第2节阿基米德原理教学目标

地区： 黑龙江 - 大兴安岭 - 漠河县

学校：漠河县北极镇中心校

第2节　阿基米德原理 初中物理       人教2011课标版

知识与技能

1、能用溢水杯等器材探究浮力的大小。

2、会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。

过程与方法

1．经历科学探究，培养探究意识，发展科学探究能力。

2．培养学生的观察能力和分析概括能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力。

情感、态度与价值观

1．增加对物理学的亲近感，保持对物理和生活的兴趣。

2．增进交流与合作的意识。

3．保持对科学的求知欲望，勇于、乐于参与科学探究。

“浮力”对于学生来说，既熟悉又陌生。说熟悉，是因为在日常生活的积累中和在小学自然常识课的学习中已有了一定的感性认识；说陌生，是因为要把有关浮力的认识从感性提高到理性，需要综合运用各方面的知识，如力的测量、重力、二力平衡、二力的合成等重要知识，还需要对这些知识进行科学的分析、推理、归纳等。在第一节浮力的教学过程中，已经学习了称重法求浮力的方法，学习了影响浮力的相关因素，为进一步学习《阿基米德原理》做好了铺垫和准备。如何调动他们的学习兴趣是一个关键问题。

重点：阿基米德原理。

难点：①探索阿基米德原理的实验设计及操作过程；②对阿基米德原理的理解。

1.阿基米德的灵感：

阿基米德洗澡时突然想到：物体浸在液体中的体积就是  ___________________     的体积。由此，我们在第一节探究出的实验结论可以表述为：                      越大，液体的密度越大，它所受的浮力就越大。

2.想想做做：体验物体排开液体的体积越大，所受的浮力就越大（书本53页图10.2-1）

  把装满水的烧杯放在盘子中，再把空的饮料罐按入水中，在手感受浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。

  分析：由于物体的体积与密度的乘积等于质量，物体的体积越大、密度越大，其        越大。如果                 越大、                        ____________越大，溢出在盘中液体的         也就越大。由此，我们猜想，浮力的大小跟                       有关，而液体的重力大小跟它的质量成正比，因此，可以进一步推想，浮力的大小跟             _ ________也密切相关。

一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验：

（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精

（2）步骤：

①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G_物；

②将圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F_拉。同时用小桶收集该圆柱体排开的水。

③用弹簧测力计测出小桶和圆柱体排开的水所受的总重力G_桶+水

④如图2所示，用弹簧测力计测出空小桶的重力G_桶；

⑤把测量的实验数据记录在表格中。

由以上实验，我们可以得出的结论是                                       

                                          ，这就是著名的阿基米德原理。其数学表达式为                                       。关于v_物与v_排的关系：1）完全浸没：               

 2）未完全浸没：            

一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验：

（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精

（2）步骤：

①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G物；

②将圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F拉。同时用小桶收集该圆柱体排开的水。

③用弹簧测力计测出小桶和圆柱体排开的水所受的总重力G桶+水

④如图2所示，用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；

⑤把测量的实验数据记录在表格中。

由以上实验，我们可以得出的结论是                                        

                                          ，这就是著名的阿基米德原理。其数学表达式为             。

关于v物与v排的关系：1）完全浸没：               

 2）未完全浸没：            

一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验：

（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精

（2）步骤：

①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G物；

②将圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F拉。同时用小桶收集该圆柱体排开的水。

③用弹簧测力计测出小桶和圆柱体排开的水所受的总重力G桶+水

④如图2所示，用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；

⑤把测量的实验数据记录在表格中。

由以上实验，我们可以得出的结论是                                       

                                          ，这就是著名的阿基米德原理。其数学表达式为                                。

关于v物与v排的关系：1）完全浸没：               

 2）未完全浸没：            

一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验：

（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精

（2）步骤：

①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G_物；

②将圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F_拉。同时用小桶收集该圆柱体排开的水。

③用弹簧测力计测出小桶和圆柱体排开的水所受的总重力G_桶+水

④如图2所示，用弹簧测力计测出空小桶的重力G_桶；

⑤把测量的实验数据记录在表格中。

由以上实验，我们可以得出的结论是                                       

                                          ，这就是著名的阿基米德原理。其数学表达式为                                       。关于v_物与v_排的关系：1）完全浸没：               

