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人教版物理八年级下册 第十章 浮力 第2节 阿基米德原理 第1课时教学设计
课题 第2节 阿基米德原理 单元 十 学科 物理 年级 八
学习 目标 1、经历探究浮力的大小跟排开液体所受的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、能复述阿基米德原理并书写数学表达式。 3、能应用公式F浮=G排、F浮=G排=m排g和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。
重点 1、经历探究浮力的大小跟排开液体所受的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、能复述阿基米德原理并书写数学表达式。 3、能应用公式F浮=G排、F浮=G排=m排g和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。
难点 1、经历探究浮力的大小跟排开液体所受的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、能应用公式F浮=G排、F浮=G排=m排g和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 通过讲述小故事：阿基米德的灵感引入课题。 利用小故事引入课题。
讲授新课 讲授新课 一、阿基米德的灵感1、把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？2、通过分析提出猜想：浮力的大小跟排开液体所受的重力有关。二、浮力的大小 1、设计实验:如何测量物体所受浮力的大小？实验步骤：（1）测出物体所受的重力G。（2）将物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F。2、设计实验：如何测量物体排开的液体所受重力？实验步骤：（1）测出空小桶所受的重力G桶。（2）溢水杯中盛满水，再把物体浸没在水中，让溢出的水流入小桶中，桶中的水重就是被排开的水G排。（3）测出小桶和水的总重力G总。3、提出问题：课本第54页所示的实验较为合理的顺序应怎样排序？ 4、指导学生完成分组实验。 5、对分组实验得出的结论进行小结，引导学生得出正确结论。 6、引出阿基米德原理的内容及数学表达式，讲解浸在的两种含义：① “全部浸入液体中（即浸没）”，此时V排=V物。②部分浸入液体中，此时V排＜V物。7、讲解例题。重点强调解题途径的分析。三、用多媒体展示课堂练习。 体验“物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大”这个结论。思考如何计算浮力。 思考如何计算排开的水受到的重力。提出最佳解决方案。 小组合作：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。区分V排与V物的关系。掌握方法。做练习。 利用实验激发学生的学习兴趣。 提高学生应用所学知识解决问题的能力。 减小实验误差。 培养学生的合作探究学习能力。 找出区别，避免混淆。及时巩固。
课堂小结 这节课我的收获是学到了这些知识：1、阿基米德原理：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。①F浮=G排 ②F浮=G排=m排g ③F浮=ρ液gV排 （原理法）浸在的含义：① “全部浸入液体中（即浸没）”，此时V排=V物。②部分浸入液体中，此时V排＜V物。 积极思维，自主总结。 培养归纳、总结能力。
板书设计 抄笔记。 便于识记知识 点，方便复习。
G
F
G桶
G总
压强的应用：使飞机获得升力。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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(共40张PPT)
人教版物理八年级下册
第十章 浮力
第2节 阿基米德原理
两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金制成的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：
阿基米德的灵感
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
体验“物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大”这个结论。
把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？
排开液体的体积×液体的密度＝排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体所受的重力有关。
猜想
排开液体的体积越大
排开液体的质量越大
液体的密度越大
浮力越大
?排开液体的重力越大
分组实验
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
问题1:如何测量物体所受浮力的大小？
实验步骤：
1.测出物体所受的重力G。
2.将物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F。
计算方法：F浮=G－F
G
F
问题2:如何测量物体排开的液体所受重力？
实验步骤：
1.测出空小桶所受的重力G桶。
2.溢水杯中盛满水，再把物体浸没在水中，让溢出的水流入小桶中，桶中的水重就是被排开的水G排。
3.测出小桶和水的总重力G总。
计算方法：G排=G总－G桶
G桶
G总
G
F
G桶
G总
问题3 下图中较合理的实验操作顺序是 。
丁、甲、乙、丙
按实验步骤完成实验，并将实验数据记录在课本第55页的表格中。根据测出的实验数据，看看物体所受浮力跟它排开的水所受的重力有什么关系？更换大小不同的物体做实验，看看是否都存在这种关系？
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。
F浮=G排
G排=m排g
m排=ρ液V排
=m排g
=ρ液gV排
F浮=ρ液gV排
ρ液=
F浮
gV排
V排=
F浮
ρ液g
ρ液—kg/m3,V排—m3,F浮—N
阿基米德原理也适用于气体。
阿基米德原理中浸在的含义
（1） “全部浸入液体中（即浸没）”。如图所示，此时V排=V物。
（2）部分浸入液体中。如图，此时V排＜V物。
?读题、审题 ，弄清题意：已知铁球受到的重力G=7N，浸没告诉我们V排=V物，求出V物就知道了V排，g=10N/kg，ρ铁=7.9×103kg/m3。
分析：F浮=ρ水gV排
V排=V铁=
m铁
ρ铁
m铁=
G铁
g
第①步
第②步
第③步
例题 有一个重7N????????????????????的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10N/kg，ρ铁?=7.9×103kg/m3。
1.发现“浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它所排开的液体所受的重力”的科学家是（ ）
A.牛顿???B.安培???C.阿基米德???D.焦耳
2. 某同学将一质量为300g的金属块轻轻放入盛满水的烧杯中，溢出了80g的水，g=10N/Kg,则金属块受到的水的浮力是( )
Ａ.0.8Ｎ ? Ｂ.3.8Ｎ ????Ｃ.2.2Ｎ ? Ｄ.3Ｎ
3.如图有A、B、C三个体积相同的小球，投入水中静止时如图所示，则关于它们受到浮力说法正确的是（ ）
A.A球最小??? B.B球最小???
