初中科學華師大版八年級上冊第3章 浮力3 阿基米德原理教案設計

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第三節(jié) 阿基米德原理（第1課時）一、              教學目標1．  理解浸在液體里的物體會排開一定體積的液體。浸沒有液體里的物體所排開液體的體積等于該物體的體積。2．  理解隨著物體浸入部分體積的增大，它受到的浮力也增大。3．  理解浸在液體里的物體受到浮力的大小等于物體排開的液體所受到的重力。4．  通過了解阿基米德原理的發(fā)現(xiàn)事實領悟科學精神。二、              教學器材準備大量筒、小燒杯、彈簧秤、金屬塊、細線、水（分組實驗）三、              教學重點難點重點：阿基米德定律，浮力的大小與液體密度和排開液體的體積有關。難點：探究浮力的大小與哪些因素有關。四、              教學過程1、  創(chuàng)設情境，導入新課[思考]1、將大小不同的空塑料瓶浸沒在水中，哪一個需要更大的力氣？說明什么問題？[解]大塑料瓶按入水中需要更大的力氣，說明同一液體中排開液體的體積越大，浮力越大。[思考]2、將同一只空塑料瓶按入酒精、鹽水和清水中，直至浸沒，所用的力是否相同？[解]不同，說明不同的液體中，排開液體體積相同，浮力不同。[討論]物體所受的浮力大小可能與哪些因素有關？[合作交流，探究新知]一、              探究浮力的大小1、  目的：探究浮力大小與物體排開水所受重力的關系。2、  步驟（1）       在量筒中放入大半量筒水，讀出量筒內(nèi)水面位置的刻度。（2）       把系有細線的金屬塊掛在彈簧測力計的掛鉤上，讀出彈簧測力計的讀數(shù)。（3）       把掛在彈簧測力計下的金屬塊浸沒在盛有水的量筒里，再次測出彈簧測力計的讀數(shù)。將此讀數(shù)與步驟2測得的讀數(shù)相減，算出金屬塊所受浮力的大小。（4）       讀出量筒內(nèi)水面位置升高后的刻度，與金屬塊未浸入時的刻度相比，計算出金屬塊排開水的體積取出金屬塊。（5）       用量筒將被金屬塊排開的等量的水倒入小燒杯中，并用彈簧測力計設法測量出這部分水所受的重力。3、  設計數(shù)據(jù)記錄的表格。空氣中稱時彈簧秤讀數(shù)F1浸沒在水中時彈簧秤讀數(shù)F2水的體積V1水和石塊的總體積V2排開水的重G排水     4、  分析數(shù)據(jù)得出結論： F浮=   F1—F2 = G排水即浮力的大小等于排開水所受到的重力。5、  用酒精和鹽水代替水做上述實驗，能發(fā)現(xiàn)： F浮 = G排酒精           F浮 =G排鹽水即放入酒精中的物體所受浮力大小等于________________，放入鹽水中的物體所受浮力大小等于________________________________。[結論]浸入液體中的物體受到_____________的浮力，浮力的大小等于______________________________________________.這個結論由希臘學者阿基米德得出。此結論也適用于氣體的情況。[討論]1、浸在液體里的物體所受到浮力的大小與什么因素有關？與液體的密度有關，與排開液體的體積有關。[討論]2、有一金屬塊，如果先后浸沒在水中2cm深處和4cm深處，它們受到的浮力是否也存在2倍的關系？浮力的大小只與液體的密度與排開液體的體積有關。因為是同一物體且都浸沒在水中，所以液體密度相同，排開液體體積也相同，因此浮力相等，不是2倍的關系。[討論]3、質量相等的實心銅球和實心鐵球，全部浸沒在水中，它們受到的浮力是否相等？為什么？不相等，因為ρ銅>ρ鐵，當m銅=m鐵時，V銅<V鐵。浸沒在水中時排開液體的體積等于物體的體積，所以鐵球排開液體的體積大，且液體密度相同，所以鐵球所受浮力相等。[思考]一不規(guī)則小石塊的體積如何測？[解]①量筒中裝適量水讀出體積為V1②將小石塊用細線拴住放入量筒中，讀出水與小石塊的總體積V2③小石塊的體積為V2-V1。[結論]當物體浸沒時，排開液體的體積等于物體的體積。[練一練]在池塘底淤泥中冒出的小氣泡，在向上升的過程中A 水對它的壓強變小，浮力不變  B 水對它的壓強不變，浮力變大C 水對它的壓強變小，浮力變大  D 水對它的壓強不變，浮力不變[提示]氣泡會隨著壓強的增大而減小，隨壓強減小而增大。[課堂小結]掌握阿基米德定律的發(fā)現(xiàn)過程，學會科學地探究問題，知道浮力大小與液體的密謀及排開液體的體積有關。五、              作業(yè)        
