的体积、液体的密度，多次进行实验。 教师活动：阿基米德原理内容：浸在液体中的物体所受的浮力， 大小等于它排开液体的重力。数学表达式：F浮=G排，适用范围：液体和气体 公式的综合应用： 练习使用阿基米德原理 知识储备：船舶满载时的总重量称为满载排水量，或重排水量； 船舶不装载货物时船体和机舱等部分的总重量称为空船排水量，或轻排水量，如未指明时，船舶的排水量多指满载排水量。 情景设置：山东舰是我国真正意义上的第一艘国产航母，完全自主设计、自主建造且自主配套，对我国来说意义非凡，做到了从无到有的过程。山东舰的排水量达到了6.5万吨 1.请计算山东舰所受浮力大小（g取10N/Kg，海水的密度按照水的密度算） 2.请计算山东舰排开海水的体积 若学生能很快回答，则提出第三问（山东舰的质量是多少？）、第四问（当山东舰上的舰载机起飞后，山东舰的浮力怎样变化？山东舰是上浮一些还是下沉一些？） 情景设置：第一艘福特级在2005年开工建造，在2013年下水，直到2017年正式服役，并且美国计划在2058年之前，建造10艘福特级，以用其来取代尼米兹级航母成为美国海军的新骨干，同时也成为了美国，乃至全球最大的航母。福特级航母长为337米，吃水达到了12米，满载排水量则为11.2万吨 如果在练习一中，学生掌握情况较好，可以让学生口算答案，若情况不好，可以让学生再做一次 1.请计算福特级航母所受浮力大小 2.请计算福特级航母排开海水的体积 情景升华：对比山东舰和福特级航母，祖国会变得更强大，祖国的未来需要优秀的你们来守护 情景设置：长征18号潜艇，战略导弹核潜艇，拥有潜射洲际导弹打击能力，据称艇长约135米，宽13米，水下最大排水量1.1万吨，水下潜航速度28-30节，最大潜深超过300米，整体性能超过了此前列装的092型战略导弹核艇。 1.请计算长征18号潜艇所受最大浮力大小 2.若长征18号潜艇体积不变，浸没后下潜过程中浮力如何变化？所受压强如何变化？ 3.在第2问的基础上，请问长征18号潜艇从海底上浮过程中，浮力如何变化？所受压强如何变化？ 4.思考潜艇如何实现上浮和下沉？利用已有知识进行解释。 练习4：铁块密度7800Kg/m3，铁块质量7.8g，浸没在水中，求铁块所受浮力大小。 练习5：请设计实验测量钩码的体积 小结：阿基米德原理，浮力的影响因素，轮船的排水量及上浮和下沉，潜艇的上浮和下沉。 六、板书设计 阿基米德原理 作业： 1.教材课后题 2.如何利用体重计测量位置铁块的密度 七、拓展：阿基米德发现的浮力原理，奠定了流体静力学的基础。传说希伦王召见阿基米德，让