9.2 阿基米德原理 教案 2023-2024学年沪科版物理八年级全一册

9.2 阿基米德原理 教学目标 1.知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。 2.理解阿基米德原理的内容。 3.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。 核心素养 1.通过探究活动的开展，让学生体会物理研究方法的多样性， 保持对科学的求知欲望，勇干、乐干参与科学探究。 2.在探究实验的过程中培养学生积极参与、团结协作合作的态度，增加对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。 教学重点 浮力大小影响因素、阿基米德原理 教学难点 能从记录的数据中找出物体所受浮力和排开液体重力的关系，得出阿基米德原理。 教学过程 一、导入 阿基米德拿来一只盛满水的容器，将皇冠放入水中，容器中的水开始向外溢出，他把溢出的水盛入了另一个容器中，也把溢出的水收集起来。他把这两次溢出的水进行比较，发现第二次溢出的水比第一次少。 如果皇冠是纯金制成的，那么两次排出的水应该一样多。可是实际上两次排出的水不一样多，皇冠排出的水比纯金块排出的水多，这说明皇冠中有一些比重比纯金小的材料，所以皇冠不是纯金制成的。金匠因此受到了惩罚。 由此，他发现了浮力原理，并在名著《论浮体》记载了这个原理，人们今天称之为阿基米德原理。 物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？ 二、新课讲解 浮力的大小与哪些因素有关 把空饮料罐用手按入水桶中，在完全浸没之前，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？ 分析一下，浮力大小和什么因素有关？ 提出问题：浮力的大小与哪些因素有关？ 实验探究：浮力的大小与哪些因素有关？ 实验猜想： 猜想1：浮力可能与液体的密度有关 猜想2：浮力可能与物体的体积有关 猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关 其它猜想：…… …… …… …… 设计实验： ⑴把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。 在清水中，鸡蛋下沉。 ⑵在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。 清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。 实验结论：猜想1 正确，浮力的大小跟液体的密度有关。 猜想2：浮力可能与物体的体积有关 观察实验： ⒈ 把同一物体浸入相同的液体中。 ⒉ 两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？ ⒊ 容器中的液体的液面发生什么样的变化？ ⒋ 实验说明了什么问题？ 实验结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 设计实验： ⑴把物体放入清水中，观察测力计的读数F。 测力计的读数 F = 2 N。 ⑵改变物体在水中深度，再观察测力计的读数F。 测力计的读数 F = 2 N。 ⑶比较两次的读数 F 和 F。 结论：浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。 分析归纳 实验1 ，浮力的大小跟液体的密度有关。 实验2，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 实验3，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。 根据猜想1、2、3，得出的实验结论： 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密度无关。 阿基米德原理 想想做做 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。 物体浸在液体中的体积=排开液体的体积 猜想 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。 浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？ 浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关 浮力大小可能与排开液体的重力有关。 实验探究 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 图1 图2 图3 图4 测量数据填入记录表； 1、提出问题 浮力跟排开的液体的重力有什么关系？ 2、猜想 浮力等于排开的液体的重力 3、设计实验 （1）设法测出物体所受的浮力 （2）设法测出物体排开的液体所受的重力 （3）比较物体所受的浮力与排开液体所受重力的大小 （4）实验探究：探究浮力的大小 实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水 实验步骤： （1）用弹簧测力计先测出石块的重力G （2）用弹簧测力计再测出空杯子的重力G （3）把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯子承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F′。 （4）用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G。 5、收集实验数据： 研究对象 物重G/N 空杯重 G/N 物体浸没水中时弹簧测力计示数F′/N 杯、水总重G总/N 浮力的大小 F/N 排开水的重力G/N 石块 1.15 0.45 0.70 0.90 0.45 0.45 铝块 0.54 0.45 0.34 0.65 0.20 0.20 铁块 0.78 0.45 0.68 0.55 0.10 0.10 比较浮力的大小和物体排开水的重力，你发