沪粤版八年级下册物理《阿基米德原理》导学案设计

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沪粤版八年级下册物理《阿基米德原理》导学案设计
9.2阿基米德原理
学习目标
1.理解浮力的大小与哪些因素有关。
2.能用溢水杯等器材探究浮力的大小，通过实验得出阿基米德
原理。
3.会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。
4.体会实验探究常用方法——控制变量法和等效替代法
学习重点:
1.浮力的大小与哪些因素有关?
2.探究浮力的大小及阿基米德原理的理解与应用。
学习难点:探究浮力的大小及阿基米德原理的理解与应用。
学习过程
认识了浮力，结合 P90教材
思考：浮力大小与哪些因素有关？怎么求得浮力的大小？
【学点一】影响浮力大小的因素
分析教材P90，请你完成下列内容：在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
①可能跟液体的密度有关。
②可能跟物体浸入液体的体积（即物体排开液体的体积）有关；
③可能跟物体浸入液体的深度有关；
④可能跟物体的密度有关
【实验探究1】：浮力大小与液体的密度有关？
实验器材：装适量水的烧杯、装适量盐水的烧杯、土豆
实验现象：放入水中土豆        ，放入盐水中土豆        。（上浮，下沉）
实验分析：F浮水    F浮盐（填< > =）, ρ水    ρ盐（填<， > ，=）。
实验结论：其他条件相同时，F浮与ρ液      关，ρ液越大，F浮越      。
【实验探究2】:浮力大小与排开液体的体积有关？
实验器材：装适量水的烧杯、金属圆柱体、弹簧测力计
实验数据：
浸入体积        重力G/N        拉力F/N        浮力F浮/N
一半                       
全部                       
实验分析：F浮1    F浮2（填< > =）, V排1    V排2（填< > =）。
实验结论：其他条件相同时，F浮与V排      关，V排越大，F浮越      。
注意：被物体排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积——等效替代法。
【实验探究3】：浮力大小与浸入深度有关？（参照P90图9-10完成实验）
实验器材：装适量水的烧杯、金属圆柱体、弹簧测力计
实验数据：G1=G2=     N，F1=     N，F2=     N。
实验分析：F浮1=     N，F浮2=     N，F浮1     F浮2
实验结论：其他条件相同时，F浮与深度      关。
【实验探究4】：浮力大小与物体密度有关？
实验器材：装适量水的烧杯、体积相同的铁块和铜块、弹簧测力计
实验数据：
物体        重力G/N        拉力F/N        浮力F浮/N
铁块                       
铜块                       
实验分析：F浮铁    F浮铜    （填< > =）。
实验结论：其他条件相同时，F浮与ρ物      关。
总结得出结论： 物体在液体中所受浮力的大小不仅与             有关，还与物体              有关，而与浸没在液体中的        、              等无关。
注意：用控制变量法来理解影响浮力大小的两个因素。
【跟踪练习】
1.跳水运动员离开跳台后，从接触水面到全部浸入水中，他受到的浮力将         ；当他全部浸入水中下沉的过程中，受到的浮力将            。  
2.翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图所示。请仔细观察图示并回答下列问题：  
（1）从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是____________N。  
（2）根据B、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？                ，理由是                                                                。  
（3）在实验中，你还可以观察到什么现象？（写出一个）_____________                                 _。
思考：知道了浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，那么浮力的大小与物体排开的液体所受的重力的大小有怎样的关系呢？

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【学点二】探究阿基米德原理（合作探究）

实验器材: 弹簧测力计、溢水杯、小烧杯、石块、细线、水。

结合教材p174图9—10思考：1.怎样测浮力？2.怎样收集排开的液体？3.怎样测出排开液体的重力？完成实验：

1.用弹簧测力计测物体受到的浮力——称重法

步骤：①                               石块的重力G。

      ②                              石块浸没在水中的示数为F´ 。

      ③浮力大小F浮                                  。

2.用溢水杯测出物体排开的液体的重力。

(1)测出小空桶所受的重力G1。

(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,用小空桶收集被石块所排开的液体，测出所排开的液体和桶的总重力G2。