第三節(jié) 阿基米德原理（第2課時）教學目標1．  掌握阿基米德的定義、公式。2．  能利用浮力公式進行計算。教學重點難點重點：對公式的理解。難點：浮力的計算。教學過程1、  創(chuàng)設情境，導入新課[復習]阿基米德定律的內(nèi)容是浸在液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力，即F浮=G排液 [思考]如果我們已經(jīng)測得排開液體的體積為V排，則浮力為多大？[解]F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排 [合作交流，探究新知]二、              實驗在一只很薄的塑料袋中裝滿水，使袋中的空氣全部排出，用細線把袋口扎緊。另取一段橡皮筋，測量出它不伸長時的長度。再使橡皮筋與細線相連，拿住橡皮筋的上端吊起裝滿水的塑料袋，測量出橡皮筋伸長后的長度，然后將塑料袋浸沒水中，測量橡皮筋的長度，你有什么發(fā)現(xiàn)？你能解釋你的實驗結果嗎？1、現(xiàn)象：塑料袋浸沒于水中，橡皮筋的長度與未裝水時的長度一樣。2、解釋：因為F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排，當袋浸沒時V排=V袋中水，ρ水gV排=ρ水gV袋中水=m袋中水g=G袋中水。F浮= G袋中水，當浮力與重力相等時，拉力為0，所以橡皮筋變回未裝水時的長度。3、總結：浮力的大小與液體密度和排開液體液體體積有關，與其他因素無關，浮力大小等于排開液體所受的重力。[注意點] F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排，V排即排開液體的體積，也是液面下物體的體積，當浸沒時，V排=V物。[例1]將質量是2.34kg的鋼塊浸沒在水中，受到的浮力是多少？（鋼塊的密度是7.8×103kg/m3） [解析]由于鋼塊浸沒在水中，故V排水=V鋼。因此可以先根據(jù)鋼塊質量，計算出鋼塊的體積，即算出鋼塊浸沒在水中時排開水的體積，然后再根據(jù)阿基米德原理求解。 V排水=V鋼=m鋼/ρ鋼=2.34kg/7.8×103kg/m3=3×10-4m3F浮=G排水==ρ水gV排水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×3×10-4m3=2.94N答：鋼塊受到的浮力為2.94N。[練一練]1．  量相同的實心鋁球、鐵球和銅球（ρ銅＞ρ鐵＞ρ鋁），分別浸沒在水中，三只球受到的浮力A 鋁球所受浮力最大       B鐵球所受浮力最大C銅球所受浮力最大       D 三球所受的浮力一樣大2．質量為7.8克的鐵球，它的體積是­­­____________m3,把它浸沒在水中受到的浮力是_________N,當它浸入水底后，受到的浮力為____________N.[例2]彈簧秤下端掛著一只裝滿水的薄塑料袋，秤的讀數(shù)為20N，若將它完全浸沒在水中，它受到的浮力為_____________N,彈簧秤的讀數(shù)為________________N。[解析]當將塑料袋浸沒在水中時V排=V袋F浮=ρ水gV排    G袋=m袋g=ρ水V袋gF浮= G袋=20N   因為浮力與重力相等F拉=0N[練一練]用一只10N的鋁質水桶到井里吊水，待注滿水后勻速往上提，不計水的阻力，在水桶未露出水面的情況下，繩子對水桶的拉力是（     ）A 小于10N        B 等于10N        C 大于10N        D 無法確定[例3]彈簧秤下端掛著一個金屬球，此時彈簧秤的示數(shù)為10N,若將球的一半體積浸入水中時，彈簧秤的示數(shù)是9N,這時球受到的浮力為_________N,如果把球全部浸入水中，則彈簧秤的示數(shù)變?yōu)開___________N[解析]當物體浸在水中時受到浮力、拉力和重力的作用，依據(jù)平衡力的關系
F浮=G –F拉=10N –9N=1N。當球全部浸入時，根據(jù)F浮=ρ液gV排，V排變?yōu)樵瓉淼?倍，所以浮力變?yōu)樵瓉淼?倍，即2N。則F拉=G-F浮=10N-2N=8N[練一練]一塊金屬在空氣中稱重為10N，當1/4體積放入液體中時彈簧秤讀數(shù)為8N，則此時受到的浮力為_______N。當全部金屬塊放入水中時，受到的浮力為____N,彈簧秤此時的讀數(shù)為_________N。[例4]有一邊長為L的正方體木塊，放入水中有1/4L露出水面，求木塊的密謀ρ木。[解析]要求ρ木，需知道m(xù)木與V木，V木=L3，要知道m(xù)木，需知道G木，而G木=F浮，因為靜止在水面的物體受到平衡力作用。G木=F浮m水g=ρ水V木g =ρ水V排gρ木=V排ρ水/V木=0.75×103kg/m3。[練一練]一正方體木塊的體積為100cm3，把它放入水中木塊有2/5的體積露出水面，問這木塊所受的浮力有多大？木塊的密謀是多少？[課堂小結]能利用阿基米德定義公式進行簡單計算，計算時統(tǒng)一單位，并能正確確定V排和ρ液三、作業(yè)課本作業(yè)題作業(yè)本。