C.C球最小?? D.一样大
C
A
A
4. 小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如下图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是（? ）
A.F浮=F2-F3???
B.F浮=F4-F3????
C.F浮=F2-F1????
D.F浮=F2-F4
5.一个重为0.2N的小球被线拉住而浸没在液体中，如果它受的浮力是1.8N，则线对球的拉力是（ ）A.1.8N? ? B.1.6N?? C.0.2N? ? D.0N
A
B
6.悬挂着的金属球A依次浸没在清水和浓盐水中，则A球两次所受浮力相比较是（ ）
A.两次的浮力一样大????B.浸没在盐水里受的浮力较大
C.浸没在清水里受的浮力较大??D.条件不足，无法判断
7.如图所示，某同学将一漂浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中，当饮料罐全部浸入在水中后，继续向下压一段距离，共用时t0，此过程中饮料罐所受的浮力随时间变化的图象可能是下列图中的（ ）
B
A
8.把质量相同的铜块和木块分别浸没在水中，则它们所受浮力（ ）
A.铜块的大???B.木块的大???C.一样大???D.无法判断
9.质量为5kg的物体受到重力的大小为 N。若该物体的体积为2×10-3m3，浸没在水中时受到浮力的大小为 N。（g取10 N/kg。）
10.浸在水中的苹果受到竖直? ?? 的浮力，浮力的大小等于苹果排开的??? 所受的重力。
11.一个重5N的石块，挂在弹簧测力计上，将它浸没在盛满水的溢水杯中时弹簧测力计的示数是3N，则石块受到的浮力是______N，溢出水的重力是_______N。
B
50
20
向上
水
2
2
12.一个重6N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10N，则该物体受到的浮力大小为_____N。
13.在跳水运动员身体全部入水后继续下沉过程中，所受的浮力______，受到水的压强______(均选填“增大”“减小”或“不变”)。
14.一小球所受的重力为5N，体积为5×10-4m3，将它浸没在水中时，所受浮力的大小为______N(g取10 N/kg)，浮力的方向是_________。
15.一物体浸在液体中时排开液体的质量是600g，则物体受到液体的浮力是 N。g取10 N/kg。
10
不变
增大
5
竖直向上
6
16.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为_____N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为______N。石块排开的水所受的重力可由_____(填字母代号)两个步骤测出。
3.8
1.4
A、D
(3)由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于_____________________。
(4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则_____(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
物体排开的水所受重力
A
能
17.如图所示，某工程队在一次水下施工作业中，用吊车将浸没在河底的实心物体从深水中匀速吊起(未露出水面)。物体的密度为2.6×103 kg/m3，体积是1.5 m3，不计水的阻力。ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)物体受到的浮力；
(2)吊车的拉力。
解：(1) F浮=ρ水gV排= 1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m3=1.5×104N
(2)m＝ρV＝2.6×103kg/m3×1.5m3×＝3.9×103kg
G＝mg＝3.9×103kg×10N/kg＝3.9×104N
F＝G－F浮＝3.9×104N－1.5×104N＝2.4×104N
18.在甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像，若不计水的阻力，则可算出该石料的密度为（g取10 N/kg）求：
（1）石料浸没在水中时受到的浮力；
（2）石料的体积；
（3）石料的密度。
解：（1）由图像可知，石料的重力G=1400N
F浮=G－F=1400N－900N=500N
1.(2019·青海)把一重4.74N 的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，把它浸没在水中时弹簧测力计的示数是4.14N ，把它浸没在某液体中时弹簧测力计的示数是4.11N。则下列计算结果错误的是（ ）
A.金属块在水中受到的浮力是0.6N B.金属块的体积是6×10-5m3
C.液体的密度是1.05×103kg/m3 D.金属的密度是6.9×103kg/m3
2. (2019·武汉)如图所示，在溢水杯中装满水，将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中，从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中（ ）
A.铁块受到的浮力一直变大
B.溢水杯底部受到水的压力一直变大
C.弹簧测力计对手的拉力先变小后变大
D.桌面受到溢水杯的压强先不变后变大
D
D
3.(2019·巴中)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
C
4.(2019·潍坊) （多选）2019年4月，中国自主研发的600m无人遥控潜水器“海龙Ⅲ”成功完成下潜任务。在某次下潜中，若从“海龙Ⅲ”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“海龙Ⅲ”的形变，下列对“海龙Ⅲ
”分析正确的是（ ）
A.从开始到结束计时，共用时10min
B.在1～3min，受到海水的浮力逐渐变大
C.在4～6min，处于匀速直线运动状态
D.在6～8min，受到海水的压强逐渐减小
AD
5.（2019·玉林）如图所示，是我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600，下列分析正确的是（ ）
A.飞行时，机翼下表面气流流速大于上表面气流流速
B.飞行时，机翼下表面气流流速等于上表面气流流速
C.航行时，速度越大受到水的浮力越大
