六、浮力的应用优质课一等奖教案

第2节

阿基米德原理

教学目标：

（一）知识与技能

1．知道阿基米德原理并书写出其数学表达式。

2．能利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。

（二）过程与方法

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，做到会操作、会记录、会分析、会论证。

2．通过实验过程，初步进行信息的收集和处理，尝试从物理实验中归纳科学规律，解释简单物理现象，进行简单的计算。

（三）情感态度和价值观

1．保持对物理和生活的兴趣，增强对物理学的亲近感，乐于探究科学奥秘。

2．通过参与实验活动，体验科学探究的乐趣，学习科学研究的方法，培养实践能力以及创新意识。

二、教学重难点

阿基米德原理是浮力知识学习中的重要内容，前面一节浮力的教学过程中，已经学习了称重法求浮力的方法，还学习了影响浮力大小的相关因素，这为进一步学习阿基米德原理做好了铺垫和准备。阿基米德原理是浮力知识的核心，同时为下一节研究物体浮沉条件奠定基础。本节由“阿基米德的灵感”和“浮力的大小”两部分内容组成。教学的重点是让学生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，概括、归纳出阿基米德原理。教学中，应该采用实验探究的方式，强化学生建立阿基米德原理的认识过程。

重点：让学生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，概括、归纳出阿基米德原理。

难点：利用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。

教学过程

一、引入新课

1.

复习

2.

【活动1】：演示实验：

（1）

将一个杯子放入盛满水的烧杯中，使杯子成漂浮状态。提问：杯子受到哪些力的作用？大小有什么关系？（受到重力和浮力的作用，浮力等于重力）

（2）

像杯子中加盐，观察有什么现象？（水向外溢出，杯子浸入水中的体积变大）。力的大小有什么变化？（杯子的总重变大，仍然漂浮，浮力也变大）

提出问题：物体所受的浮力与排开的液体有什么关系？

其实，早在两千多年前，古希腊物理学家阿基米德就对这个问题进行了研究，并提出了著名的阿基米德原理。那么阿基米德究竟发现了什么呢？我们这节课就来学习学习一下。（板书：阿基米德原理）

二、进行新课

（一）阿基米德的灵感

1.阿基米德的故事：

阿基米德出生在古希腊的贵族家庭，他从小热爱学习，善于思考，喜欢辩论。

有一次，国王要命人做了一定金王冠，他怀疑工匠在黄金中掺了白银，偷走了一些金子。可是，王冠的重量，并没有少；从外表看，也看不出来。没有证据，就不能定金匠的罪。国王把阿基米德找去，要他判断这顶王冠有没有掺进白银，如果掺了，掺进去多少。阿基米德苦思冥想，始终不得其法。一天，他去澡堂洗澡，心里还想着王冠问题。当他慢慢坐进澡盆的时候，水从盆边溢了出来。他望着溢出来的水发呆，忽然，高兴地叫了起来：“找到了！找到了！”阿基米德连衣服都来不及穿好，竟然

赤着身子，从澡堂跑回家里。 原来，阿基米德已经想出了一个简便方法：他把金王冠和一个质量相等的纯金分别放入放进装满水的缸中，他把两次溢出的水加以比较，发现第一次溢出来的多。于是他断定王冠中掺了银子。 2.阿基米德的启示

从阿基米德的故事中，我们能发现:物体浸入液体的体积就等于排开液体的体积。根据上一节课我们知道，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。现在根据阿基米德的故事，如果我们用“物体排开液体的体积”取代“浸没

在液体中物体的体积”来陈述这个结论，可以得到，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。教师引导学生统一说法：把物体浸入液体的体积称为物体排开液体的体积。

液体的密度、排开液体的体积是不是和排开液体的质量有一定的联系呢？

排开液体的质量是不是和排开液体所受的重力有一定的联系呢？ （二）浮力的大小

【活动2】.探究浮力与排开液体重力的关系

提出猜想:浮力的大小可能与排开液体的重力有关

思考交流：如何测量浮力的大小？如何收集排开的液体？

制定计划与设计实验：：经过讨论，设计出实验的方案。教师评价。 浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用，所受浮力的大小可以用弹簧测力

计测出。物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出。

实验探究：探究浮力的大小与排开液体的重力的关系

实验器材：弹簧测力计，溢水杯，小桶，大小不同的物体，细线等.

思考问题：如何进行实验？[学生活动] 小组讨论，汇报方案，教师点评。

实验步骤 (1)如图所示，测出石块所受的重力G和小桶所受的重力 (2)将溢水杯中注满水，把石块浸入溢水杯中，让排出的水全部流人小桶中，读出此时弹簧测力计的示数F，同时用小桶收集物体排开的水。 (3)用弹簧测力计测出小桶和水的总重力，则排开水的重力等于桶和水的总重力减去桶的重力。

[学生活动]学生分组实验，把数据记录在表格中。

3．实验数据记录表格 次数

所用

物体浸液体

1 2 3 4

4．分析与讨论：

运用比较的方法，通过比较

得出结论。

结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力。这个结论叫做阿基米德原理。

用公式表示为： F浮=G排

推导式: F浮= G排= m排g= r液 gV排

[讲述]：上述结论就是阿基米德早在两千多年前发现的，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。 对阿基米德原理的说明：

①阿基米德原理的表达式：

②物体浸在液体中有两种可能：

物体排开液体的体积

等于物体浸入液体中的那部分的体积：

⑥浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，与其他任何因素都无关。

浮力的大小与物体全部进入液体后的深度无关。

入液体情况

物体的物体在液小桶重力小桶和排液的总重浮力

排开液体F浮／N

的重

力 G排/N 重力G/N 体中测力计示数F/N G1/N G2/N

【练习】巩固练习