人教版物理八年级下第十章第2节阿基米德原理 教学详案
文档属性
| 名称 | 人教版物理八年级下第十章第2节阿基米德原理 教学详案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 318.1KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-21 18:56:07 | ||
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文档简介
第十章 浮力
第2节 阿基米德原理
设计说明
本节由阿基米德的灵感和浮力的大小两部分内容构成。本节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经历阿基米德原理的认知过程。
关于阿基米德的灵感，教师应通过阿基米德的故事，引导学生将物体浸到液体中的体积用物体排开液体的体积代替。使得决定液体浮力大小的两个因素可以表述为：物体排开液体的体积和液体的密度。而排开液体的体积与液体密度的乘积等于排开液体的质量，液体的重力跟质量成正比，从而进一步引导学生探究浮力的大小跟物体排开液体所受的重力的关系。
关于浮力的大小，教学中建议开展学生分组实验。为了使实验的论证更充分，在分组实验过程中，可要求学生分别对物体全部浸在水中和部分浸在水中两种情况开展探究。最后归纳出阿基米德原理：F浮=G排。此时结合氢气球脱手后飞上天空的例子，引导学生进一步理解阿基米德原理，并强调阿基米德原理不仅适用于液体也适用于气体。
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。做到会操作、会记录、会分析、会论证。
2.通过探究实验能理解复述阿基米德原理并书写其数学表达式。
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。
教学重点难点
1.重点：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；会用阿基米德原理计算简单的浮力问题。
2.难点：理解阿基米德原理。
教具
学生用：脸盆、水桶、空饮料罐、鸡蛋、细盐、搅拌棒、盛水（盐水） 烧杯，重物，弹簧测力计，溢水杯，小烧杯，铁架台，有关视频等。
教师用：脸盆、水桶、空饮料罐、鸡蛋、细盐、搅拌棒、盛水（盐水） 烧杯，重物，弹簧测力计，溢水杯，小烧杯，铁架台，有关视频等。另有电化教学器材、教学光盘。
教学过程
回顾思考
1.称重法计算浮力的公式为________，浮力的方向为________。
2.浮力产生的原因是 。
3.浮力的大小与________、物体浸入液体中的________有关。
导入新课
1.复习导入
教师：我们已经认识了浮力，并且学习了利用“称重法”和“压力差法”计算浮力，它们的具体内容各是什么？（师生共同回忆，教师板书）
师生讨论：这两种方法有什么局限性？第一种不适用于质量过大的物体，第二种不适用于形状不规则的物体。
今天我们来学习一种既简单又普遍适用的计算浮力的方法，这种方法是两千多年前由阿基米德发现的，所以称为阿基米德原理。（板书课题）
2.故事导入
（1）皇冠掺假之谜
教师结合阿基米德洗澡时浴缸溢水的画面（如图）讲阿基米德的故事，引导学生思考：阿基米德是怎样解开皇冠掺假之谜的？这节课我们就来一起动手探究答案吧。（板书课题）
（2）曹冲称象
我们都知道曹冲称象的故事，那么曹冲究竟是怎样利用船和石头测出了大象有多重呢？学完了这节课同学们就会知道他的方法了。
进行新课
探究点一 猜想影响浮力大小的因素
1.分组实验：请各学习小组将空饮料罐慢慢按入水中，并观察空饮料罐浸入水中的体积与排开水的体积的关系，同时感受浮力的大小。
引导学生得出：物体浸入水中的体积就是物体排开水的体积。
2.分组实验：请各学习小组将桌面上的鸡蛋轻轻放在烧杯的水中，观察鸡蛋的浮沉情况。然后向水中不断加入食盐并轻轻搅拌，观察鸡蛋在水中的情况。
引导学生得出：浮力的大小还与液体的密度有关。
3.请同学们阅读教材第53页“阿基米德的灵感”第一、二自然段的内容，并思考下面的问题。
思考：你认为物体在液体中受到的浮力的大小跟物体排开液体所受的什么力有关？
教师引导：通过上面的实验和猜想，我们可以看出物体受到的浮力的大小，跟它排开的液体的体积和液体的密度有关。液体的密度和物体排开液体的体积相乘等于液体的质量，而液体的质量决定着液体受到的重力。由此可见，物体在液体中受到的浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有关。
教师：今天，我们通过实验来探究“物体受到的浮力与物体排开的液体受到的重力”是否有关？它们之间到底存在着什么样的关系？
探究点二 阿基米德原理
教师：测量液体体积的量筒，对少量液体而言，误差是比较大的。对某种确定的物质而言，体积和质量、重力有什么关系？
引导学生由公式G=mg=ρgV推出是一一对应的。
教师：为了测量方便（从结果出发指导实验），我们研究浮力与物体排开液体的重力之间的关系。我们应该如何设计实验去验证我们的猜想？