D.航行时，受到水的浮力等于它排开的水所受的重力
6.(2019·泰安)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，测力计的示数是7.5N。把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中，当零件的体积露出液面时，测力计的示数是6N，则金属块的体积是（g取10N/kg）（ ）
A.2×10－4m3 B.2.5×10－4m3
C.6×10－4m3 D.7.5×10－4m3
D
B
7.(2019·抚顺)如图所示为某新型淡水科考潜水艇，体积为10m3，该潜艇悬浮在水下8m深处时，所受到水的压强为
Pa，受到的浮力为 N。在水面下上浮过程中，其所受浮力 （填“变大”、“不变”或
“变小”）。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
8.(2019·铁岭)如图所示，2019年5月，国之重器“东方红3”成功试水，成为世界上排水量最大的科考船。该船排水量为5000t，在水中静止时受到的最大浮力为 N。若此时船底距离水面12m，则船底受到水的压强为 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
8×104
1×105
不变
5.0×107
1.2×105
9.（2019·宿迁）在测量物质密度的实验中，用调好的天平测量一合金块的质量，所加的砝码和游码在标尺上的
位置如图甲所示，将合金块放入盛有30ml水的量
筒中，水面位置如图乙所示，则合金块的密度为
______g/cm3。合金块浸没在水中受到的浮力是
______N（g=10N/kg），放入合金块后，量筒底部受到水的压强将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
10.（2019·德阳）如图所示，有一圆柱形容器，放在水平桌面上。现将一体积为2×10-4m3，质量为0.54kg的矩形金属块放在容器底部，再向容器中加入水至14cm深时，水对容器底的压强是
Pa，金属块对容器底部的压力是________N（
金属块与容器底部不是紧密接触，ρ水=1.0×103kg/m3，
取g=10N/kg）。
4.4
0.1
增大
1400
3.4
11.（2019·德阳）在弹簧测力计下挂一个圆柱体M，让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中，弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示，则圆柱体M的底面积为_____ （ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。
12.(2019·天津)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。
2.4×10-3m2
1
1.5
13.（2019·福建）如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：
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）物体没有完全浸没在水中， （选填“能”或“不能”）用实验验证阿基米德原理。
G－F
G1－G2
测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等
小桶中的水未倒净，排开的水未全部流入小桶等
能
14.(2019·上海)体积为2×10﹣3m3的金属块浸没在水中。ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求金属块受到的浮力大小F浮。
15.(2019·北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝2.6N。将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.8N，如图所示，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
求：（1）物块受到的浮力；
（2）物块浸在水中的体积。
33.解： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3＝20N
16.（2019·怀化）某容器放在水平桌面上，盛有足量的水，现将体积为1.25×10-4 m3，质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示。知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：
（1）正方体受到的重力的大小；
（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小;
（3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。
17. (2019·济宁)小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,求：(g取10N/kg)
(1)物体的质量；
(2)物体在水中受到的浮力；
(3)某液体的密度。
18. (2019·安徽)将底面积S＝3×10﹣3m2，高h＝0.1m的铝制圆柱体，轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底部，如图（圆柱体的底部与水槽的底部不密合），此时槽中水深h1＝0.05m（已知ρ铝＝2.7×103kg/m3 ，ρ水＝1.0×103kg/m3,。g取l0N/kg）。求：
（1）水对圆柱体底部的压强p1 ；
（2）圆柱体受到的浮力F浮；
（3）圆柱体对水槽底部的压强p2。
自己总结这节课你有哪些收获？
1、阿基米德原理：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。
①F浮=G排 ②F浮=G排=m排g ③F浮=ρ液gV排 （原理法）
浸在的含义：① “全部浸入液体中（即浸没）”，此时V排=V物。②部分浸入液体中，此时V排＜V物。
第2节 阿基米德原理
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。
计算公式
①F浮=G排
②F浮=G排=m排g
③F浮=ρ液gV排
完成练习册上第2节阿基米德原理的练习题。
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