沪科版2020年物理八年级下册第9章《第2节 阿基米德原理》教案

《第二节　阿基米德原理》教案
教学目标
1．通过边学边实验，使学生知道什么是浮力，引导学生学会用“称重法”测浮力，并用实验“发现”阿基米德原理，探索浮力的大小与哪些因素有关。
2．培养学生设计和动手实验，观察和分析实验现象，概括和总结实验结论，以及探究物理规律的能力。
3．通过边学边实验的探究性学习，增强学生学习物理兴趣，培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯。
教学重点
掌握影响浮力大小的因素；应用阿基米德原理表达式计算浮力。
教学难点
理解阿基米德原理；应用阿基米德原理测液体密度。
课时安排
2课时
课前准备
课件
教学过程
一、导入新课
第1课时　浮力大小的影响因素、阿基米德原理
这节课，我们就一起来研究学习《第1课时　浮力大小的影响因素、阿基米德原理》。（板书课题）
二、自学互研
（一）浮力大小的影响因素
自主阅读教材P172的内容，完成下列问题。
如图所示，用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究。
(1)分析图②、③说明浮力大小跟物体__排开液体的体积有关__；
(2)分析图__③、④__，说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关；
(3)金属块浸没在盐水中所受的浮力是__1.2__N。
上面的实验表明，物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积__有__关系，与液体的密度__有__关系。
方法指导：
1．阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排中，ρ液指液体的密度，而不是物体的密度；
2．物体若完全浸没液体中时，V排＝V物，若部分滑入液体中时，V排＜V物；
3．阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。
独立完成知识板块一、二教师巡视。
根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习板块一、二，其他同学补充或纠错。
教师选择两组同学在全班展示方案一、二，小组同学互相点评。
各小组将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间的合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我掌握了哪些研究方法？
3．我还存在的疑惑是什么？
（二）阿基米德原理
自主阅读教材P173的内容，完成下列问题。
如图所示是用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作的四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4，由图中__a、c__两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为__F4－F2__；关系式__F4－F2＝F1－F3__成立，即可以得到著名的__阿基米德原理__。
三、合作探究
对学：分享检测题：①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子之间不能解疑的内容。
群学：研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容展开小组交流、讨论、帮助解决组内疑难。
四、交流展示
方案一：如图实心物体A、B悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中，当把水槽移走后，发现弹簧测力计的示数增加了相同的数值，那么A、B必有相同的(　A　)
A．体积　　　　　B．质量　　　　　C．密度　　　　　D．重力
方案二：将你一只手的食指浸入水中，你会感受到浮力的作用。已知水的密度是ρ水，请设计一个实验测出你的食指受到的浮力。
(1)请你从图中选出所需要的实验器材(填字母)：__B、D__；
(2)写出你需要测量或记录的物理量及其符号：__溢出水的体积V__；
(3)手指所受浮力的表达式为：__F＝ρ水Vg__；
(4)你所测量的浮力会__偏小__(选填“偏大”“准确”或“偏小”)。
五、板书设计
第1课时　浮力大小的影响因素、阿基米德原理
1.浮力大小的影响因素
2.阿基米德原理
六、教后反思
第2课时
阿基米德原理的应用
一、导入新课
这节课，我们就一起来研究学习《第2课时
阿基米德原理的应用》。（板书课题）
二、自学互研
（一）利用阿基米德原理求浮力
自主阅读教材P173～174的内容，完成下列问题。
1．跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系，其中正确的是(　A　)
解析　在运动员入水的过程中，排开水的体积V排先增大后不变，根据阿基米德原理公式F浮＝G排＝ρ水gV排可知，运动员受到的浮力先增大，后不变，故选A。
2．(用多媒体展示)某同学在实验室里将体积为1.0×10－3
m3的实心正方体木块放入水中，如图所示，静止时，其下表面距水面0.06
m。请根据此现象和所学的力学知识，计算出两个与该木块有关的物理量。(不要求写计算过程，g取10
N/kg)
(1)____________________________；
(2)____________________________。
答：(1)木块所受浮力F浮＝ρ水gV排＝6
N　(2)木块所受重力G木＝6
N　(3)木块质量m木＝0.6
kg　(4)木块密度ρ木＝0.6×103
kg/m3　(5)木块下表面受到的压力F＝6
N　(6)木块下表面受到的压强p＝600
Pa(任选两个)
（一）利用阿基米德原理测密度
(用多媒体展示)一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27
N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17
N，g取10
N/kg，则：(1)该金属块受到水对它的浮力是多大？(2)物体的体积是多少？(3)金属块的密度是多大？
独立完成知识板块一、二，教师巡视。
根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习板块一、二，其他同学补充或纠错。
教师选择两组同学在全班展示方案一、二，小组同学互相点评。
各小组将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间的合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我掌握了哪些研究方法？
3．我还存在的疑惑是什么？
解析　(1)金属块在水中受到重力G、拉力F和浮力F浮的作用，物体所受浮力F浮＝G－F；(2)由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，可求出排开水的体积，由于金属块完全浸没在水中，则有V物＝V排；(3)再根据密度公式ρ＝可求出金属块的密度。
答案　(1)物体所受浮力F浮＝G－F＝27
N－17
N＝10
N；
(2)由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，变形得V排＝＝＝1.0×10－3
m3；
(3)由于金属块完全浸没在水中，则有V物＝V排＝1.0×10－3
m3，则金属块的密度ρ＝＝＝＝2.7×103
kg/m3。
三、合作探究
对学：分享检测题：①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子之间不能解疑的内容。
群学：研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容展开小组交流、讨论、帮助解决组内疑难。
四、交流展示
方案一：如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10
cm2、高为5
cm，体积为80
cm3的均匀对称石鼓，其下底面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸入水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是(g取10
N/kg)(　B　)
A．0　　　　　　B．0.3
N　　　　　　C．0.5
N　　　　　　D．0.8
N
方案二：金属块挂在弹簧测力计上，示数为108
N；当金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为68
N；当浸没在另一种液体中时，弹簧测力计的示数为60
N。求：
(1)金属块的密度；
(2)另一种液体的密度。(g取10
N/kg)
解析　(1)金属块的重力为108
N，浸没在水中时所受浮力F浮＝G－F1＝108
N－68
N＝40
N，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，求出V排＝＝＝4×10－3
m3，由于是浸没在水中，所以V金属＝V排＝4×10－3
m3，金属块的质量m金属＝＝＝10.8
kg，金属块的密度ρ金属＝＝＝2.7×103
kg/m3；
(2)由金属块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的示数可求出金属块在该液体中所受的浮力F浮′＝G－F2＝108
N－60
N＝48
N，
而在该液体中排开液体的体积V排′＝V金属＝4×10－3
m3，由公式F浮′＝ρ液gV排′得ρ液＝＝＝1.2×103
kg/m3。
答案　(1)2.7×103
kg/m3　(2)1.2×103
kg/m3
五、板书设计
第2课时
阿基米德原理的应用
1.利用阿基米德原理求浮力
2.利用阿基米德原理测密度
六、教后反思