学生思考、交流、回答
分析归纳设计方案
设计方案
1.如何测量物体受到的浮力？
使用弹簧测力计可以测量浮力的大小（前面已学习）。
2.如何测量物体排开的液体的重力？
（1）先用弹簧测力计测出桶和物体排开的液体所受的总重力，然后测出小空桶所受的重力，两者相减即得G排。
（2）将排开的液体倒入量筒中，利用公式m=ρV求出排开液体的质量，再根据G=mg求出排开液体的重力G排。
（3）直接用塑料袋接物体排开的液体，测出塑料袋和物体排开的液体所受的总重力，其值约等于G排。
引导学生用弹簧测力计测量出物体所受的浮力，用教师提供的纸杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来，用弹簧测力计测出其重力，最后寻找并比较两者之间的关系。
教师：请同学们组内讨论并设计实验
（要求组内同学之间交流，确定研究方案）
分组实验：学生分组进行教材第54页图10.2-2所示的实验。
教师：分析我们得到的实验数据，你得到了什么结论？
引导学生分析实验数据，将各次实验中物体受到的浮力与排开的水受到的重力进行比较，得出结论。
师生共同确认：物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力，即F浮=G排。从而证明同学们前面的猜想是正确的。
教师：F浮=G排就是今天我们所要学习的阿基米德原理。它是一种普遍适用的计算浮力的方法。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例1（2019·福建中考）如图所示，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：
甲 乙 丙 丁
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；
②将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时弹簧测力计的示数F（图乙）；
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；
④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（图丁）；
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题：
（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮=________，被排开的水所受的重力G排=________。（用上述测得量的符号表示）
（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：
（a）______ __；
（b）______ __。
（3）物体没有完全浸在水中，________（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。
解析：（1）根据称重法测浮力，物体浸没在水中，受到水的浮力F浮=G-F；被排开的水所受的重力G排=G1-G2。（2）误差产生的原因有弹簧测力计的精度不够，小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。（3）物体没有浸没在水中，按照上面的方法，也能用实验验证阿基米德原理。
答案：（1）G-F G1-G2 （2）见解析 （3）能
探究点三 有关浮力的计算
1.请同学们认真阅读并分析教材第55页有关浮力的计算例题，先独立阅读思考，有问题时小组讨论解决，然后各小组将不明白的问题提交给教师，教师再进行点拨讲解。
教师引导分析：
2.请同学们仿照教材第55页例题，完成下面的计算：
例2 有一个重7 N的实心铝球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？（g取10 N/kg，ρ铝=2.7×103 kg/m3）
解析：根据阿基米德原理“F浮=ρ水gV排”可知，要求出浮力，需要先求出铝球排开的水的体积V排。由于铝球浸没在水中，所以V排=V球，而V球==。
解：铝球的质量m铝===0.7 kg，
铝球排开的水的体积
V排=V铝==≈2.59×10-4 m3，
铝球浸没在水中时受到的浮力
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.59×10-4 m3=2.59 N。
课堂小结
本节课我们主要经历了探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，概括归纳出了阿基米德原理，学会了应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题，请快速完成“当堂达标”测试题，检验一下学习效果吧。
当堂达标
1.（多选）如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，沉到水的底部，则从大烧杯溢出并流入小烧杯中的水和此金属球的关系是（ ）
