第九章 第二节 阿基米德原理（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年八年级下册物理沪科版（安徽专版）

第二节　阿基米德原理 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.知道影响浮力大小的因素。 2.知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。 3.理解阿基米德原理的内容。　 4.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。 【能力目标】 通过实验探究活动,体验力的作用效果及力的作用是相互的。 【素养目标】 通过实验观察及探究等活动,培养学生尊重客观事实,实事求是的科学态度。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 阿基米德原理。 【教学难点】 运用阿基米德原理解决实际问题。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 国王做了一顶金王冠,让阿基米德鉴定它是不是纯金的,且不能损坏王冠。阿基米德苦苦思索,有一天,他跨进浴桶洗澡时,随着身子浸入浴桶,一部分水就从桶边溢出,阿基米德看到这个现象,高兴地喊“我找到了!”,你知道他找到什么了吗? 二、教学步骤 探究点1　浮力的大小与哪些因素有关 [阅读课本]P172“浮力的大小与哪些因素有关” [思考]实验是怎样测量浮力大小的呢? [提示]先测量物体在空气中的重力,再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数,运用了“称重法”测量浮力的大小。 [思考]物体没有完全浸没前,改变的物理量是浸入液体的深度还是浸入液体的体积? [提示]物体没有完全浸没前,浸入液体的体积不断变大,改变的物理量是浸入液体的体积;当物体全部浸没后,再继续下沉,浸入的体积不变,这时改变的物理量才是浸入液体的深度。 [思考]当浸入液体中的体积变大时,弹簧测力计的示数如何变化?这说明了什么? [提示]弹簧测力计的示数变小,浮力变大。说明物体在液体中受到浮力的大小与浸入液体的体积有关。 [思考]当物体全部浸没在液体中,继续下沉时,弹簧测力计的示数如何变化?这说明了什么? [提示]弹簧测力计的示数不变,说明浸在液体中的物体受到的浮力与浸没在液体中的深度无关。 [思考]浸在液体中的物体,受到的浮力与液体的密度有关吗?如何进行验证? [提示]用同一物体,分别浸没在水和盐水中,保持浸入的体积不变,比较弹簧测力计的示数,可得出浮力的大小与液体的密度有关。 [归纳提升]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,而与物体浸没在液体中的深度无关。 [思考]物体的体积越大,浸在液体中的体积就一定大吗? [提示]浸在液体中的体积可能小于物体的体积,如漂浮在水面上的木块;当物体完全浸没在液体中时,浸没在液体中的体积才等于物体的体积。 [归纳提升]浸在同种液体中的物体,并非物体的体积越大受到的浮力就越大,而是取决于物体浸在液体中的体积,物体浸在液体中的体积越大,受到的浮力就越大。 探究点2　阿基米德原理 [实验]探究浮力的大小。 [思考]这一实验的目的是什么? [提示]为了探究浮力的大小与物体排开的液体所受的重力的关系。 [思考]实验器材中选用溢杯有什么优点? [提示]将石块浸入水中,排开的液体就会从盛满水的溢杯的杯口流出,便于收集石块排开的水。 [思考]如何测量石块排开水的重力呢? [提示]用弹簧测力计先测出空杯的重力,然后再测量接水后杯子和水的总重力,两者相减就是石块排开水的重力。 [思考]实验的第一步可以测量哪些物理量? [提示]用弹簧测力计测出物重G及空杯重G杯。 [思考]实验的第二步可以测量哪些物理量? [提示]读出石块浸没在液体中时,弹簧测力计的示数F,可以计算出石块受到的浮力F浮=G-F。 [思考]实验的第三步可以测量哪些物理量? [提示]测出接水后杯子与水的总重G',可计算出溢出的水所受的重力G排=G'-G杯 [思考]比较石块受到的浮力F浮和排开水的重力G排,可发现两者有什么关系? [小结]石块受到的浮力等于排开水所受的重力,即F浮=G排。 [思考]这样得出的结论科学吗? [提示]把水换成盐水或把石块换成铁块进行多次实验,使得出的实验结论具有普遍性。 [思考]上述实验的结论能否推广? [提示]浸在液体中的物体受到的浮力都等于物体排开的液体所受的重力;浸在气体中的物体受到的浮力也等于物体排开的气体所受的重力。 [归纳提升]阿基米德原理:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小,这一原理同样适用于气体。 [思考]我们知道浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,那阿基米德原理能体现这一关系吗? [提示]由F浮=G排=m排g=ρ液gV排可以看出,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关。 [思考]如果把一铁块浸在盛有适量水的量筒中 ,你知道铁块排开水的重力吗? [提示]先读出量筒内水的体积V1,铁块浸没后再读出相应的体积V2,则排开水的体积V排=V2-V1,排开水的重力G=mg=ρ水gV排=ρ水g(V2-V1)。 [思考]F浮=G排=m排g=ρ液gV排中的G排一定是排出液体的重力吗? [提示]G排指的是物体排开液