沪粤版八年级物理下册9.2阿基米德原理 教学设计

9.2阿基米德原理
教学目标
　
知识与技能：知道阿基米德原理，会用阿基米德原理进行有关的简单计算。
过程与方法：经历探究阿基米德原理实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。
情感态度与价值观：通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣；通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。
教材重难点
重点
阿基米德原理及其探究过程。
难点
正确理解阿基米德原理的内容。
课前准备
弹簧测力计,溢水杯,铁块,小烧杯等
教学过程(含板书设计、作业布置)
1、
课前复习
1、一个重2N的钩码，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是1.2N，这个钩码受到水的浮力是
N。
2、如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图
（1）若选用的操作是1、3、5或1、4、5，可研究浮力的大小与
的关系。
（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是
（填序号）。
（3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是
（填序号）
二、新课教学
[学生实验]：在水桶中装满水，让学生把饮料瓶向下慢慢压入水桶中，体会浮力大小的变化，注意观察现象。
[讨论]：将饮料瓶下按过程中，饮料瓶所受的浮力越来越大，排开的水越来越多。浮力的大小和排开液体多少是否存在定量的关系呢？
（一）　阿基米德原理
1、猜想与假设
[教师点拨学生猜想]：由前面实验我们知道，物体浸入液体的体积越大，（即物体排开液体的体积越大）液体的密度越大，物体所受的浮力越大。也就是说浮力与物体排开液体的重量是有关的，它们之间有什么数量关系呢？
2、制定计划与设计实验
[学生讨论]：参考课本第89页图9－9，设计出实验的方案。教师评价。
3、进行实验与收集证据
[学生实验]：（1）根据实验方案选取实验器材：弹簧测力计、铁块、溢水杯、烧杯、水、食盐、细线等。
（2）各实验小组用体积不同的铁块、水或盐水做实验，将测量得到的数据记录在课文第89页图9－9中。
（3）根据实验数据进行推算：铁块受到的浮力：F浮＝G－F　，铁块排开的水重G排＝G总－G杯，将计算结果填在课文第89页。
比较F浮和G排的大小。你发现了什么？
研究对象
物重G/N
空杯重
G杯/N
物体浸没水中时弹簧测力计
示数F/N
杯、水总重
G总/N
浮力的大小
F浮/N
排开水的重量G排/N
铁块
铝块
石块
4、分析与论证
[学生交流与讨论]：把实验结果中物体所受浮力F浮与被物体排开水的重量G排进行比较。
[结论]：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的液体受到的重力。公式：F浮
=
G排=ρ液
V排
g
浮力公式推导：
F浮=G排=
m排液g＝ρ液V排　g
单位：F浮＝ρ液
V排
g
F浮——Ｎ，ρ液——kg/m3,
V排——m3,
g——N/kg
4．适用条件:
适于液体、气体
二、对原理的理解
（1）物体“浸入液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。
（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A．浸没时，V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即
F浮=G液=ρ液V排g=ρ液V浸g=ρ液V物g
B．部分浸入时，
V排=V浸F浮=ρ液V排g=ρ液V浸g<ρ液V物g
（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同.
根据公式
F浮=ρ液V排g，浸没时，
V排
=
V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。
[讲述]：上述结论是阿基米德早在两千多年前就已发现，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。
[阅读]：P90。浮力的应用
（二）浮力大小的计算
[例题讲解]：在图9-4所示的实验中，物体的体积V=50cm3,g取10N/kg，试问：
（1）把物体完全浸没在水中时，它排开水的重量为多少？它受到的浮力多大？
（2）把物体完全浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中，它排开盐水的重量为多少？它受到的浮力多大？
解：根据阿基米德原理，浮力的大小应等于被物体排开的液体的重量。
（1）浸没在水中时，被物体排开的水的体积V排=V=50cm3=50×10-6m3.
排开水的重量G排=m水g=ρ水V排g=1×1.03kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.5N,
所以物体受到水的浮力F浮=G排=0.5N。
（2）浸没在盐水中时，被物体排开的盐水的体积V排=V=50×10-6m3，排开盐水的重量G’排=m盐水g=ρ盐水V排g=1.1×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.55N
所以物体受到水的浮力F’浮=G’排=0.55N
答：（1）物体完全浸没在水中时，受到的浮力为0.5N,；（2）物体完全浸没在盐水中受到的浮力为0.55N.
答：（1）物体完全浸没在水中时，受到的浮力为0.5N,；（2）物体完全浸没在盐水中受到的浮力为0.55N
[学生练习]：1、体积是50
m3的氢气球在地面附近受到的浮力是　　　　　N。（ρ空气=1.29
kg/m3，ρ氢气=0.09
kg/m3，g取10N/kg）
2、把重为38N、体积为5×10-4m3的实心金属球浸没在盛满水的容器内，溢出的水重为　　　　N，金属球所受浮力的大小为　　　　　N。（g取10N/kg）
3、某物体挂在弹簧测力计上，称得其重为90N；把该物体浸没在水中时，弹簧测力计的读数为50N，该物体浸没在水中所受到的浮力是_____N；若该物体有一半体积露出水面时，它受到的浮力是______N，弹簧测力计的读数是：_____N。
[阅读]：课文第91页“STS”，讨论：悬浮隧道是用钢材、水泥等材料制成，在海水中不但没有下沉，而且受到“巨大”的浮力？
三、小结：通过本节课学习你知道了什么，对浮力的大小你是怎么知道的，对浮力的计算你还有疑惑吗？
四、作业：
课本第92页自我评价与作业1、2、3、4。
板书设计:
9.2探究浮力的大小
阿基米德原理:浸在液体里的物体受到竖起向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重量.
公式：F浮
=
G排=ρ液
V排
g
单位：F浮——Ｎ，ρ液——kg/m3,
V排——m3,
g——N/kg
适用条件:
液体、气体
注意：全部浸入（即浸没）V排=V浸=V物，
部分浸入V排=V浸教学后记
通过创设体验情境引出本课题，激发学生兴趣。围绕实验测量物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力之大小的关系，通过创设问题情境使教学内容在浓郁的探究氛围中展开同时不断的激发学生的兴趣，教学过程中以“体验式情境创设”教学模式，结合学生“实验探究，小组讨论，引导为主”的教学方法。取得了预期的教学效果。
水
水
水
盐水水
0.1
0.2
0.75