A.两者体积相等，小烧杯中水的质量较小
B.两者体积相等，小烧杯中水的质量较大
C.金属球受到的浮力等于小烧杯中水的重力
D.金属球受到的浮力大于小烧杯中水的重力
2.（2020·广东广州中考）图甲中圆柱形容器装有适量的水，当水温从0 ℃升到15 ℃时，水的密度ρ和水温t关系如图乙所示，此过程水的质量不变，不考虑圆柱形容器的热胀冷缩。
如图，把测力计下悬挂的实心金属块M（体积不变）浸没在水中，M处于静止状态，下图所示能正确反映测力计示数F和水温t关系的是（ ）
A B C D
3.（2019·天津中考）小明在学习“阿基米德原理”时，做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为________N；由阿基米德原理可知，丙图中弹簧测力计的示数应为________N。
甲 乙 丙 丁
4.（2019·湖南湘西中考）一个体积为1×10-3 m3的铁球全部浸在水中，它受到水对它的浮力为________N。（水的密度为1×103 kg/m3，g=10 N/kg）
5.如图所示，弹簧测力计吊着物块在空气中称时示数为1.6 N，当把物块总体积的浸入水中称时示数为0.6 N，则物块受到的浮力为________N，物块的密度为________kg/m3。当把物块总体积的浸入水中称时弹簧测力计示数为________N，物块排开水的质量为________kg。（g取10 N/kg）
6.如图所示，为了验证“阿基米德原理”，某同学做了如下实验：
甲 乙 丙
（1）如图甲所示，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为F1，小桶与石块的总重力记为G，则F1________（选填“>”“=”或“<”）G；
（2）如图乙所示，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出的水便流入旁边的小杯中，将排出水的重力记为G排；
（3）如图丙所示，把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶内，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为F2，则F2 ________（选填“>”“=”或“<”）F1；
（4）通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系：________________________。（要求写出推导过程）
布置作业
教材第56页“动手动脑学物理”第1至5题。
板书设计
一、猜想影响浮力大小的因素 →排开的液体质量→排开的液体所受的重力 二、阿基米德原理 1.内容：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。 2.公式：F浮=G排=ρ液gV排。 三、浮力的计算 分析：
参考答案
1. AC 解析：金属球浸没在水中，排开水的体积等于金属球的体积，即V排=V球。因为ρ球>ρ水，由G球=ρ球V球g和F浮=ρ水gV排可知F浮2.C 解析：金属块M浸没在水中，排开水的体积V排不变，由题图可知，水的密度ρ在0~15 ℃随温度的升高是先增大后减小，根据阿基米德原理F浮=ρgV排，则F浮先增大后减小，测力计示数F=G-F浮，金属块的重力G一定，故测力计示数F先减小后增大，C正确。
3. 1 1.5 解析：物体A所受浮力为F浮=G-F示=2 N-1 N=1 N；根据阿基米德原理可知，浮力等于物体排开水所受的重力，故丙中弹簧测力计示数为1 N+0.5 N=1.5 N。
4. 10 解析：铁球浸没在水中时排开水的体积V排=V=1×10-5 m3，铁球受到的水的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N。
5. 1 0.8×103 0 0.16 解析：根据称重法测浮力可知，当物块一半体积浸入水中时，浮力F浮1=1.6 N-0.6 N=1 N，此时物块排开水的体积V排===1×10-4 m3，所以物块的体积V物=2V排=2×10-4 m3，则物块的密度ρ物===0.8×103 kg/m3；当物块有体积浸入水中时，其浮力F浮2=ρ水gV排2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg××2×10-4 m3=1.6 N，此时弹簧测力计的拉力F=G-F浮2=1.6 N-1.6 N=0 N；由阿基米德原理得F浮2=G排=1.6 N，则物块排开水的质量m排===0.16 kg。
6.（1）= （3）= （4）因为F1=G，F2+F浮=G+G排，F1=F2，所以得F浮=G排