 2）未完全浸没：            

二、阿基米德原理的应用

例：（1）有一物体在水中排开水的质量是100ɡ，物体受到水的浮力是多小？

（2）有一个重8.1 N的铝块，当它浸没在水中时受到的浮力是多少？（g取10N/kg）（请仿照书本55页例题   已知ρ铝=2.7×103kg/m3）

1．空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（　　）

A．矿泉水瓶受到水对它的浮力           B．浮力的方向竖直向上

C．排开水的体积越大，受到的浮力越大   D．浸没后压入越深受到的浮力越大

2. 将质量为0.5kg 的物体，轻轻放入盛满清水的溢水杯中，溢出0.2kg的水，则此物体受到的浮力是（    ）(g取10N/kg )   

A.5 N      B.0.5 N      C.2 N     D.0.2 N 

3．外形相同的4个小球放人液体中，静止时如图所示，则受到浮力最小的是（　　）

A．A球    B．B球    C．C球     D．都相等      

5.小明将一个西瓜和一个梨子放入水缸中，发现西瓜浮在水面上，而梨子却沉入水底， 如图所示。此时西瓜与例子受到的浮力相比较（   ）

A.西瓜受到的浮力大           B.梨子受到的浮力大

C.它们受到的浮力一样大       D.无法比较浮力大小

6．某海滨浴场，水底布满鹅卵石，水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，以下体验和分析合理的是（　 ）

  A．脚越来越不疼，因为人越来越轻       

B．脚越来越疼，因为人越来越重

C．脚越来越不疼，因为水的浮力越来越大了  

D．脚越来越疼，因为水的浮力越来越小了

7．物体所受的重力为 5 N，体积为 4 ×l0-3 m3，当它浸没在水中时，所受的浮力为__________N，浮力和重力的合力为_______N，方向___________。（g取10N／kg）

8．把重17．8N的实心铜球挂在弹簧测力计上，浸没在水中后，弹簧测力计的示数是15．8N，铜球受到的浮力是________ N，铜球的体积是 ________cm3。（g取10N／kg）

【课后练习】

9.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神，如图所示。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接。正常游泳时，连接线是松驰的，气囊漂浮着，跟人如影相随。在体力不支等情况下，可将气囊压入水中，防止人下沉，在此情况下气囊排开水的体积会                ，受到的浮力会               （都选填“变大”、“变小”或“不变”）。

10．铁球一半浸入水中，排开水的重力为0.8牛，铁球受到的浮力为        牛，当铁球全部浸入水中后，它受到的浮力为       牛。

11．为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了下图所示的实验：

（1）你觉得合理的实验顺序是_____________。

（2）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力等于________。

（3）图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力______ （填“变大”、“不变”或“变小”）。

（4）合金块的密度是_____。

运用公式F浮=ρ液gV排分析浮力的变化.

例4.水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下0.5m的过程中,水球受到的浮力变化情况是(    )

A 逐渐增大   B 逐渐减小   C 始终不变   D 先增大后不变

思路引导:运动员把水球慢慢压入水下的过程中,水球在水中的体积逐渐_____,排开水的体积逐渐_____,所以水球受到的浮力逐渐_____,当水球全部浸入水中后,排开水的体积不再改变,所以受到的浮力_____.故选_____.

第2节　阿基米德原理

第2节　阿基米德原理

1.阿基米德的灵感：

阿基米德洗澡时突然想到：物体浸在液体中的体积就是  ___________________     的体积。由此，我们在第一节探究出的实验结论可以表述为：                      越大，液体的密度越大，它所受的浮力就越大。

2.想想做做：体验物体排开液体的体积越大，所受的浮力就越大（书本53页图10.2-1）

  把装满水的烧杯放在盘子中，再把空的饮料罐按入水中，在手感受浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。

  分析：由于物体的体积与密度的乘积等于质量，物体的体积越大、密度越大，其        越大。如果                 越大、                        ____________越大，溢出在盘中液体的         也就越大。由此，我们猜想，浮力的大小跟                       有关，而液体的重力大小跟它的质量成正比，因此，可以进一步推想，浮力的大小跟             _ ________也密切相关。

一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验：

（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精

（2）步骤：

①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G_物；

②将圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F_拉。同时用小桶收集该圆柱体排开的水。

③用弹簧测力计测出小桶和圆柱体排开的水所受的总重力G_桶+水

④如图2所示，用弹簧测力计测出空小桶的重力G_桶；

⑤把测量的实验数据记录在表格中。

由以上实验，我们可以得出的结论是                                       

                                          ，这就是著名的阿基米德原理。其数学表达式为                                       。关于v_物与v_排的关系：1）完全浸没：               

