五、浮力优质课教案推荐

第2节

阿基米德原理

松园中学 武金林

【学习目标】

1．会设计实验探究阿基米德原理。

2．了解阿基米德原理，并会进行浮力的简单计算。

【学习重点】

了解阿基米德原理。

【学习难点】

理解阿基米德原理，会灵活地应用阿基米德原理解决实际问题。

行为提示：

1．用双色笔将学习目标中行为动词标出来。

2．解读学习目标，引入新课。

规律总结：

如何正确理解阿基米德原理：

理解阿基米德原理时，应注意以下几点：

(1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种状态：一是物体全部浸在液体里，即物体浸没在液体中；二是物体的一部分浸在液体里，另一部分露在液面以上。

(2)G排是指物体排开液体所受的重力，F浮＝G排表示物体受到的浮力大小等于被物体排开的液体的重力。

(3)V排表示被物体排开的液体体积，当物体浸没在液体里时，V排＝V物，当物体只有一部分浸入液体里时，V排＜V物。

(4)由F浮＝ρ液gV排可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。

情景导入

生成问题

我们学习物质的密度时说过一个故事：两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否用纯金制成，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。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？随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题。这次洗澡的偶然发现，不仅让阿基米德解决了王冠的鉴定问题，还通过大量的实验，总结出了著名的阿基米德原理。你认为阿基米德原理的内容是什么呢？

自学互研

生成能力

知识板块一

阿基米德原理

自主阅读教材P53～55的内容，独立思考并完成：

1．如图所示，在研究浮力大小与哪些因素有关时，某同学将一个空易拉罐开口向上，缓缓压入到盛水烧杯中，在这个过程中，手用的力越来越大，这说明：__物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大__。

2．实验探究阿基米德原理

实验探究：浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。

实验过程：如图所示。

操作说明：(1)溢水杯中的水应当装满(至溢水口处)。

(2)实验中所测物理量有：物体__重力__、物体完全浸没后测力计示数、排开的水和小桶__总重力__、小桶__重力__。

实验结论：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：F浮＝G排＝__ρ液gV排__。

要点提示：

在进行有关密度和浮力的测量与计算时，应注意两点：一是在利用公式进行计算时，要注意各物理量的单位一定要化为国际单位；二是当物体处于静止状态时，即物体处于平衡状态时，要分清楚物体受哪几个力的作用。

各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。

对照学习目标思考：

1．今天我学到了什么知识？

2．我还存在哪些疑惑？

知识板块二

阿基米德原理的应用

自主阅读教材P55～56的内容，独立思考并完成：

3．求浮力大小的方法可归纳为以下三种：

(1)称重法：在空气中用弹簧测力计测一物体的重力，示数为G，将物体浸在水中后，弹簧测力计的示数将__减小__(选填“增大”“减小”或“不变”)，若此时的示数为F，则物体受到的浮力F浮＝__G－F__。

(2)压力差法：浸没在液体中的正方体，上表面受到的压强__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)下表面受到的压强，因为正方体的上、下表面的面积相等，因此上表面受到的压力__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)下表面受到的压力，使正方体下表面和上表面有一定的__压力差__，这就是浮力产生的原因，表达式是__F浮＝F向上－F向下__。

(3)公式法：浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体所受的__重力__，这个规律叫阿基米德原理，其表达式是F浮＝__G排__＝__ρ液gV排__，从公式中可以看出，物体所受浮力的大小与__液体密度__和__物体排开的液体体积__有关。

4．一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27 N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17 N，g取10 N/kg，则：(1)该金属块受到水对它的浮力是多大？(2)物体的体积是多少？(3)金属块的密度是多大？

解：(1)物体所受浮力F浮＝G－F＝27 N－17 N＝10 N；

(2)由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，变形得V排＝(3)由于金属块完全浸没在水中，则有VF浮10 N－＝＝1.0×103 m3；

33ρ液g1.0×10 kg/m×10 N/kg＝V

排物＝1.0×10－3mG

m3，则金属块的密度ρ＝＝＝VgV物

27 N33－33＝2.7×10 kg/m。

10 N/kg×1.0×10 m