解析：（1）以小桶和石块作为一个整体进行研究，整体受到竖直向上的弹簧的拉力F1和重力G的作用，因小桶和石块静止，即处于平衡状态，所以弹簧的拉力F1和重力G是一对平衡力，所以F1=G。（3）比较甲、丙两图，弹簧的伸长量相同，根据“在弹性限度内，弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比”可知，甲、丙两图中弹簧受到的拉力相同，又因为弹簧受到的拉力与弹簧对小桶的拉力是一对相互作用力，所以F2=F1。（4）由图甲可知F1=G，在图丙中，将小桶、石块和排开的水作为一个整体进行研究，整体受到弹簧向上的拉力、向上的浮力、向下的重力而处于平衡状态，根据力的平衡条件有F2+F浮=G+G排，又因为F1=F2，F1=G，所以F浮=G排。
教学反思
第2节 阿基米德原理
设计说明
本节由阿基米德的灵感和浮力的大小两部分内容构成。本节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经历阿基米德原理的认知过程。
关于阿基米德的灵感，教师应通过阿基米德的故事，引导学生将物体浸到液体中的体积用物体排开液体的体积代替。使得决定液体浮力大小的两个因素可以表述为：物体排开液体的体积和液体的密度。而排开液体的体积与液体密度的乘积等于排开液体的质量，液体的重力跟质量成正比，从而进一步引导学生探究浮力的大小跟物体排开液体所受的重力的关系。
关于浮力的大小，教学中建议开展学生分组实验。为了使实验的论证更充分，在分组实验过程中，可要求学生分别对物体全部浸在水中和部分浸在水中两种情况开展探究。最后归纳出阿基米德原理：F浮=G排。此时结合氢气球脱手后飞上天空的例子，引导学生进一步理解阿基米德原理，并强调阿基米德原理不仅适用于液体也适用于气体。
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。做到会操作、会记录、会分析、会论证。
2.通过探究实验能理解复述阿基米德原理并书写其数学表达式。
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。
教学重点难点
1.重点：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；会用阿基米德原理计算简单的浮力问题。
2.难点：理解阿基米德原理。
教具
学生用：脸盆、水桶、空饮料罐、鸡蛋、细盐、搅拌棒、盛水（盐水） 烧杯，重物，弹簧测力计，溢水杯，小烧杯，铁架台，有关视频等。
教师用：脸盆、水桶、空饮料罐、鸡蛋、细盐、搅拌棒、盛水（盐水） 烧杯，重物，弹簧测力计，溢水杯，小烧杯，铁架台，有关视频等。另有电化教学器材、教学光盘。
教学过程
回顾思考
1.称重法计算浮力的公式为________，浮力的方向为________。
2.浮力产生的原因是 。
3.浮力的大小与________、物体浸入液体中的________有关。
导入新课
1.复习导入
教师：我们已经认识了浮力，并且学习了利用“称重法”和“压力差法”计算浮力，它们的具体内容各是什么？（师生共同回忆，教师板书）
师生讨论：这两种方法有什么局限性？第一种不适用于质量过大的物体，第二种不适用于形状不规则的物体。
今天我们来学习一种既简单又普遍适用的计算浮力的方法，这种方法是两千多年前由阿基米德发现的，所以称为阿基米德原理。（板书课题）
2.故事导入
（1）皇冠掺假之谜
教师结合阿基米德洗澡时浴缸溢水的画面（如图）讲阿基米德的故事，引导学生思考：阿基米德是怎样解开皇冠掺假之谜的？这节课我们就来一起动手探究答案吧。（板书课题）
（2）曹冲称象
我们都知道曹冲称象的故事，那么曹冲究竟是怎样利用船和石头测出了大象有多重呢？学完了这节课同学们就会知道他的方法了。
进行新课
探究点一 猜想影响浮力大小的因素
1.分组实验：请各学习小组将空饮料罐慢慢按入水中，并观察空饮料罐浸入水中的体积与排开水的体积的关系，同时感受浮力的大小。
引导学生得出：物体浸入水中的体积就是物体排开水的体积。
2.分组实验：请各学习小组将桌面上的鸡蛋轻轻放在烧杯的水中，观察鸡蛋的浮沉情况。然后向水中不断加入食盐并轻轻搅拌，观察鸡蛋在水中的情况。
引导学生得出：浮力的大小还与液体的密度有关。
3.请同学们阅读教材第53页“阿基米德的灵感”第一、二自然段的内容，并思考下面的问题。
思考：你认为物体在液体中受到的浮力的大小跟物体排开液体所受的什么力有关？
教师引导：通过上面的实验和猜想，我们可以看出物体受到的浮力的大小，跟它排开的液体的体积和液体的密度有关。液体的密度和物体排开液体的体积相乘等于液体的质量，而液体的质量决定着液体受到的重力。由此可见，物体在液体中受到的浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有关。
教师：今天，我们通过实验来探究“物体受到的浮力与物体排开的液体受到的重力”是否有关？它们之间到底存在着什么样的关系？
探究点二 阿基米德原理
教师：测量液体体积的量筒，对少量液体而言，误差是比较大的。对某种确定的物质而言，体积和质量、重力有什么关系？
引导学生由公式G=mg=ρgV推出是一一对应的。
教师：为了测量方便（从结果出发指导实验），我们研究浮力与物体排开液体的重力之间的关系。我们应该如何设计实验去验证我们的猜想？
学生思考、交流、回答
