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1、2022春八年級(jí)物理全冊(cè) 第九章 第二節(jié) 阿基米德原理教案 (新版)滬科版
1.經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
2.能表述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式。
3.能用阿基米德原理解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn):阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)探究及其應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究浮力與排開(kāi)液體重力的關(guān)系,正確理解阿基米德原理的內(nèi)容。
彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、雞蛋、石塊、細(xì)線、溢水杯、量筒、大燒杯、小桶、塑料瓶、水、酒精、鹽等。
新課引入
阿基米德出生在古希臘的貴族家庭,他從小熱愛(ài)學(xué)習(xí),善于思考,喜歡辯論。
有一次,國(guó)王要金匠給他做一頂金王冠,做王冠用的金子事先稱
2、過(guò)重量。王冠做好了,國(guó)王聽(tīng)說(shuō)工匠在王冠中摻進(jìn)了白銀,偷走了一些金子??墒牵豕诘闹亓?,并沒(méi)有少;從外表看,也看不出來(lái)。沒(méi)有證據(jù),就不能定金匠的罪。國(guó)王把阿基米德找去,要他判斷這頂王冠有沒(méi)有摻進(jìn)白銀,如果摻了,摻進(jìn)去多少。據(jù)說(shuō),阿基米德是從洗澡得到啟發(fā),才解決了這個(gè)難題。這天,他去澡堂洗澡,心里還想著王冠問(wèn)題。當(dāng)他慢慢坐進(jìn)澡盆的時(shí)候,水從盆邊溢了出來(lái)。他望著溢出來(lái)的水發(fā)呆,忽然,高興地跳了起來(lái):“找到了!找到了!”阿基米德連衣服都來(lái)不及穿好,竟然赤著身子,從澡堂跑回家里。
原來(lái),阿基米德已經(jīng)想出了一個(gè)簡(jiǎn)便方法,可以判斷王冠是不是純金做的。他把金王冠放進(jìn)一個(gè)裝滿水的缸中,一些水溢了出來(lái)。他取出金
3、冠,把水裝滿,再將一塊同王冠一樣重的金子放進(jìn)水里,又有一些水溢了出來(lái)。他把兩次溢出的水加以比較,發(fā)現(xiàn)第一次溢出來(lái)的多。于是他斷定王冠中摻了銀子。然后,他又經(jīng)過(guò)一番試驗(yàn),算出了銀子的重量。當(dāng)他宣布這個(gè)結(jié)果的時(shí)候,金匠們一個(gè)個(gè)驚得目瞪口呆。他們?cè)趺匆才磺宄?,為什么阿基米德?huì)知道他們的秘密。
當(dāng)然,說(shuō)阿基米德是從洗澡中得到啟發(fā),并沒(méi)有多大根據(jù)。但是,他用來(lái)揭開(kāi)王冠秘密的原理流傳下來(lái),就叫作阿基米德原理。直到現(xiàn)代,還在利用這個(gè)原理測(cè)定船舶載重量。
你能知道阿基米德揭開(kāi)這個(gè)秘密的原理嗎?你想知道這個(gè)原理是什么內(nèi)容嗎?今天我們就要學(xué)到這條原理。
引出課題并板書:阿基米德原理。
新課教學(xué)
探究點(diǎn)
4、一 浮力的大小與哪些因素有關(guān)
師:由生活、生產(chǎn)中實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想。
生:猜想。
師:對(duì)學(xué)生的猜想有意識(shí)地進(jìn)行引導(dǎo)并概括。
猜想1:浮力可能與液體的密度有關(guān);
猜想2:浮力可能與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);
猜想3:浮力可能與物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān)……
師:浮力的大小可能與很多因素有關(guān),今天我們主要對(duì)這三個(gè)因素進(jìn)行探究,那么如何驗(yàn)證我們的猜想呢?(學(xué)生不能正確回答,師可類比液體壓強(qiáng)的規(guī)律進(jìn)行引導(dǎo))
生:控制變量法。
探究猜想1:浮力可能與液體的密度有關(guān)。
師課堂演示:(1)把雞蛋放入清水中,觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。(2)在清水中加鹽,改變水的密度,再觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。
學(xué)生觀察并
5、回答兩次實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的現(xiàn)象。
師:實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題?