 2）未完全浸没：            

一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验：

（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精

（2）步骤：

①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G物；

②将圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F拉。同时用小桶收集该圆柱体排开的水。

③用弹簧测力计测出小桶和圆柱体排开的水所受的总重力G桶+水

④如图2所示，用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；

⑤把测量的实验数据记录在表格中。

由以上实验，我们可以得出的结论是                                        

                                          ，这就是著名的阿基米德原理。其数学表达式为             。

关于v物与v排的关系：1）完全浸没：               

 2）未完全浸没：            

一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验：

（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精

（2）步骤：

①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G物；

②将圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F拉。同时用小桶收集该圆柱体排开的水。

③用弹簧测力计测出小桶和圆柱体排开的水所受的总重力G桶+水

④如图2所示，用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；

⑤把测量的实验数据记录在表格中。

由以上实验，我们可以得出的结论是                                       

                                          ，这就是著名的阿基米德原理。其数学表达式为                                。

关于v物与v排的关系：1）完全浸没：               

 2）未完全浸没：            

一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

实验：

（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精

（2）步骤：

①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G_物；

②将圆柱体浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F_拉。同时用小桶收集该圆柱体排开的水。

③用弹簧测力计测出小桶和圆柱体排开的水所受的总重力G_桶+水

④如图2所示，用弹簧测力计测出空小桶的重力G_桶；

⑤把测量的实验数据记录在表格中。

由以上实验，我们可以得出的结论是                                       

                                          ，这就是著名的阿基米德原理。其数学表达式为                                       。关于v_物与v_排的关系：1）完全浸没：               

 2）未完全浸没：            

二、阿基米德原理的应用

例：（1）有一物体在水中排开水的质量是100ɡ，物体受到水的浮力是多小？

（2）有一个重8.1 N的铝块，当它浸没在水中时受到的浮力是多少？（g取10N/kg）（请仿照书本55页例题   已知ρ铝=2.7×103kg/m3）

1．空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是（　　）

A．矿泉水瓶受到水对它的浮力           B．浮力的方向竖直向上

C．排开水的体积越大，受到的浮力越大   D．浸没后压入越深受到的浮力越大

2. 将质量为0.5kg 的物体，轻轻放入盛满清水的溢水杯中，溢出0.2kg的水，则此物体受到的浮力是（    ）(g取10N/kg )   

A.5 N      B.0.5 N      C.2 N     D.0.2 N 

3．外形相同的4个小球放人液体中，静止时如图所示，则受到浮力最小的是（　　）

A．A球    B．B球    C．C球     D．都相等      

5.小明将一个西瓜和一个梨子放入水缸中，发现西瓜浮在水面上，而梨子却沉入水底， 如图所示。此时西瓜与例子受到的浮力相比较（   ）

A.西瓜受到的浮力大           B.梨子受到的浮力大

C.它们受到的浮力一样大       D.无法比较浮力大小

6．某海滨浴场，水底布满鹅卵石，水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，以下体验和分析合理的是（　 ）

  A．脚越来越不疼，因为人越来越轻       

B．脚越来越疼，因为人越来越重

C．脚越来越不疼，因为水的浮力越来越大了  

D．脚越来越疼，因为水的浮力越来越小了

7．物体所受的重力为 5 N，体积为 4 ×l0-3 m3，当它浸没在水中时，所受的浮力为__________N，浮力和重力的合力为_______N，方向___________。（g取10N／kg）

8．把重17．8N的实心铜球挂在弹簧测力计上，浸没在水中后，弹簧测力计的示数是15．8N，铜球受到的浮力是________ N，铜球的体积是 ________cm3。（g取10N／kg）

【课后练习】

9.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神，如图所示。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接。正常游泳时，连接线是松驰的，气囊漂浮着，跟人如影相随。在体力不支等情况下，可将气囊压入水中，防止人下沉，在此情况下气囊排开水的体积会                ，受到的浮力会               （都选填“变大”、“变小”或“不变”）。

10．铁球一半浸入水中，排开水的重力为0.8牛，铁球受到的浮力为        牛，当铁球全部浸入水中后，它受到的浮力为       牛。

11．为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了下图所示的实验：

（1）你觉得合理的实验顺序是_____________。

（2）选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力等于________。

（3）图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力______ （填“变大”、“不变”或“变小”）。

（4）合金块的密度是_____。

运用公式F浮=ρ液gV排分析浮力的变化.

例4.水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下0.5m的过程中,水球受到的浮力变化情况是(    )

A 逐渐增大   B 逐渐减小   C 始终不变   D 先增大后不变

思路引导:运动员把水球慢慢压入水下的过程中,水球在水中的体积逐渐_____,排开水的体积逐渐_____,所以水球受到的浮力逐渐_____,当水球全部浸入水中后,排开水的体积不再改变,所以受到的浮力_____.故选_____.