第三節阿基米德原理

教學目標

知識目標1.理解阿基米德原理的內容及其表達式。2.會運用阿基米德原理解答和計算有關浮力的簡單問題。能力目標1.通過實驗探究活動，提高學生的動手操作能力、觀察能力以及對實驗數據的分析能力。2.培養學生根據實驗現象和數據進行科學推理的能力。素養目標1.通過阿基米德原理的探究活動，體會科學探究的樂趣。2.通過運用阿基米德原理解決實際問題，意識到物理與生活的密切聯系。

教學重難點

教學重點阿基米德原理。教學難點運用阿基米德原理解決實際問題。

教學過程

一、新課導入國王做了一頂金王冠，讓阿基米德鑒定它是不是純金的，且不能損壞王冠。阿基米德苦苦思索，有一天，他跨進浴桶洗澡時，隨著身子浸入浴桶，一部分水就從桶邊溢出，阿基米德看到這個現象，高興地喊“我找到了！”，你知道他找到什么了嗎？二、教學步驟探究點阿基米德原理［閱讀課文］P218~219“阿基米德原理”［實驗］探究浮力的大小。［思考］這一實驗的目的是什么？［提示］為了探究浮力的大小與物體排開的液體所受的重力的關系。［思考］實驗器材中選用溢水杯有什么優點？［提示］將石塊浸入水中，排開的液體就會從盛滿水的溢水杯的溢口流出，便于收集石塊排開的水。［思考］如何測量石塊排開水的重力呢？［提示］用彈簧測力計先測出空燒杯的重力，然后再測量接水后燒杯和水的總重力，兩者相減就是石塊排開水的重力。［思考］實驗的第一步可以測量哪些物理量？［提示］用彈簧測力計測出物重G及空燒杯重G杯。［思考］實驗的第二步可以測量哪些物理量？［提示］讀出石塊浸沒在液體中時，彈簧測力計的示數F，可以計算出石塊受到的浮力F浮=G-F。［思考］實驗的第三步可以測量哪些物理量？［提示］測出接水后燒杯與水的總重G'，可計算出溢出的水所受的重力G排=G'-G杯。［思考］比較石塊受到的浮力F浮和排開水的重力G排，可發現兩者有什么關系？［小結］石塊受到的浮力等于排開水所受的重力，即F浮=G排。［思考］這樣得出的結論科學嗎？［提示］把水換成鹽水或把石塊換成鐵塊進行多次實驗，使得出的實驗結論具有普遍性。［小結］浸在液體中的物體受到的浮力都等于物體排開的液體所受的重力；浸在氣體中的物體受到的浮力也等于物體排開的氣體所受的重力。［歸納提升］阿基米德原理：浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小。這一原理同樣適用于氣體。F浮=G排=ρ液V排g。［思考］我們知道浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關，那阿基米德原理能體現這一關系嗎？［提示］由F浮=G排=m排g=ρ液V排g可以看出，浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關。［思考］如果把一鐵塊浸在盛有適量水的量筒中，你知道鐵塊排開水的重力嗎？［提示］先讀出量筒內水的體積V1，鐵塊浸沒后再讀出相應的體積V2，則排開水的體積V排=V2-V1，排開水的重力G=mg=ρ水V排g=ρ水（V2-V1）g。［思考］F浮=G排=m排g=ρ液V排g中的G排一定是排出液體的重力嗎？［提示］G排指的是物體排開液體的重力，當容器盛滿液體時，G排等于物體排開液體的重力；當容器未盛滿液體時，G排小于物體排開液體的重力。［習題］如圖是我國最先進的自主潛水器“潛龍三號”的成功首潛。潛水器在水面下勻速下潛過程中（）A.受到的重力小于浮力B.上、下表面受到的壓力差變大C.受到的壓強變大，浮力變大D.受到的壓強變大，浮力不變［分析］潛水器在水面下勻速下潛，此時受到的重力等于浮力。水的密度不變，潛水器浸沒在水中排開水的體積不變，但在水中的深度逐漸增加，根據公式p=ρgh和公式F浮=ρ液V排g可知，潛水器受到的壓強增大，浮力不變，即上、下表面受到的壓力差不變。［答案］D［習題］一個體積是100cm3的鐵球掛在彈簧測力計上，若將鐵球浸沒在水中，此時彈簧測力計的示數是6.8N，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）鐵球受到的浮力；（2）鐵球受到的重力。［分析］（1）鐵球受到的浮力可由公式F浮=ρ水V排g求出，鐵球浸沒在水中時，V排即鐵球的體積V；（2）對鐵球進行受力分析可知，鐵球分別受向下的重力、向上的浮力和彈簧測力計對其的拉力，則重力G=F浮+F拉。［答案］（1）將鐵球浸沒在水中時，排開水的體積V排=V球=100cm3=1×10-4m3，根據阿基米德原理，鐵球浸沒在水中受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N（2）由F浮=G-F拉可得，鐵球受到的重力G=F浮+F拉=1N+6.8N=7.8N三、板書設計第三節阿基米德原理1.F浮=G排=ρ液V排g2.適用范圍：液體、氣體

教學反思

探究浮力的大小，實際是研究浮力的大小與物體排開液體的重力的關系。通過實驗演示，使學生能夠直觀地