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1、2022年春八年級物理下冊 第十章 第2節(jié) 阿基米德原理教案 (新版)新人教版
1.經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實驗過程。
2.能表述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達式。
3.能運用阿基米德原理解決簡單的問題。
1.經(jīng)歷科學(xué)探究浮力大小的過程,培養(yǎng)探究意識,提高科學(xué)探究能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、概括能力,發(fā)展學(xué)生處理信息的能力。
3.經(jīng)歷探究阿基米德原理的實驗過程,進一步練習(xí)使用彈簧測力計測浮力。
1.通過阿基米德原理的探究活動,體會科學(xué)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(lián)系。
阿基米德原理的實驗
2、探究及其應(yīng)用。
實驗探究浮力與排開液體重力的關(guān)系,正確理解阿基米德原理的內(nèi)容。
易拉罐、水桶、彈簧測力計、石塊、細線、大燒杯、小燒杯、溢水杯、多媒體課件等。
一、情景引入
阿基米德出生在古希臘的貴族家庭,他從小熱愛學(xué)習(xí),善于思考,喜歡辯論。
有一次,國王要金匠給他做一頂金王冠,做王冠用的金子事先稱過重量。王冠做好了,國王聽說工匠在王冠中摻進了白銀,偷走了一些金子??墒?,王冠的重量,并沒有減少;從外表看,也看不出來。沒有證據(jù),就不能定金匠的罪。國王把阿基米德找來,要他判斷這頂王冠有沒有摻進白銀,如果摻了,摻進去多少。據(jù)說,阿基米德是從洗澡得到啟發(fā),才解決了這個難題。這天,他
3、去澡堂洗澡,心里還想著王冠問題。當他慢慢坐進澡盆的時候,水從盆邊溢了出來。他望著溢出來的水發(fā)呆,忽然,高興地站了起來:“找到了!找到了!”阿基米德連衣服都來不及穿好,就從澡堂跑回家里。
原來,阿基米德已經(jīng)想出了一個簡便方法,可以判斷王冠是不是純金做的。他把金王冠放進一個裝滿水的缸中,一些水溢了出來。他取出金冠,把水裝滿,再將一塊同王冠一樣重的金子放進水里,又有一些水溢了出來。他把兩次溢出的水加以比較,發(fā)現(xiàn)第一次溢出來的多。于是他斷定王冠中摻了白銀。然后,他又經(jīng)過一番試驗,算出了白銀的重量。當他宣布這個結(jié)果的時候,金匠們一個個驚得目瞪口呆。他們怎么也弄不清楚,為什么阿基米德會知道他們的秘密。
4、
當然,說阿基米德是從洗澡中得到啟發(fā),并沒有多大根據(jù)。但是,他用來揭開王冠秘密的原理流傳下來,就叫作阿基米德原理。直到現(xiàn)在,人們還在利用這個原理測定船舶載重量。
你知道阿基米德揭開這個秘密的原理嗎?你想知道這個原理的內(nèi)容嗎?今天我們就來學(xué)習(xí)這個原理。
二、新課教學(xué)
探究點一:阿基米德的靈感
創(chuàng)設(shè)情境:指著漂浮在水面上的空易拉罐提出問題,易拉罐浮在水面上,用什么辦法能讓它浸沒在水中呢?
方法1:用手把空易拉罐向下慢慢壓入水桶中,如圖所示。
問題:(1)你的手有什么感覺?
(2)易拉罐受到的重力變化了嗎?受到的浮力變化了嗎?
(3)水面高度有什么變化?
(4)這些都說明了什么
5、問題?
學(xué)生活動:通過實驗發(fā)現(xiàn)將易拉罐壓入水桶的過程中,易拉罐所受的浮力越來越大,排開的水越來越多。說明浮力的大小和排開液體多少有關(guān)系。
方法2:將易拉罐踩扁后放入水中下沉。
問題:(1)易拉罐為什么會沉下去?它受到的重力變化了嗎?受到的浮力變化了嗎?
(2)易拉罐踩扁后放入水中,什么變了?
(3)這些都說明了什么問題?