生:根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不難歸納結(jié)論——浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。
探究猜想2:浮力可能與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。
師課堂演示:(1)把同一物體浸入水中(溢水杯盛滿水,小桶收集排開(kāi)的水)。(2)物體在逐漸浸入的過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的視數(shù)如何變化?物體受到的浮力如何變化?(學(xué)生觀察并回答)
師:排開(kāi)的水的體積及深度怎樣變化?
學(xué)生觀察并回答:排開(kāi)的水的體積越來(lái)越大,浸入水中的深度越來(lái)越深。
師:兩個(gè)因素都變化,那么浮力的變化究竟是排開(kāi)的液體體積引起的呢?還是浸入液體中的深度變化產(chǎn)生的?我們繼續(xù)進(jìn)行探究。
探究猜想3:浮力可能與物體浸沒(méi)在
6、液體中的深度有關(guān)。
師課堂演示:(1)物體不斷浸入水中,直至完全浸沒(méi),再增大物體浸沒(méi)在水中的深度。(2)此時(shí)排開(kāi)的水的體積、物體浸沒(méi)在水中的深度、彈簧測(cè)力計(jì)的視數(shù)及浮力的大小如何變化?
生:排開(kāi)的水的體積不變,物體浸沒(méi)在水中的深度變大,彈簧測(cè)力計(jì)的視數(shù)不變,物體受到的浮力大小不變。
師:實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了浮力的變化是由于物體排開(kāi)液體的體積發(fā)生了變化,而不是由深度變化而引起的。
生:歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論——浮力的大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);跟物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。
師:總結(jié)歸納得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān),還與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān),而與浸沒(méi)在液體中的深度
7、無(wú)關(guān)。
深度拓展:浮力大小與哪些因素有關(guān)?
師:引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各物理量的關(guān)系進(jìn)行分析探究。
浮力(F)ρV=m→m排=
生:在教師的引導(dǎo)下得出猜想——浮力可能與排開(kāi)液體的重力有關(guān)。
探究點(diǎn)二 浮力的大小
實(shí)驗(yàn)探究:探究浮力的大小與排開(kāi)液體的重力的關(guān)系。
1.實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、石塊、燒杯、小桶、水。
思考問(wèn)題:如何測(cè)出石塊排開(kāi)的水所受的重力呢?①溢水杯中的水應(yīng)為多少?②先測(cè)空桶的重力呢,還是先測(cè)桶和排開(kāi)水的總重力呢?
2.實(shí)驗(yàn)步驟。
(1)如圖所示,測(cè)出石塊所受的重力G和小桶所受的重力G桶。
(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(shí)彈
8、簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,同時(shí)用小桶收集物體排開(kāi)的水。
(3)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和水的總重力G總則排開(kāi)水的重力G排=G總-G桶。
(4)根據(jù)F?。紾-F算出浮力,與G排比較大小。
3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。
石塊重G/N
小桶重G桶/N
石塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)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(kāi)水所受重力G排/N
4.分析與討論。
運(yùn)用比較的方法,通過(guò)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力F浮,F(xiàn)浮的大小等于被它排開(kāi)的液體所受的重力G排的大小。用公式表示為:F?。紾排。
講述:上述結(jié)論是阿基米德
9、早在兩千多年前就已發(fā)現(xiàn),稱為阿基米德原理。實(shí)驗(yàn)證明,這個(gè)結(jié)論對(duì)氣體同樣適用。例如空氣對(duì)氣球的浮力大小就等于被氣球排開(kāi)的空氣所受到的重力大小。
第二節(jié) 阿基米德原理
一、浮力的大小與哪些因素有關(guān)
影響浮力的因素
二、阿基米德原理
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(kāi)的液體所受的重力的大小。用公式表示為:F?。紾排=m排g=ρ液gV排。
本節(jié)我采用探究教學(xué)方法,使學(xué)生明白阿基米德原理這一知識(shí)的生成過(guò)程,從而更深刻地理解這一原理的內(nèi)涵,同時(shí)有利于學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。學(xué)生通過(guò)討論并在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上去驗(yàn)證猜想,然后我引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析、歸納的方法提出物體所受的浮力跟它所排開(kāi)液體的重力相等的假設(shè)。最后讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)這一假設(shè)。在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,我有意識(shí)的促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)地思考并給學(xué)生討論、交流的機(jī)會(huì)。