分析归纳设计方案
设计方案
1.如何测量物体受到的浮力？
使用弹簧测力计可以测量浮力的大小（前面已学习）。
2.如何测量物体排开的液体的重力？
（1）先用弹簧测力计测出桶和物体排开的液体所受的总重力，然后测出小空桶所受的重力，两者相减即得G排。
（2）将排开的液体倒入量筒中，利用公式m=ρV求出排开液体的质量，再根据G=mg求出排开液体的重力G排。
（3）直接用塑料袋接物体排开的液体，测出塑料袋和物体排开的液体所受的总重力，其值约等于G排。
引导学生用弹簧测力计测量出物体所受的浮力，用教师提供的纸杯把物体从溢水杯中排出的水收集起来，用弹簧测力计测出其重力，最后寻找并比较两者之间的关系。
教师：请同学们组内讨论并设计实验
（要求组内同学之间交流，确定研究方案）
分组实验：学生分组进行教材第54页图10.2-2所示的实验。
教师：分析我们得到的实验数据，你得到了什么结论？
引导学生分析实验数据，将各次实验中物体受到的浮力与排开的水受到的重力进行比较，得出结论。
师生共同确认：物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力，即F浮=G排。从而证明同学们前面的猜想是正确的。
教师：F浮=G排就是今天我们所要学习的阿基米德原理。它是一种普遍适用的计算浮力的方法。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例1（2019·福建中考）如图所示，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：
甲 乙 丙 丁
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G（图甲）；
②将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时弹簧测力计的示数F（图乙）；
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1（图丙）；
④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2（图丁）；
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。
回答下列问题：
（1）物体浸没在水中，受到水的浮力F浮=________，被排开的水所受的重力G排=________。（用上述测得量的符号表示）
（2）指出本实验产生误差的原因（写出两点）：
（a）______ __；
（b）______ __。
（3）物体没有完全浸在水中，________（选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。
解析：（1）根据称重法测浮力，物体浸没在水中，受到水的浮力F浮=G-F；被排开的水所受的重力G排=G1-G2。（2）误差产生的原因有弹簧测力计的精度不够，小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等。（3）物体没有浸没在水中，按照上面的方法，也能用实验验证阿基米德原理。
答案：（1）G-F G1-G2 （2）见解析 （3）能
探究点三 有关浮力的计算
1.请同学们认真阅读并分析教材第55页有关浮力的计算例题，先独立阅读思考，有问题时小组讨论解决，然后各小组将不明白的问题提交给教师，教师再进行点拨讲解。
教师引导分析：
2.请同学们仿照教材第55页例题，完成下面的计算：
例2 有一个重7 N的实心铝球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？（g取10 N/kg，ρ铝=2.7×103 kg/m3）
解析：根据阿基米德原理“F浮=ρ水gV排”可知，要求出浮力，需要先求出铝球排开的水的体积V排。由于铝球浸没在水中，所以V排=V球，而V球==。
解：铝球的质量m铝===0.7 kg，
铝球排开的水的体积
V排=V铝==≈2.59×10-4 m3，
铝球浸没在水中时受到的浮力
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.59×10-4 m3=2.59 N。
课堂小结
本节课我们主要经历了探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，概括归纳出了阿基米德原理，学会了应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题，请快速完成“当堂达标”测试题，检验一下学习效果吧。
当堂达标
1.（多选）如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，沉到水的底部，则从大烧杯溢出并流入小烧杯中的水和此金属球的关系是（ ）
A.两者体积相等，小烧杯中水的质量较小
B.两者体积相等，小烧杯中水的质量较大
C.金属球受到的浮力等于小烧杯中水的重力
D.金属球受到的浮力大于小烧杯中水的重力
