資源簡介

阿基米德原理
第2課時　阿基米德原理的應用
教材分析
一、課標分析
利用阿基米德原理解決浮力問題。
二、內容和地位分析
阿基米德原理是初中物理教學的重要內容,在力學知識的學習過程中起著承上啟下的作用,是前面所學的力學知識的延伸擴展,是初中力學的另一個重點,為以后浮沉條件的學習奠定基礎,對人們的日常生活、生產實踐、科學研究有著廣泛的現實意義。尤其是阿基米德原理的理解及應用,物理量復雜,變形公式多,有一定的難度,學生學起來總有種望而生畏的感覺,因此教學過程中注重通過實驗、推理等方法激發學習興趣,努力使教學不枯燥,爭取調動全體學生學習興趣,提高學生對阿基米德原理的理解和靈活運用。
學情分析
已有知識及方法:浮力對學生來說已經比較熟悉了,有日常生活積累、小學科學課和前面幾節課的學習,學生已經能夠通過實驗驗證阿基米德原理,對知識的理解從感性提高到了理性。要運用阿基米德原理解決實際問題,還要利用前面所學的重力、質量、密度、二力平衡、力的合成等知識,以及科學分析、推理、歸納等方法。
未知知識及方法:利用阿基米德原理求體積和密度。數學與物理結合,利用圖象分析浮力部分物理問題,及與實際應用相結合分析解決問題的方法。
教學目標
1.靈活運用阿基米德原理求浮力、體積、密度。
2.能運用阿基米德原理解決簡單的問題。
3.培養學生數形結合的思維方法。
核心素養
通過運用阿基米德原理解決實際問題,意識到物理與生活的密切聯系。
重點難點
重點:運用阿基米德原理解答和計算有關浮力的問題。
難點:利用阿基米德原理對浮力現象中的有關問題進行計算。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:知識回顧 1.阿基米德原理:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。 2.阿基米德原理用公式表示為F浮=G排。 　　回憶相關知識,默寫阿基米德原理公式及推導公式。 　　復習上節課所學知識,熟悉公式中的字母含義,為本節計算和應用做準備。
環節二:導入新課 兩千多年前的阿基米德在洗澡時得到啟示,想辦法通過排開水的體積測出王冠的體積,從而測出王冠的密度。請同學們思考一下,如果沒有測量體積的量筒,你能夠通過浮力知識想辦法得到王冠的體積和密度嗎 　　思考、討論王冠的體積、密度與浮力之間的關系。 　　創設問題情境,讓學生思維碰撞,主動探索,用所學知識解決實際問題。
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教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節三:新課教學 1.閱讀課本第55、56頁,完成以下問題: (1)關于阿基米德原理的討論。 ①物理公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排。G排是指物體排開液體所受的重力;ρ液是指液體的密度;V排是指物體排開的液體的體積。 ②公式F浮=ρ液gV排表明,浮力的大小只和ρ液、V排有關,浮力的大小與物體的形狀、密度、浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關。 (2)對阿基米德原理的理解。 ①如圖所示,物體“浸在液體里”包括“全部浸入(即浸沒)”和“部分浸入”兩種情況。 不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里都受到浮力。對于同一物體而言,浸沒時受到的浮力大,部分浸入時受到的浮力小,而且浸入的體積越小,所受的浮力也越小。 ①a.浸沒時:V排=V浸=V物,此時物體所受的浮力等于排開液體的重力,即F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物。 b.部分浸入時:V排=V浸續表
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環節四:課堂例題 1.利用阿基米德原理求物體受到的浮力。 例2.一個體積為300 cm3的物體浮在水面上,它體積的露出水面,它受的浮力是多少 (g取10 N/kg) 例3.如圖所示,用一細繩拴住體積為0.6 dm3,重為4 N的木塊,使它浸沒在水中,此時繩的拉力為多大 2.利用阿基米德原理求物體的體積和密度。 在物體全部浸沒或知道浸入比例的情況下,根據變形式V排=,可以得到V排,繼而求得物體的體積V物,物體完全浸沒時,V物=V排;知道了物體浸入的比例,也可以得到V物。由物體的體積V物和物體的重力G就可以求得物體的密度ρ物。 例4.如圖甲所示,水平面上有一底面積為 5.0×10-3 m2的圓柱形薄壁容器,容器中裝有質量為0.5 kg的水。現將一個質量分布均勻、體積為5.0×10-5 m3的物塊(不吸水)放入容器中,物塊漂浮在水面上,物塊浸入水中的體積為4.0×10-5 m3。(g取10 N/kg,水的密度ρ水=1×103 kg/m3)求: (1)物塊受到的浮力大小。 (2)物塊的密度。 3.利用阿基米德原理求液體的密度。 例5.如圖所示,一個邊長為10 cm的正方體豎直懸浮在某液體中,上表面受到液體的壓力F1為5 N,下表面受到液體的壓力F2為13 N。下列說法錯誤的是(　　) A.正方體受到的浮力為8 N B.液體的密度為0.8×103 kg/m3 練習: 學生答題、講解。 可以讓不同層次學生上臺講解。 通過把自己的想法、結果展示給大家,學習交流和合作,體驗成功的愉悅。給學生表現空間。 此例引導學生學會用阿基米德原理來分析解決浮力問題,培養學生良好的物理計算能力。
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環節四:課堂例題 C.正方體上表面到液面的距離h=5 cm D.液體對正方體下表面的壓強為1.3×103 Pa 注:利用阿基米德原理不需要天平和量筒就可以巧妙地測出固體、液體的密度。 4.綜合應用。 例6.如圖所示,當吊在彈簧測力計下的物體浸在水中的體積為物體體積的時,彈簧測力計的示數為 5.0 N;當物體浸在水中的體積為物體體積的時,彈簧測力計的示數為 3.5 N。從彈簧測力計上取下物體將其緩慢地放入水中(容器足夠大,水足夠多),則物體靜止時受到的浮力為(　　) A. 9.0 N　B. 8.5 N　C. 8.0 N　D. 7.5 N 5.結合圖象。 例7.如圖甲所示,將一實心圓柱體懸掛于彈簧測力計下,物體下表面剛好與水面接觸,從此處勻速下放物體,直至浸沒(物體未與容器底接觸)的過程中,彈簧測力計的示數F與物體下表面浸入水中深度h的關系如圖乙所示,則下列說法正確的是(　　) A.物體的重力為40 N B.物體浸沒時受到的浮力為15 N C.物體的密度為2.5×103 kg/m3 D.物體剛好浸沒時下表面受到的液體壓強為800 Pa 結合數學正比例,或者方程組的思想解決問題。 學生討論圖象和坐標軸交點、拐點的含義,從圖象得出信息,結合公式解決問題。 總結歸納求浮力的幾種方法。 要求學生看懂圖象是解題的關鍵,同時綜合運用所學浮力知識正確計算浮力的大小和物體的體積。
課堂練習 相關練習
課堂小結 本節課你學到了什么 有哪些收獲呢
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板書設計 第2節　阿基米德原理 第2課時　阿基米德原理的應用 一、對阿基米德原理的理解:阿基米德原理適用于液體和氣體。 二、阿基米德原理的應用 1.利用阿基米德原理求物體受到的浮力。 2.利用阿基米德原理求物體的體積和密度。 3.利用阿基米德原理求液體的密度。 三、浮力的圖象分析
作業布置 1.第十章第2節第2課時。 2動手動腦學物理第3~5題。

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