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文檔簡介
第二節(jié)《阿基米德原理》教學目標一、知識與技能1.知道阿基米德原理驗證的過程和方法2、理解阿基米德原理內(nèi)容。二、過程與方法1.經(jīng)歷探究浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實驗過程,培養(yǎng)探究意識,發(fā)展科學探究能力。2.培養(yǎng)學生的觀察能力和分析概括能力,做到會操作、會記錄、會分析、會論證,發(fā)展學生收集、處理、交流信息的能力。三、情感、態(tài)度與價值觀1.增加對物理學的親近感,保持對物理和生活的興趣。2.增進交流與合作的意識。3.保持對科學的求知欲望,勇于、樂于參與科學探究。學生通過對第一節(jié)《浮力》的探究學習,已經(jīng)知道了決定浮力大小的因素,但只知道它們的定性關(guān)系,而本節(jié)就是對上節(jié)內(nèi)容的進一步完善和量化。根據(jù)課前對學生的了解,他們的實驗能力和分析數(shù)據(jù)的能力都有了一定的基礎(chǔ),但設計實驗的能力還有待提高。因此,本節(jié)課依然是注重引導學生根據(jù)實驗目的選擇器材,設計合理的實驗步驟。再由學生做好實驗,并引導學生進行數(shù)據(jù)分析,最后得出阿基米德原理。教學重點:1、阿基米德原理的實驗探究過程;2、理解阿基米德原理的內(nèi)容教學難點:1、讓學生參與做好阿基米德原理的實驗探究;2、阿基米德原理解析式分析解決問題教學過程【復習】1、浮力產(chǎn)生的原因:2、浮力的方向:3、稱重法測浮力:。。。。。.4、浮力大小:跟和有關(guān)?!緦胄抡n】教師:本節(jié)課我們要學習浮力一個很重要的原理:《阿基米德原理》,上節(jié)課后,我們布置了本節(jié)課的課前預習,大家預習的效果怎樣呢?請大家思考下面幾個問題。(出示,課件)【講授新課】一、阿基米德的靈感:1、在鑒別王冠的過程中,阿基米德遇到了什么難題?2、阿基米德在洗澡時,有什么發(fā)現(xiàn)呢?由此他又想到了什么呢?(當阿基米德跨入盛滿水的浴缸中時,發(fā)現(xiàn)浴缸中的水向外溢出)這個司空見慣的現(xiàn)象,引發(fā)了阿基米德的思考,物體浸在液體中的體積不就是排開的液體的體積嗎?3、阿基米德的靈感,給我們什么啟發(fā)呢?我們知道,物體浸在液體中的體積越大,液體的密度越大,浮力就越大,現(xiàn)在我們就可以轉(zhuǎn)換成,物體排開液體的體積越大,液體的密度越大,浮力就越大。我們進一步思考,因為密度乘以體積等于質(zhì)量,所以物體排開液體的質(zhì)量越大,浮力就越大。我們再進一步思考,重力和質(zhì)量成正比,所以我們會進一步得出,排開液體的重力越大,浮力就越大。有的同學可能會問,為什么非要找到浮力和排開液體的重力的關(guān)系呢?因為只有兩個相同的物理量,才能比較二者的定量關(guān)系。下面我們通過實驗來探究浮力大小與物體排開液體的重力的定量關(guān)系。二、探究:浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系實驗之前,我們首先要設計實驗:一)設計實驗:1、怎樣測量浮力大小呢?2、怎樣測量排開液體的重力呢?3、需要哪些實驗器材?4、合理的實驗步驟是什么?5、怎樣設計實驗表格?下面我們就從這五個方面來分別探究:(課件展示)怎樣測量浮力大小呢?(大家一塊兒回答,用稱重法,先測出物體所受的重力,再讀出物體浸在液體中時測力計的讀數(shù),二者之差就是浮力)怎樣測量排開液體的重力呢?(我們先看用燒杯合適嗎?不合適,為什么?因為當燒杯內(nèi)的水溢出時,會沿燒杯外壁流出,不方便收集,且誤差太大。所以我們用溢水杯來代替燒杯。溢水杯中盛滿液體,再把物體浸在液體中,讓溢出的液體流入小桶中,用桶和液體的總重減去小桶的重,就是排開液體的重力。)需要哪些實驗器材呢?(彈簧測力計,溢水杯,小桶,重物和適量的液體)合理的實驗步驟是什么?(因為在測浮力時,需要同時用到溢水杯,和小桶。所以,在測浮力之前就應該先把溢水杯盛滿液體,并且測出小桶的重力。