2.（2020·广东广州中考）图甲中圆柱形容器装有适量的水，当水温从0 ℃升到15 ℃时，水的密度ρ和水温t关系如图乙所示，此过程水的质量不变，不考虑圆柱形容器的热胀冷缩。
如图，把测力计下悬挂的实心金属块M（体积不变）浸没在水中，M处于静止状态，下图所示能正确反映测力计示数F和水温t关系的是（ ）
A B C D
3.（2019·天津中考）小明在学习“阿基米德原理”时，做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为________N；由阿基米德原理可知，丙图中弹簧测力计的示数应为________N。
甲 乙 丙 丁
4.（2019·湖南湘西中考）一个体积为1×10-3 m3的铁球全部浸在水中，它受到水对它的浮力为________N。（水的密度为1×103 kg/m3，g=10 N/kg）
5.如图所示，弹簧测力计吊着物块在空气中称时示数为1.6 N，当把物块总体积的浸入水中称时示数为0.6 N，则物块受到的浮力为________N，物块的密度为________kg/m3。当把物块总体积的浸入水中称时弹簧测力计示数为________N，物块排开水的质量为________kg。（g取10 N/kg）
6.如图所示，为了验证“阿基米德原理”，某同学做了如下实验：
甲 乙 丙
（1）如图甲所示，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为F1，小桶与石块的总重力记为G，则F1________（选填“>”“=”或“<”）G；
（2）如图乙所示，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出的水便流入旁边的小杯中，将排出水的重力记为G排；
（3）如图丙所示，把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶内，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为F2，则F2 ________（选填“>”“=”或“<”）F1；
（4）通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系：________________________。（要求写出推导过程）
布置作业
教材第56页“动手动脑学物理”第1至5题。
板书设计
一、猜想影响浮力大小的因素 →排开的液体质量→排开的液体所受的重力 二、阿基米德原理 1.内容：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。 2.公式：F浮=G排=ρ液gV排。 三、浮力的计算 分析：
参考答案
1. AC 解析：金属球浸没在水中，排开水的体积等于金属球的体积，即V排=V球。因为ρ球>ρ水，由G球=ρ球V球g和F浮=ρ水gV排可知F浮
3. 1 1.5 解析：物体A所受浮力为F浮=G-F示=2 N-1 N=1 N；根据阿基米德原理可知，浮力等于物体排开水所受的重力，故丙中弹簧测力计示数为1 N+0.5 N=1.5 N。
4. 10 解析：铁球浸没在水中时排开水的体积V排=V=1×10-5 m3，铁球受到的水的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N。
5. 1 0.8×103 0 0.16 解析：根据称重法测浮力可知，当物块一半体积浸入水中时，浮力F浮1=1.6 N-0.6 N=1 N，此时物块排开水的体积V排===1×10-4 m3，所以物块的体积V物=2V排=2×10-4 m3，则物块的密度ρ物===0.8×103 kg/m3；当物块有体积浸入水中时，其浮力F浮2=ρ水gV排2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg××2×10-4 m3=1.6 N，此时弹簧测力计的拉力F=G-F浮2=1.6 N-1.6 N=0 N；由阿基米德原理得F浮2=G排=1.6 N，则物块排开水的质量m排===0.16 kg。
6.（1）= （3）= （4）因为F1=G，F2+F浮=G+G排，F1=F2，所以得F浮=G排
解析：（1）以小桶和石块作为一个整体进行研究，整体受到竖直向上的弹簧的拉力F1和重力G的作用，因小桶和石块静止，即处于平衡状态，所以弹簧的拉力F1和重力G是一对平衡力，所以F1=G。（3）比较甲、丙两图，弹簧的伸长量相同，根据“在弹性限度内，弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比”可知，甲、丙两图中弹簧受到的拉力相同，又因为弹簧受到的拉力与弹簧对小桶的拉力是一对相互作用力，所以F2=F1。（4）由图甲可知F1=G，在图丙中，将小桶、石块和排开的水作为一个整体进行研究，整体受到弹簧向上的拉力、向上的浮力、向下的重力而处于平衡状态，根据力的平衡条件有F2+F浮=G+G排，又因为F1=F2，F1=G，所以F浮=G排。
教学反思