9．2 阿基米德原理 教学目标 1．经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程。 2．知道阿基米德原理，会用阿基米德原理进行有关的简单计算。 3．能应用公式F浮＝G排和F浮＝ρ液gV排计算简单的浮力问题。 教学重点：阿基米德原理及其探究过程。 教学难点：正确理解阿基米德原理的内容。 弹簧测力计，铁块，溢水杯，烧杯，水，食盐，细线等。 教学过程 一、新课引入 学生实验：在水桶中装满水，让学生把饮料瓶向下慢慢压入水桶中，体会浮力大小的变化，注意观察现象。 讨论：将饮料瓶下按过程中，饮料瓶所受的浮力越来越大，排开的水越来越多。浮力的大小和排开液体的多少是否存在定量的关系呢？ 二、新课教学 探究点一：阿基米德原理 1．猜想与假设 教师点拨，学生猜想：由前面实验我们知道，物体浸入液体的体积越大(即物体排开液体的体积越大)，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。也就是说浮力与物体排开液体的重量是有关的，它们之间有什么数量关系呢？ 2．制定计划与设计实验 学生讨论：参考教材P90图9－10，设计出实验的方案。教师评价。 3．进行实验与收集证据 学生实验：(1)根据实验方案选取实验器材：弹簧测力计、铁块、溢水杯、烧杯、水、食盐、细线等。 (2)各实验小组用体积不同的铁块、水或盐水做实验，将测量得到的数据记录在教材P90图9－10中。 (3)根据实验数据进行推算：铁块受到的浮力：F浮＝G－F，铁块排开的水重量G排＝G总－G杯，比较F浮和G排的大小。 4．分析与论证 学生交流与讨论：把实验结果中物体所受浮力F浮与被物体排开水的重量G排进行比较。 总结后，得出结论：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 教师讲述：阿基米德早在两千多年前就已发现上述结论，所以它被称为阿基米德原理。实验证明，这个结论对气体同样适用。例如空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受到的重力。 探究点二：浮力大小的计算 例题讲解：在教材P87图9－4所示的实验中，物体的体积V＝50cm3，g取10N/kg，试问： (1)把物体完全浸没在水中时，它排开水的重力为多少？它受到的浮力多大？ (2)把物体完全浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中，它排开盐水的重力为多少？它受到的浮力多大？ 解：根据阿基米德原理，浮力的大小应等于被物体排开的液体的重量。 (1)物体浸没在水中时，它排开的水的体积V排＝V＝50cm3＝5×10－5m3。 它排开水的重量G排＝m水g＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×5×10－5m3×10N/kg＝0.5N， 所以物体受到水的浮力F浮＝G排＝0.5N。 (2)浸没在盐水中时，被物体排开的盐水的体积V排＝V＝5×10－5m3， 排开盐水的重量G′排＝m盐水g＝ρ盐水V排g＝1.1×103kg/m3×5×10－5m3×10N/kg＝0.55N， 所以物体受到盐水的浮力F′浮＝G′排＝0.55N。 答：(1)物体完全浸没在水中时，受到的浮力为0.5N； (2)物体完全浸没在盐水中时，受到的浮力为0.55N。 学生练习：1.体积是50m3的氢气球在地面附近受到的浮力是_____N。(ρ空气＝1.29kg/m3，ρ氢气＝0.09kg/m3，g取10N/kg) 2．把重为38N、体积为5×10－4m3的实心金属球浸没在盛满水的容器内，溢出的水重为_____N，金属球所受浮力的大小为_____N。(g取10N/kg) 板书设计 9．2 阿基米德原理 1．阿基米德原理 2．浮力大小的计算 教学反思 本节综合运用了以前所学的大量基础知识和基本概念，建立在“密度”“二力平衡”“液体内部压强”等基础上，是力学知识的大综合，所以本节内容很重要，学生学习有较大困难。本节又是本章的核心，对全章内容的顺利展开起着决定性作用。因此教师和学生一起设计好阿基米德的探究实验，在实验过程中探究出物理规律，一方面降低浮力知识点的难度；另外一方面增强学生主动学习的动力，从而使 ... ...
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