學(xué)生活動:思考討論:易拉罐的重力沒有變,之所以會下沉,是因為它受到的浮力減小了。易拉罐踩扁后,體積變小,放入水中,排開水的體積也變小了。說明浮力的大小跟易拉罐排開水的體積有關(guān),體積越小,受到的浮力越小。
方法3:將易拉罐灌滿水后放入水中下沉。
問題:易拉罐灌滿
6、水后受到的重力變了嗎?受到的浮力變了嗎?
學(xué)生活動:思考討論:易拉罐灌滿水后,受到的重力變大了,受到的浮力怎么變化不清楚。
思考問題:浮力的大小和排開液體多少是否存在定量的關(guān)系呢?
交流分析:根據(jù)上一節(jié)課我們知道,物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,它受到的浮力就越大?,F(xiàn)在根據(jù)阿基米德的故事,如果我們用“物體排開液體的體積”取代“浸沒在液體中物體的體積”來陳述這個結(jié)論,可以得到:物體排開液體的體積越大、液體的密度越大,它所受的浮力就越大。
教師引導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)一說法,把物體浸入液體的體積稱為物體排開液體的體積。液體的密度、排開液體的體積是不是和排開液體的質(zhì)量有一定的聯(lián)系呢?(m排=ρ液
7、V排)。排開液體的質(zhì)量是不是和排開液體所受的重力有一定的聯(lián)系呢?(m排g=G排)浮力的大小會不會和排開液體所受的重力有一定的關(guān)系呢?(步步引導(dǎo)、層層過渡)
由于物體的體積與密度的乘積等于物體的質(zhì)量,可以進一步推想,浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關(guān)。
探究點二:浮力的大小
實驗探究:探究浮力的大小與排開液體的重力的關(guān)系。
1.實驗器材:溢水杯、彈簧測力計、石塊、燒杯、小桶、水。
思考問題:①如何測出石塊排開的水所受的重力呢?②溢水杯中的水應(yīng)為多少?③先測空桶的重力呢,還是先測桶和排開水的總重力呢?
2.實驗步驟:
(1)如圖所示,測出石塊所受的重力G和小桶所受的重力G桶。
8、
(2)將溢水杯中注滿水,把石塊浸入溢水杯中,讓排出的水全部流入小桶中,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F,同時用小桶收集物體排開的水。
(3)用彈簧測力計測出小桶和水的總重力G桶,
則排開水的重力G排=G總-G桶。
(4)根據(jù)F浮=G-F彈,算出浮力,與G排比較大小。
3.實驗數(shù)據(jù)記錄表格
石塊重G/N
小桶重
G桶/N
石塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F/N
小桶和水總重G總/N
浮力的大小F浮/N
排開水所受重力G排/N
3
0.6
1.6
2
1.4
1.4
4.分析與討論:
通過比較F浮和G排,得出結(jié)論。
結(jié)論:浸在液體中的物體受到向上的浮
9、力(F浮),浮力(F浮)的大小等于被它排開的液體所受的重力(G排)。用公式表示為F浮=G排。
講述:上述結(jié)論早在兩千多年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),稱為阿基米德原理。實驗證明,這個結(jié)論對氣體同樣適用。例如空氣對氣球的浮力大小就等于被氣球排開的空氣所受到的重力。
三、板書設(shè)計
第2節(jié) 阿基米德原理
1.阿基米德的靈感
影響浮力的因素
2.浮力的大小
(1)阿基米德原理:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于被它排開的液體所受的重力
(2)用公式表示為F浮=G排=m排g=ρ液gV排
本節(jié)課采用探究教學(xué)方法,使學(xué)生明白阿基米德原理這一知識的生成過程,從而更深刻地理解這一原理的內(nèi)涵,同時有利于學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認識。學(xué)生通過討論并在動手實驗的基礎(chǔ)上去驗證猜想,然后引導(dǎo)學(xué)生通過分析、歸納的方法提出物體所受的浮力跟它所排開液體的重力相等的假設(shè)。最后讓學(xué)生分組進行實驗設(shè)計和實驗操作去驗證這一假設(shè)。在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中,有意識地引導(dǎo)學(xué)生主動地思考并給學(xué)生討論、交流的機會。