所以合理的實驗步驟是:一先把溢水杯盛滿液體,二測出小桶的重力,三測出物體的重力,四把物體浸入液體中,讀出彈簧測力計的示數(shù),同時用小桶收集排開的液體,五測出桶和液體的總重)需要記錄哪些實驗數(shù)據(jù)呢?(G桶,G物,F(xiàn),G總,為了更直觀的比較F浮和G排,還需要記錄F浮和G排,所以實驗數(shù)據(jù)表格如圖,為了使結(jié)論更具有普遍性,還要換不同的物體和液體,多測幾組數(shù)據(jù))大家清楚了嗎?請大家利用手邊的器材做實驗吧二)進行實驗:提醒:使用彈簧測力計之前,需要注意先輕輕來回拉動幾次,還要看指針是否指零。2、想一想怎樣把溢水杯盛滿液體,注意有的小組是水,有的小組是鹽水,注意看標簽。3、要確保把排開的液體全部收集起來。4、要及時記錄實驗數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)分析(大家做好了嗎,請這幾位同學把你的實驗數(shù)據(jù)填入表格)(大家看第一組數(shù)據(jù),浮力是0.8牛,排開液體的重力也是0.8牛,所以浮力的大小等于它排開液體的重力。第二組數(shù)據(jù),浮力是i.2牛,排開液體的重力是1.1牛。稍有不同,有哪些原因可以導致這種情況呢?可能是沒有把排開的液體全部收集的小桶中,或者讀數(shù)有誤差,在誤差范圍內(nèi),我們同樣認為浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。下面兩組數(shù)據(jù)得出了同樣的結(jié)論)四)實驗結(jié)論浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。三、阿基米德原理這個結(jié)論也是阿基米德發(fā)現(xiàn)的,我們稱為阿基米德原理:1、內(nèi)容浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開液體受到的重力。2、公式:
F浮=G排(從這個公式又可以推導出哪些更實用的公式呢?)3、導出公式:F浮=G排=m排g=ρ液·g·V排(對于阿基米德原理,我們需要哪些方面來理解呢?)4、關(guān)于阿基米德原理的理解1)使用公式時,要統(tǒng)一到國際單位,F(xiàn)浮=ρ液gV排ρ液——液體的密度(Kg/m3)V排——物體排開的液體的體積(m3)2)F?。溅岩篻V排——決定式浮力的大小由液體的密度和物體排開液體的體積決定。與物體本身的材料、形狀、密度、體積,浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動、液體的多少等因素無關(guān)。V排與V物的關(guān)系浸沒時:V排=V物部分浸入時:V排<V物公式變形ρ液=F浮/(gV排)V排=F浮/(ρ液g)阿基米德原理不僅適用于液體,也適用于氣體。
例如:氫氣球在空氣中受到的浮力等于這個氣球排開的空氣受到的重力?!菊n堂小結(jié)】本節(jié)課我們,經(jīng)歷了探究阿基米德原理的實驗過程,知道了原理的內(nèi)容,表達式,推導公式,適用條件。阿基米德原理的應用,我們將在下節(jié)課繼續(xù)學習?!菊n堂練習】1、浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于()A.物體的體積和液體的密度B.物體的密度和物體浸入液體的深度C.物體浸入液體的體積和液體的密度D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素2、如圖所示,A、B兩個金屬塊的體積相等,哪個受到的浮力大?(課件展示圖)3.如圖所示,A、B兩個金屬塊的體積相等,哪個受到的浮力大?(課件展示圖)4.一個物體所受的重力為10N,將其全部浸沒在水中時,排開重20N的水,此時它所受的浮力為N。5.將金屬塊的一半浸沒水中,排開了0.6kg的水,金屬塊受到的浮力是N。6.把兩個物重相同的實心鐵球和鋁球,浸沒在水中,它們受到的浮力()。A.相等B.鋁球的比鐵球大C.鋁球的比鐵球小
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