10.2 阿基米德原理 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理课件围绕阿基米德原理展开，通过回顾浮力大小影响因素的已有知识，结合游船、鸭子等生活实例提问，引出浮力与排开液体重力的定量关系探究，借助阿基米德鉴定王冠的故事启发“排开液体体积”概念，搭建从定性到定量的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，设计规范实验（称重法测浮力、测量排开液体重力）并分析误差（如溢水杯未装满的影响），培养科学思维，通过压力差理论推导构建物理观念，课堂小结用思维导图梳理知识，知识应用含多样例题练习。助力学生提升探究与推理能力，教师可直接使用完整教学流程提升效率。

阿基米德原理 人教版八年级下册：第十章第二节：知识思维导图 ①望阿基米德的启示 阿基米德原理 ©á从浮力产生原因推导阿基米德原理 @探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 顺+ Q一缩 省复 静全部展 ■全部收 大 小 位 开 起探究浮力大小与排开液体重力的关系（阿基米德原理） F浮=G排=p液gV排 已实验步骤（点击操作） ·1.测空桶重力G ●2.测物体重力G2 ●3.浸没水中测拉力F 4.测小桶和排开水总重G4 实验核心读数 O重置实验 ●录制动图 l实验数据记录 清空表格 +记录当前步骤读数 小桶所受的重力 物体所受的重力 物体在水中时 小桶和排开水所受 浮力 排开的水所受的重力 次数 G桶N G物N 弹簧测力计的示数F拉N 的总重力G总N F浮N G排N 内容由A生成探究阿基米德原理 将装满水的溢水杯放在升降台上，调节其高度。当重物浸入水中体积变大时，弹簧测力计甲与乙的示数变化量始终相等，则可得出F浮（选填“>“="或“<“）G排，大量类 似实验验证了这个结论，即著名的阿基米德原理 核心公式 女参数调节 物理参数 物体重力G 3.0N 物体密度p 3.0 g/cm3 液体密度P液 1.0 g/cm3 显示控制 受力箭头缩放 15倍 ● 显示辅助网格 受力显示数值 a 心教学层 1× 2× 4× ●录制第二节 阿基米德原理 人教版物理八年级下册第十章 目录 01 教学目标 02 教学过程 03 课堂小结 04 知识应用 教学目标 科学探究 1.能清晰阐述阿基米德原理的核心内容，准确掌握其文字表达式和数学表达（F=G），理解浮力与排开液体重力的定量关系。 2.能结合密度、重力等知识，推导浮力计算公式F=ρgV，明确各物理量的单位及物理意义，建立“浮力”与“液体密度、排开液体体积”的关联认知。 3.知道阿基米德原理适用于液体和气体，能结合生活实例，初步认识浮力的实际应用，形成“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理观念。 物理观念 科学思维 科学态度与 责任 1.通过对实验数据的分析、归纳，提炼出阿基米德原理，培养分析概括、归纳推理的能力，能从实验现象中抽象出科学规律。 2.能运用阿基米德原理及推导公式，分析简单的浮力问题、进行基础计算，培养逻辑推理和规范解题的思维习惯，学会将抽象规律应用于具体问题。 3.在实验探究中，能分析实验误差产生的原因，提出初步的改进方案，培养批判性思维和严谨的科学思维品质。 1.能结合已有知识和生活经验，提出“浮力与排开液体重力的关系”这一探究问题，并大胆做出合理猜想与假设，明确探究方向。 2.能自主设计实验方案，明确实验目的、器材、步骤，掌握“称重法测浮力”和“测量排开液体重力”的核心方法，规范完成实验操作、记录实验数据。 3.能对实验数据进行分析、论证，得出实验结论，能与小组同学交流探究过程中的问题与发现，提升合作探究和实验操作能力。 1.了解阿基米德的科学探究故事，感受科学家勤于思考、勇于探索、实事求是的科学精神，激发对物理学科的学习兴趣和探究欲望。 2.在实验探究中，养成严谨操作、如实记录数据、主动分析误差的科学态度，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。 3.通过小组合作探究，培养团队协作意识和互助精神，体会科学探究的乐趣，增强应用科学知识解决实际问题的责任意识，认识科学技术对社会发展的影响。 问题导入：通过影响浮力大小因素的探究，我们知道：物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，所受的浮力就越大。浮力的大小跟它们有什么定量的关系呢？游船、鸭子能在水面游弋，海洋中巨大的冰山能在水面漂浮，是什么力量把它们托起来的呢？ 教学过程 问题拆解：要探究这个定量关系，除了要知道液体的密度，还要想办法确定物体浸在液体中的体积。 问题拆解：如何确定物体浸在液体中的体积？ 任务一：阅读阿基米德的故事——据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否是用纯金制成的，要测量王冠的体积，冥思苦想很久都没有结果。一天，当他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，突然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？