9.2 阿基米德原理 学案（含答案） 物理沪粤版八年级下册
文档属性
| 名称 | 9.2 阿基米德原理 学案（含答案） 物理沪粤版八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 52.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤沪版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-02 21:18:20 | ||
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文档简介
9.2 阿基米德原理
素养目标
1.重点:经历探究浮力大小的实验过程,分析数据,得出阿基米德原理。
2.利用阿基米德原理解释生活中一些与浮力有关的物理现象,运用阿基米德原理进行相关的浮力计算。
3.培养利用所学物理知识分析、解决问题的能力。
学法指导
首先回顾浮力的概念、“称重法”求浮力的实验,以及影响浮力大小的因素,填写导学案中的问题。看课本预习阿基米德原理的知识,明确阿基米德原理研究的问题,思考如何设计实验,说出实验方案,经历探究的过程,分析数据,得出阿基米德原理。
【预习导学】
知识点 阿基米德原理
1.物体浸入液体后,它受到的浮力的大小既与物体浸入液体中的 有关,又与液体的
有关;而物体浸入液体的体积等于 。所以,浮力的大小可能与物体排开液体的
有关。
2.浮力的大小与物体排开的液体的重力有什么关系,如何设计实验进行探究 需选择哪些器材
实验设计思路:需要测量的物理量:①物体受到的 ,② ;然后比较 的大小关系。
实验所需的器材: 。
3.实验中如何测量物块受到的浮力 如何测量物体排开液体的重力
4.阿基米德原理的内容是 。
5.古代人对浮力的应用有 ;现代人用钢铁制成轮船是利用轮船是空心体,它能 ,因此受到的浮力很大。
6.*如图所示,“远征号”潜水艇从长江某基地驶向东海执行任务,该潜水艇设计体积约为V,自身质量为m。当它在东海某位置海面下h 深度处潜伏时,(已知海水的密度为ρ,g取10 N/kg;不考虑潜水艇体积变化)则它所受到的浮力F浮= 。
【参考答案】
1.体积 密度 被物体排开液体的体积 重力
2.浮力F浮 物体排开液体的重力G排 F浮与G排 弹簧测力计、重物、盛有液体的烧杯、溢水杯、空桶等
3.答:(1)用弹簧测力计测出物块在空气中的重力G和读出物体浸入水中时测力计的示数F',则物块受到的浮力F浮=G-F'。
(2)用测力计测量空杯子的重力G杯,把物块浸没在盛满水的溢水杯中,用空杯承接溢出的水,再用测力计测出溢出水和杯子的总重G总,则排开液体的重力G排=G总-G杯。
4.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液体的重力
5.独木舟 排开的水量很多
6.ρ液V排g=10ρV
【合作探究】
任务驱动一 阿基米德原理公式
问题思考:如果已知液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排,如何计算物体受到的浮力F浮大小 写出表达式。
【参考答案】
任务驱动一
答:由阿基米德原理知F浮=G排,因为G排=m排g =ρ液V排g,所以F浮=ρ液gV排。
任务驱动二 实验探究:浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系
(1)制订实验方案:明确课本图9-9探究实验步骤。
(2)以小组为单位,按图9-9中(a)(b)(c)实验步骤完成探究实验。
(3)将实验所收集到的数据记录在下表中:
空杯重 G杯/N 石块重 G石/N 石块浸没在水中时弹簧测力计示数F'/N 杯、水总重 G总/N 浮力的大小 F浮/N 排开水受的重力G排/N
(4)分析与论证:比较测得的浮力与物体排开的水所受的重力,你发现了什么
结论: 。这就是著名的阿基米德原理。
【参考答案】
任务驱动二
(3)0.5 3 2 1.5 1 1
(4)答:F浮=G排。
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的重力大小
任务驱动三 探究活动
同学们按下面的甲图操作,探究了浮力的大小与物体排开的液体所受的重力的关系。课后复习时,物理兴趣小组的同学们经过反复的思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图乙所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升或下降),G为铁架台。
(1)实验中同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 ;弹簧测力计B的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB,它们的大小关系是ΔFA (选填“>”、“<”或“=”)ΔFB。
(2)通过分析,你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题 (请写出两条)
① ;
② 。
(3)对比图甲、图乙的两组实验,改进后的实验与原实验比较有哪些优点 (请写出三条)
① ;
② ;
③ 。
【参考答案】
任务驱动三
(1)减小 增大 =
(2)溢水杯中的水要加满 尽量避免玻璃管与塑料袋间有作用力 (③弹簧测力计使用前要调零;④待弹簧测力计示数稳定后再读数;⑤玻璃管不能浸入塑料袋里的水中;等)