(3)测出被石块排开的液体所受的重力G排。（G排= G总-G桶）

次数        物体重力G        物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F示        物体受到的浮力F浮        小桶重

G1        排开 的水和桶的总重G2        排开的水重G排

1                                [来               

2                                               

3                                               

发现规律:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于____________________________。

用公式表示为F浮=_______=__________。

（其中被物体排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积——等效替代法。）

实验结论：

阿基米德原理的内容：                                   。

说明：使用阿基米德原理时，应注意以下几点：

①“浸”的含义：一是物体浸没在液体中。

二是物体的一 部分体积浸入液体中，还有一部分体积露在液面以外。

②浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，跟物体本身的体积、物体的密度、物体的形状、物体浸没在液体中的深度、物体在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。

③正确运用公式计算要注意找V排。由公式变形可用来计算排开液体的体积，可用来计算液体的密度。

④阿基米德原理也适用于气体。

【跟踪练习】

1．用弹簧测力计测得一石块重5N,将石块全部浸没在水中,测力计的示数为3N,则物体受到的浮力为______N,石块排开水的体积为________m3,石块的体积为_________m3,石块的密度是_________kg/m3;若将这个石块浸没在密度为0.8×103kg/m3的液体中,它受到的浮力是_______N,此时弹簧测力计的读数是_______N。(g=10N/kg)

2．（2013云南 ） “辽宁舰航母已 正式列入中国人民解放军海军系列，其满载时排水量(满载时排开水的质量)为6．75万n屯。则满载时其受到的浮力为（  ）

A.6．75×1O8N                          B．6．75×107N   

C．6．75×104N                   D．6．75×103N

3.密度为0.4×10千克／米3，体积为0.5dm3的木块浸没在水中时受到的浮力是_____牛顿，浮在水面上受到的浮力是______牛顿。（g＝10牛／千克）

【知识总结】

1.浮力 的大小不仅与液体的密度有关，也与排开液体的体积有关。

2.阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力的大小            被该物体排开的液体所受的                。

（1）公式：F浮=G排 = ρ液V排

（2）大小：只跟                   和               有关，与物体的ρ物、V物、m物、形状、浸没的深浅h、液体的多少…都___关！

（3）关键： 找V排

浸没 V排_____V物

部分浸入：V排＝V实浸                        V物

（4）也适气体： F浮＝G排气＝ρ空气 gV排气

达标测试

1.一个铁球先后浸没在盐水、水、酒精中,受到的浮力分别是F1、F2、F3,则三者的大小关系是_______________。

2.一个物体的体积为60cm3,当其体积的一半浸没在水中时,受到的浮力是_________N;当其全部浸没在水中时,所 受到的浮力 是________N。(g=10N/kg)

3. (2013湖北省宜昌市)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力  

A．木块受的浮力大        B．石块受的浮力大

C. 两者受的浮力一样大    D．条件不足，无法比较

4. 不同材料制成的相同体积的三个小球,放入同种液体中, 最后静止时如图所示, 则它们受到的浮力的大小关系是 (        )

A. F甲=F乙=F丙    B. F甲<F乙<F丙   

C .F甲<F乙=F丙    D. F甲=F乙<F丙

5.（2013齐齐哈尔）一艘排水量为3000吨的轮船在河水中航行，满载时船及所装的货物共重          N；当这艘轮船从河里驶入海里时，它排开水的体积                （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

6．已知空气的密度为1.29kg/m3，体积为0.06m3的人在空气中受到的浮力大约是       N。(g=10N/kg)  

7．质量 为5.4kg的实心铝球,若将它浸没在水中,则铝球受到的浮力是多大?(g=10N/kg)(ρ铝=2.7×103kg/m3)