由此他解决了王冠的鉴定问题。（阅读的重要性） 教学过程 启示：物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积 深入思考：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，所受的浮力就越大。而排开液体的体积与液体密度的乘积就是排开液体的质量，所以上面的结论又可以说成：物体排开液体的质量越大，所受的浮力越大。又由于物体所受的重力和它的质量是成正比的，因此可以想到：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有直接的关系。 提出新问题：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有什么直接的关系？（提出一个好问题） 任务二：探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 实验思路 本实验需要先测量两个量：物体所受的浮力和物体排开液体所受的重力，然后分析它们的关系。 1. 怎样测量物体所受浮力的大小？ 2. 怎样测量物体排开液体所受的重力？ 3. 我们需要那些实验器材？ 4. 如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序？ 教学过程 称重法 如果把一个物体放到左侧装满水的溢水杯中，物体排开的水会去哪里？ 小桶 弹簧测力计、物体、装满水的溢水杯、小桶 应该先测小桶的重力还是先测小桶和溢出水的总重力 实验过程：阿基米德原理验证实验.html 1. 用弹簧测力计测量空桶所受的重力 2. 用弹簧测力计悬挂一个物体，读出物体在空气中和浸在水中静止时弹簧测力计的示数，计算物体在水中所受浮力的大小。同时用小桶将排开的水收集起来。 3. 用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力，计算排开的 水所受的重力。 把测量的实验数据记录在下表中。 教学过程 实验结论 大量的实验结果表明，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是 教学过程 其它方法：验证阿基米德原理实验.html 用右图装置做了以下探究:将装满水的溢水杯放在升降台上，调节其高度。当重物浸入水中体积变大时，弹簧测力计甲与乙的示数变化量始终相等，则可得出 ，大量类似实验验证了这个结论，即著名的阿基米德原理。 提出新问题：如何根据上一节所学的浮力产生的原因，通过进一步分析，得出以上结论。 任务三：理论推导 1. 浮力产生的本质原因 浸在液体中的物体，其上下表面会受到液体的压力作用，且上下表面所处的液体深度不同，导致受到的液体压强不同，进而产生压力差，这个压力差就是浮力。即：F浮=F向上−F向下，其中F向上是液体对物体下表面的向上压力，F向下是液体对物体上表面的向下压力（若物体上表面未浸入液体，F向下=0）。 2. 推导前提与物理量定义 •设液体密度为ρ液，重力常量为g；假设物体为柱体（方便推导，推导结论适用于任意形状物体），底面积为S，下表面浸入液体深度为h下，上表面浸入液体深度为h上；液体压强公式：p=ρ液gh，压力公式：F=pS； •物体排开液体的体积：V排=V物浸=S(h下−h上)（柱体浸入体积等于底面积乘以上下表面深度差）。 3. 具体推导过程 1.计算物体上下表面受到的液体压力：下表面受到的向上压强：p向上=ρ液gh下，则向上压力F向上=p向上S=ρ液gh下S；上表面受到的向下压强：p向下=ρ液gh上，则向下压力F向下=p向下S=ρ液gh上S； 2.计算浮力（压力差）：F浮=F向上−F向下=ρ液gh下S−ρ液gh上S=ρ液gS(h下−h上) 3.结合排开液体体积化简：由V排=S(h下−h上)，代入上式得：F浮=ρ液gV排 4.关联排开液体的重力： 排开液体的质量m排=ρ液V排，根据重力公式G=mg，可得排开液体的重力G排=m排g=ρ液gV排。 5.得出结论：联立F浮=ρ液gV排和G排=ρ液gV排，最终推导得出阿基米德原理：F浮=G排。 教学过程 小结： 课堂小结： 输入文本内容 思维导图 例题1下在探究“浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系”的实验中，小明所在的某兴趣小 组进行了如图所示的操作： (1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个步骤，最科学合理实验顺序是__________ (2)以下情况会影响结论的是 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 C．物体浸入水中过深（不碰到容器底） (3)图乙步骤中，小明将物体浸入水中直至浸没的过程中（未接触溢水杯），水对杯底的压强_________（选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”），当物体浸没时所受浮力为_________N。 (4)兴趣小组的同学换用不同的物体和液体，按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮________ G排（选填“>”“<”或“=”），从而验证了阿基米德原理的正确性。 (5)同学们想验证如果物体密度小于液体密度，阿基米德是否正确，则图 __________ 步骤中可不使用弹簧测力计。 知识应用 丁甲乙丙 A 一直不变 1 = 乙 练习1小红在花坛里捡来一块小石块，再利用实验室的弹簧测力计、溢水杯、小桶、水等器材，按照如图所示的A、B、C、D四步，想来亲自验证一下阿基米德原理。 (1)根据实验中的数据可知，小石块浸没在水中时受到的浮力大小为________N，小石块排开的水的重力为______ N。 (2)该实验结果与阿基米德原理不一致，请你分析小红在实验中可能存在的问题是____________________。 (3)解决好前面的问题后，重做实验，在步骤C中，如果物体没有全部没入水中，________（选填“能”或“不能”）得出正确的结果。 (4)如果用密度小于水的蜡块来做实验，那么在步骤____中可以不用弹簧测力计。 知识应用 1.4 1.3 溢水杯水没装满 能 C 例题2兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） (1)使用弹簧测力计前，要将指针调在_______位置。 (2)实验中所用物块的重力为_______N。 (3)同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力_______（填“偏大”或“偏小”）。 (4)溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为_______N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小_______。 (5)继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与_______有关。换用酒精再次实验的目的是_______。 知识应用 零刻度线 4 偏小 1 相等 液体密度 寻找普遍规律 练习2某小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、石块、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”。（ρ水=1.0×103 kg/m3） (1)如图甲所示，若石块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示数___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)根据实验中所测的物理量可列等式___________（用图中字母表示），从而验证了阿基米德原理。 (3)以下情况会影响实验结论成立的是___________。（选填“A”、“B”或“C”） A．图甲中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图乙中石块未全部浸没在水中 C．溢水杯装满的是盐水 (4)同学们用酒精代替水，将石块完全浸没，发现此时的F3变大，说明浮力的大小与___________有关。 知识应用 变小 液体密度 F1−F3=F4−F2 A 例题3如图甲所示，用弹簧测力计悬挂一个实心圆柱体物块，从盛水的烧杯上方某一高度匀速下降，直至物块浸没于水中并继续匀速下降（物块未与烧杯底接触）。物块下降过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面下移的高度h的关系如图乙所示。（忽略液面高度的变化，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求： (1)物块完全浸没在水中时受到的浮力是多少？ (2)物块的体积是多少？ (3)物块的密度是多少？ (4)物块刚好被完全浸没时，水对物块下表面的压强是多少？ 知识应用 8N 8×10−4m3 1.5×103kg/m3 400Pa 练习3如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水。弹簧测力计的下端挂着一块正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底面距容器底部的距离h的关系如图乙所示。求：（g取10N/kg） (1)花岗岩露出水面前所受浮力大小。 (2)花岗岩的密度。 知识应用 2N 2.8×103kg/m3 例题4如图所示，某同学运用浮力知识测量某种未知液体的密度。实验中，读取弹簧测力计示数时，弹簧测力计及物体均处于静止状态。请根据图中信息，求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）物体在水中受到的浮力； （2）物体的体积； （3）物体的密度； （4）某液体的密度。 知识应用 2N 2×10-4m3 2.7×103kg/m3 0.8×103kg/m3 练习4一物体重为30N，当它浸没在水中时（图），弹簧测力计的示数为25N。求：（g取10N/kg） (1)物体受到的浮力； (2)物体的体积； (3)物体的密度。 知识应用 5N 5×10−4m3 6×103kg/m3 谢谢观看 $