(3)溢水杯中加红色水,增加可见度 能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小 调节平台F 的高度,可观察到物体受到的浮力随排开液体的体积的增大而增大 (④ 弹簧上端有铁架台固定,弹簧测力计示数更稳定;⑤薄塑料袋不计质量,弹簧测力计B的示数直接反映物体所受的浮力大小;等。答案合理均可。)
素养目标
1.重点:经历探究浮力大小的实验过程,分析数据,得出阿基米德原理。
2.利用阿基米德原理解释生活中一些与浮力有关的物理现象,运用阿基米德原理进行相关的浮力计算。
3.培养利用所学物理知识分析、解决问题的能力。
学法指导
首先回顾浮力的概念、“称重法”求浮力的实验,以及影响浮力大小的因素,填写导学案中的问题。看课本预习阿基米德原理的知识,明确阿基米德原理研究的问题,思考如何设计实验,说出实验方案,经历探究的过程,分析数据,得出阿基米德原理。
【预习导学】
知识点 阿基米德原理
1.物体浸入液体后,它受到的浮力的大小既与物体浸入液体中的 有关,又与液体的
有关;而物体浸入液体的体积等于 。所以,浮力的大小可能与物体排开液体的
有关。
2.浮力的大小与物体排开的液体的重力有什么关系,如何设计实验进行探究 需选择哪些器材
实验设计思路:需要测量的物理量:①物体受到的 ,② ;然后比较 的大小关系。
实验所需的器材: 。
3.实验中如何测量物块受到的浮力 如何测量物体排开液体的重力
4.阿基米德原理的内容是 。
5.古代人对浮力的应用有 ;现代人用钢铁制成轮船是利用轮船是空心体,它能 ,因此受到的浮力很大。
6.*如图所示,“远征号”潜水艇从长江某基地驶向东海执行任务,该潜水艇设计体积约为V,自身质量为m。当它在东海某位置海面下h 深度处潜伏时,(已知海水的密度为ρ,g取10 N/kg;不考虑潜水艇体积变化)则它所受到的浮力F浮= 。
【参考答案】
1.体积 密度 被物体排开液体的体积 重力
2.浮力F浮 物体排开液体的重力G排 F浮与G排 弹簧测力计、重物、盛有液体的烧杯、溢水杯、空桶等
3.答:(1)用弹簧测力计测出物块在空气中的重力G和读出物体浸入水中时测力计的示数F',则物块受到的浮力F浮=G-F'。
(2)用测力计测量空杯子的重力G杯,把物块浸没在盛满水的溢水杯中,用空杯承接溢出的水,再用测力计测出溢出水和杯子的总重G总,则排开液体的重力G排=G总-G杯。
4.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液体的重力
5.独木舟 排开的水量很多
6.ρ液V排g=10ρV
【合作探究】
任务驱动一 阿基米德原理公式
问题思考:如果已知液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排,如何计算物体受到的浮力F浮大小 写出表达式。
【参考答案】
任务驱动一
答:由阿基米德原理知F浮=G排,因为G排=m排g =ρ液V排g,所以F浮=ρ液gV排。
任务驱动二 实验探究:浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系
(1)制订实验方案:明确课本图9-9探究实验步骤。
(2)以小组为单位,按图9-9中(a)(b)(c)实验步骤完成探究实验。
(3)将实验所收集到的数据记录在下表中:
空杯重 G杯/N 石块重 G石/N 石块浸没在水中时弹簧测力计示数F'/N 杯、水总重 G总/N 浮力的大小 F浮/N 排开水受的重力G排/N
(4)分析与论证:比较测得的浮力与物体排开的水所受的重力,你发现了什么
结论: 。这就是著名的阿基米德原理。
【参考答案】
任务驱动二
(3)0.5 3 2 1.5 1 1
(4)答:F浮=G排。
浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的重力大小
任务驱动三 探究活动
同学们按下面的甲图操作,探究了浮力的大小与物体排开的液体所受的重力的关系。课后复习时,物理兴趣小组的同学们经过反复的思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图乙所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升或下降),G为铁架台。
(1)实验中同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 ;弹簧测力计B的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB,它们的大小关系是ΔFA (选填“>”、“<”或“=”)ΔFB。
(2)通过分析,你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题 (请写出两条)
① ;
② 。
(3)对比图甲、图乙的两组实验,改进后的实验与原实验比较有哪些优点 (请写出三条)
① ;
② ;
③ 。
【参考答案】
任务驱动三
(1)减小 增大 =
(2)溢水杯中的水要加满 尽量避免玻璃管与塑料袋间有作用力 (③弹簧测力计使用前要调零;④待弹簧测力计示数稳定后再读数;⑤玻璃管不能浸入塑料袋里的水中;等)
(3)溢水杯中加红色水,增加可见度 能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小 调节平台F 的高度,可观察到物体受到的浮力随排开液体的体积的增大而增大 (④ 弹簧上端有铁架台固定,弹簧测力计示数更稳定;⑤薄塑料袋不计质量,弹簧测力计B的示数直接反映物体所受的浮力大小;等。答案合理均可。)