初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第三节 阿基米德原理优秀教案

这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第三节 阿基米德原理优秀教案，共4页。
eq \x(物理观念)
1．知道阿基米德原理的内容及其表达式。
2．运用阿基米德原理解决简单的浮力问题。
eq \x(科学思维)
1．在实验顺序的讨论中，能够批判容易产生错误的实验操作，培养质疑创新的能力。
2．用具体的实验数据，分析得出物体所受浮力的大小与排开液体所受的重力大小相等。
eq \x(科学探究)
1．经历科学探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的过程，培养探究意识，提高科学探究能力。
2．培养学生的观察、分析、概括能力，能分析、处理数据，对实验得出的结果进行解释。
eq \x(科学态度与责任)
1．通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣。
2．通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。
教学重点：阿基米德原理的实验探究及其应用。
教学难点：实验探究浮力大小与排开液体所受重力的关系，正确理解阿基米德原理的内容。
弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、烧杯等。
上节课我们知道了物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，那么同学们有没有思考过，浮力与这二者之间是个怎样的定量关系呢？在很久以前，阿基米德就发现了这个关系，传说澡盆的水溢出给了他启发，使其产生了测量不规则物体体积的灵感。由此，他鉴别出了国王的王冠并非由纯金所制。你想知道为什么吗？这就是我们今天所要学习的内容。
实验探究：探究浮力的大小。
1．实验器材：弹簧测力计、石块、烧杯、溢水杯、细线、水。
思考问题：如何测出石块排开的水所受的重力呢？①溢水杯中的水应为多少？②先测烧杯的重力还是先测烧杯和排开水的总重力呢？
2．实验步骤。
(1)如图所示，用弹簧测力计分别测出石块所受的重力G和烧杯所受的重力G0。
(2)将溢水杯注满水，把石块浸没在溢水杯中，让排出的水全部流入烧杯中，读出此时弹簧测力计的示数F。
(3)用弹簧测力计测出烧杯和水的总重力G总，则排开水的重力G排＝G总－G0。
(4)根据F浮＝G－F算出浮力，与G排比较大小。
3．实验数据记录表格。
4.分析与讨论。
运用比较的方法，通过比较F浮和G排得出结论。
结论：浸入液体中的物体所受浮力F浮的大小等于物体排开的液体所受重力G排的大小。用公式表示为F浮＝G排。
讲述：上述结论阿基米德早在两千多年前就已发现，称为阿基米德原理。实验证明，这个结论对气体同样适用。例如空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受重力的大小。
公式展开：根据重力的公式G＝mg＝ρVg可知，物体排开液体所受的重力G排＝ρ液V排g，即F浮＝G排＝ρ液V排g，已知液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排，即可计算物体在液体中所受浮力的大小。
例题：有一实心金属球，将它浸没在盛满水的溢水杯中，有50 mL水溢出，求金属球在水中受到的浮力大小。(g取10 N/kg)
解：由题意，金属球排开水的体积V排＝50 mL＝50 cm3＝5×10－5 m3，查表得ρ水＝1.0×103 kg/m3。
根据阿基米德原理，金属球所受浮力的大小F浮＝G排＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×5×10－5 m3×10 N/kg＝0.5 N。
所以，金属球在水中受到的浮力大小为0.5 N。
思考：如果金属球只有一半的体积浸入水中，它受到的浮力是多大？
解：如果金属球只有一半的体积浸入水中，则V排′＝ eq \f(1,2) V排，ρ水不变，则F浮′＝ρ水V排′g＝ eq \f(1,2) ρ水V排g＝ eq \f(1,2) ×0.5 N＝0.25 N。即金属球只有一半的体积浸入水中时，它受到的浮力大小为0.25 N。
第三节 阿基米德原理
阿基米德原理：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。用公式可表示为F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g。
本节我采用探究教学方法，使学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程，从而更深刻地理解这一原理的内涵，同时有利于学生对科学本质的认识。学生通过讨论并在动手实验的基础上去进行猜想，然后我引导学生通过分析、归纳的方法提出物体所受的浮力跟它所排开液体的重力相等的假设。最后让学生分组进行实验去检验这一假设。在教学的各个环节中，我有意识地促进学生主动思考并给学生讨论、交流的机会。烧杯的重力G0/N
石块的重力G/N
石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N
烧杯和水的总重力G总/N
浮力的大小F浮/N
排开水所受的重力G排/N