物理八年级下册 10.2《阿基米德原理》

1．能复述阿基米德原理并书写出其数学表达式。

2．能利用公式F_浮=G_排和F_浮=ρ_液gV_排计算简单的浮力问题。

1．经历探究浮力的大小跟排开液体所受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．通过实验过程，初步进行信息的收集和处理，尝试从物理实验中归纳科学规律，解释简单物理现象，进行简单的计算。

1．保持对物理和生活的兴趣，增强对物理学的亲近感，乐于探究科学奥秘。

2．通过参与实验活动，体验科学探究的乐趣，学习科学研究的方法，培养实践能力以及创新意识。

重点：让学生经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，概括、归纳出阿基米德原理。

难点：利用公式F_浮=G_排和F_浮=ρ_液gV_排计算简单的浮力问题。

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通过上一节的探究我们知道，浸入液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。那么浮力与这两个因素之间有怎样的数量关系呢？

对于液体的密度我们查密度表可以得到，对于物体浸在液体中的体积，我们不容易知道。能不能把它转化成容易测量的东西呢？

学生思考聆听。

（1）阿基米德的灵感

让学生阅读阿基米德的灵感，两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，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：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？

演示做将小皮球按入水中的实验，并让学生感受，进一步体会物体浸入水中的体积跟物体排开水的体积的关系。

因为物体浸在液体中的体积就等于物体排开液体的体积，所以我们就把决定浮力的两个因素就改成：物体排开液体的体积和液体的密度。

请大家思考：物体排开液体的体积和液体的密度，跟液体的质量有什么关系？跟液体的重力有什么关系？进一步思考浮力和物体排开的液体的重力可能是什么关系呢？

明确实验要探究的问题就是浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。

（2）探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

探究的问题：浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。

学生思考讨论并回答：可以用“称重法”测量浮力。要测量被物体排开的液体的重力，学生能够想到可以采用不同的方法：

一种方法是让排开的液体流进小桶，用弹簧测力计测出小桶和液体的总重力，减去空桶的重力就是被物体排开的液体的重力；

另一种方法是让排开的液体流进量筒中，利用公式m=ρV计算出排开液体的质量，再根据G=mg求出排开液体的重力。

还有一种方法是利用重力可以忽略的塑料袋。让排开的液体流进塑料袋，用弹簧测力计测出塑料袋中液体的重力，其数值约等于被物体排开的液体所受的重力。

引导学生使用“七三课堂”APP观看动画操作，边看视频边讲解。

探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系

实验所需的器材：弹簧测力计，钩码，盛有液体的烧杯，溢水杯，小桶等。

①用弹簧测力计测出空钩码的重力G_物；

②将钩码浸没在水中，记录此时的弹簧测力计示数，计算钩码所受的浮力F；

③用弹簧测力计测出小桶和排开的水所受的重力G₁；

④将小桶中的水全部倒出，用弹簧测力计测出小桶的重力G₂，计算出排开的水所受的重力G₃，发现F=G₃，再换用不同大小的钩码，进行多次实验。、

提出问题：次实验操作过程存在什么问题

学生讨论探究，找出问题

设置正确的实验过程并进行操作

①用弹簧测力计测出空小桶的重力G_桶；

②用弹簧测力计测出钩码的重力G_物；

③将钩码浸没在盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F_拉；

④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G_总；

⑤计算出小石块受到水的浮力F_浮和排出水的重力G_排。实验数据记录在表格中。

师生分析数据，总结归纳出阿基米德原理：

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。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是F_浮=G_排。

导出式：F_浮=G_排=ρ_液gV_排

结合例题指出利用阿基米德原理解决浮力问题时需要注意以下几点：

点击“七三课堂”APP学习界面右侧的按钮，观看知识要点及注意事项

（3）习题练习

将一匀质铁球的小球一半浸入液体中，排开水的重力为0.6N，铁球受到的浮力大小为     ；将铁球全部浸入水中，受到的浮力为     ，当铁球下沉时，受到的浮力大小为     （选填变大、变小、不变）。

答案：0.6；1.2；不变

阿基米德原理

1.定义：

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。这就是著名的阿基米德原理。

2.公式：F_浮=G_排。

导出式：F_浮=G_排=ρ_液gV_排

3. 注意事项：

（1）测量小桶的重力步骤应提前，以免小桶沾水使测量误差大；

（2）水液面应恰好到达溢水杯的溢水口，使钩码排开的水全部流到小桶中；

（3）实验须换不同质量或改变钩码的个数进行多次实验，防止结论的偶然性。

本节是在综合应用液体的压强、压力、二力平衡等知识的基础上展开的，由“浮力”和“决定浮力大小的因素”两部分内容组成。教学的重点是决定浮力大小的因素。

教师要引导学生开展好探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。对浮力产生的原因的研究，需要综合应用前面学习过的知识来解决新问题，因而对理论分析和推理论证能力要求提高了。

但是，初中生侧重于对直观现象进行具体、形象的思维来获得知识，因此这个知识点是本节课的难点，要注意实验的先后顺序进行实验操作。

七三课堂针对这一特点，结合三维模型去引导操作，因此学生能够更为直观、具体的理解掌握这一内容。