9.2　阿基米德原理 ----2024-2025学年沪粤版物理八年级下学期

9.2　阿基米德原理 物理观念:知道阿基米德原理;会用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题。 科学思维:通过科学探究活动,经历观察物理现象的过程,培养学生分析、概括、思维能力。 科学探究:通过科学探究,经历探究浮力大小的过程,归纳总结得到阿基米德原理,培养学生根据实验数据得出结论的能力。 科学态度与责任:在探究浮力的大小与排开液体的重力关系的活动中学习科学探究的方法,体验科学探究的乐趣;培养学生在科学探究中的交流、合作的科学态度。 教学重点:阿基米德原理。 教学难点:用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题。 教师演示:弹簧测力计、小石块、溢水杯、清水、空杯等。 学生实验:弹簧测力计、小石块、溢水杯、清水、空杯、饮料瓶、水桶等。 教学环节 设计意图 一、创设情境　导入新课 实验导入:在水桶中装满水,让学生把饮料瓶向下慢慢压入水桶中,感受浮力大小的变化,同时注意观察实验现象(水溢出),让学生说出自己的感受,并就此提出一个值得探究的问题。 学生:将饮料瓶向下按的过程中,饮料瓶所受的浮力越来越大,同时排开的水越来越多。 教师:那么浮力的大小和排开液体存在什么数量关系呢?今天我们一起来探究一下 由学生亲身体验引入“浮力的大小与排开液体的关系”,引发学生思考,提高学生求知欲 二、新课讲解　探究新知 探究点一　曹冲称象的启示 学生阅课课本P105,完成下面的问题。 1.大象或石块越重,船的吃水深度越大,被船排开的水越　多　。  2.物体受到的浮力的大小与它　排开水　的多少有着密切的关系。  探究点二　阿基米德原理 教师过渡:物体受到的浮力的大小与它排开水的多少究竟有什么关系呢?我们通过实验来探究一下。 教师引导:这个“多少”指的是什么呢?是指排开水的质量、密度、体积还是重力? 学生:排开水受到的重力。 教师:要验证猜想是否正确,我们要怎么做? 学生:实验。 学生阅读“活动　探究浮力的大小”,思考以下问题。 问题1:该实验需要测量的量有哪些? 学生:①物体受到的浮力F浮;②物体排开液体的重力G排;比较F浮与G排的大小关系。 问题2:该实验需要的实验器材有哪些? 学生:弹簧测力计、小石块、清水、溢水杯、空杯等。 问题3:简单说说实验步骤。 通过曹冲称象的故事,引发学生对于浮力大小的思考,激发他们进一步学习的兴趣与热情 通过实验探究活动,让学生结合实验现象与数据,得到阿基米德原理 学生:(1)测出小石块在空气中的重力G,测出空杯的重力G杯。 (2)测出小石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F'。 (3)排开的水和杯子的总重G'杯。 (4)换用不同液体和物体重复步骤(1)~(3)将测得数据填入下表中。 次数 物体重力G 物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F' 物体受到的浮力F浮 空杯重 G杯 排开的水和杯子的总重G'杯 排开的水重G排 1 2 3 学生分组完成实验,教师巡视解决学生实验过程中遇到的问题。实验完成后,小组内根据所测数据交流讨论、归纳总结,小组代表分享,其他小组和教师补充纠错。 结论:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。这就是阿基米德原理,用公式表示为F浮=G排。 教师点拨:(1)阿基米德原理公式可进一步拓展为F浮=G排=m排g=ρ液gV。 (2)从公式中我们可以看出浮力的大小只与　液体的密度　和　排开液体的体积　有关,而与物体的重力、形状及浸入的深度　无关　。  (3)正确运用公式计算要注意找V排,V排等于物体浸没在液体中的体积。 课堂练习: [例]小红设计了如图所示的实验来探究“物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 (1)实验的最佳顺序是　(丁)、(甲)、(乙)、(丙)　。  (2)图(乙)中,物体受到的浮力为　1　 N。通过实验可得到的结论是浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它　排开的液体所受的重力　。  (3)以下情况会影响结论的是　A　。  A.图(甲)中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图(乙)中物体未全部浸没在水中 结合习题,深化学生对于阿基米德原理的理解,熟练把握实验操作的步骤以及操作要求,进一步强化学生分析实验现象与数据,得出实验结论的能力 探究点三　用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题 课堂练习: [例1]将金属块浸入水中,排开0.6 kg的水,金属块受到的浮力是　6　N(g取10 N/kg)。  [例2]一个体积为300 cm3的物体浮在水面上,它的体积露出水面,它受的浮力大小为　1　N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)  [例3]在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的重力为4.9 N,浸没在水中称时,弹簧测力计示数为4.5 N。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,求: (1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少? (2)王冠的体积为多少? (3)王冠的密度是多少?王冠是否是纯金的?(金的密度是19.3×103 kg/m3) 解:(1)王冠浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=4.9 N-4.5 N=0.4 N (2)由F浮=G排=ρ水gV排得排开水的体积 V排===4×10-5m3 王冠的体积V=V排=4×10-5 m3 (3)王冠的质量m===0.49 kg 王冠的密度ρ===12.25×103kg/m3<19.3×103kg/m3,所以王冠不是纯金的。 答:(1)王冠浸没在水中受到的浮力是0.4 N。(2)王冠的体积为4×10-5 m3。 (3)王冠的密度是12.25×103kg/m3,王冠不是纯金的。 通过计算加深对阿基米德原理的理解,同时学会利用阿基米德原理解决问题 三、归纳概括　课堂小结 学生讨论发言,梳理本节知识要点(“课堂小结”内容见PPT课件)。 培养学生归纳总结的意识和能力 【板书设计】 9.2　阿基米德原理 【当堂评价】 见PPT课件 【作业设计】 见《导与练》夹册《课后分层作业》 【教学反思】 本节是关于阿基米德原理的探究,学生对于物体受到浮力已经有了一定的认识,也学会了利用称重法测量物体所受的浮力,但是对于浮力的计算公式还没有任何认知,因此教师要利用实验探究,让学生根据实验现象与测得的实验数据,通过讨论、交流,力争自己得出公式,即阿基米德原理。 学科网（北京）股份有限公司 $$