102阿基米德原理

1、10.2阿基米德原理一、教學(xué)目標(biāo)1知道阿基米德原理的內(nèi)容和運用范圍。2 理解阿基米德原理。3 會用阿基米德原理計算簡單的浮力問題。二、教學(xué)過程1.1什么叫浮力？它的方向朝哪？學(xué)生：浸在液體或氣體里的物體，都要受到液體或氣體向上托的作用。這種作用力叫浮力。它的方向是豎直向上的。1.2浮力產(chǎn)生的原因是什么？學(xué)生：浸沒在液體中的物體受到向上的壓力比向下的壓力大，這個上下的壓力差就是浮力產(chǎn)生的原因。2新課教學(xué)2.1通過實驗觀察、提問、引入新課。教師將一個癟的空牙膏管放進一個盛水的容器里，則見它沉入水底（課前布置學(xué)生帶一個空牙膏管和一只杯子，進行邊教邊讓學(xué)生自己動手做實驗）。這時教師提問：這個癟的空牙膏

2、殼為什么沉不下去呢？學(xué)生答：因為這個牙膏管比水重。教師對于學(xué)生這樣的回答，即不肯定也不否定。接著將癟的牙膏管整成鼓狀，再放進水里，鼓的牙膏管卻浮于水面并未下沉（圖1）。這時教師提問：為什么同一個牙膏管（其重力不變），癟的就下沉，而鼓的就上浮呢？這時教師問：一個浸在水中的物體，它受到的浮力的大小，跟什么因素有關(guān)呢？讓學(xué)生從上述一系列的事實中，通過自己的思考用自己的語言來回答。開始時，學(xué)生回答的不準(zhǔn)確，不完整，再讓同學(xué)們討論補充，然后通過分析、比較得出比較正確的結(jié)論：浸在水中的物體受到的浮力的大小跟它浸在水中的體積有關(guān)，浸入的體積越大，它受到的浮力越大。2.2根據(jù)實驗、推理導(dǎo)出阿基米德原理。通過上

3、述實驗、觀察、分析、討論，學(xué)生對浮力的大小有了初步認(rèn)識，接著教師提出問題：浸在水中的物體受到的浮力究竟有多大呢？讓我們通過下面的兩種方法去研究它。 實驗法導(dǎo)出阿基米德原理根據(jù)教科書（物理通報雜志社編北京出版社出版）118頁，演示圖2實驗，讓學(xué)生仔細(xì)觀察分析。溢水杯中盛水，使水面跟溢水杯管口相平，彈簧秤甲吊著鐵塊，彈簧秤乙吊著一個小容器，并使溢水杯中溢出的水能流入小容器中。將鐵塊部分浸入水中，讓學(xué)生觀察、比較知道：彈簧秤甲減小的示數(shù)與彈簧秤乙增大的示數(shù)相等。再將鐵塊全部浸入水中，引導(dǎo)學(xué)生觀察甲、乙彈簧秤示數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)甲彈簧秤示數(shù)減小的仍等于乙彈簧秤示數(shù)增加的。這時教師進行分析：甲彈簧秤示數(shù)減小

4、的原因是因為鐵塊在水中受到浮力，浮力大小就是彈簧秤甲的示數(shù)減小數(shù)值，彈簧秤乙示數(shù)增加的原因就是因為溢水杯中流出的水使其重力增大。溢水杯溢出的水就是鐵塊在水中所排開的水。通過實驗、討論、分析得出結(jié)論：鐵塊在水中受到的浮力大小總是跟它排開水的重力相等。然后提出把上述的鐵塊換成石塊和鋁塊等其他物體，把溢水杯中的水換成煤油或鹽水等其他液體，得出的結(jié)論仍相同。最后教師進行總結(jié)得出阿基米德原理：浸在液體里的物體受到向上的浮力；浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。上述通過實驗法已導(dǎo)出了阿基米德原理，為了使學(xué)生進一步理解、掌握、應(yīng)用阿基米德原理。教師對阿基米德原理又做了幾點說明：a.物體在液體中，不論是部

5、分浸入還是全部浸入，均受到浮力作用；b.浮力的大小和排開的液體所受的重力的大小相等；c.本原理不僅適用于液體，也適用于氣體；d.原理的教學(xué)表達式為F浮=0排液或F浮=p液V排液g或F浮=p液V物浸g 推理法導(dǎo)出阿基米德原理為了使學(xué)生加深對阿基米德原理的理解，達到熟練應(yīng)用。教師又用了另外一種方法一一推理法，導(dǎo)出了阿基米德原理。過程如下：如圖3所示，一圓柱體浸入某液體中，上下底面都為S,高為h,則其體積為V=Sh設(shè)圓柱體上底面的壓強為pO,則液體對上底面的壓力pOS,液體對下底面的壓強為：po+p液gh，則下底面所受液體對它的壓力為：pOS+p液ghS。由浮力產(chǎn)生的原因可知：浸在液體中的物體所受浮

6、力是由上下兩底面的壓力差產(chǎn)生的。即F浮=F下底-F上底，而F下的方向豎直向上，F(xiàn)上的方向豎直向下，且F下F上。故浮力的方向與下底面所受壓力的方向一致，豎直向上。浮力大小為F浮=F下-F上=p下S-p上S=pOS+p液ghS-pOS=p液gsh=p液V物浸g=p液V排液g=m排液g=G排液10 例題：有一邊長為10厘米的正方體，完全浸入水中，它的上表面離水面厘米，且與水面平行。計算正方體在水中所受的浮力大小。對上述例題教師采用了計算壓力差和應(yīng)用阿基米德原理兩種方法講解（過程略）。3鞏固新課（略）4布置作業(yè)（略）三、教學(xué)說明這節(jié)課在引入新課時，教師讓學(xué)生親自動手做實驗，學(xué)生對牙膏皮的沉浮即感到迷惑，又覺得有趣，從而激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。接著教師又用實驗法、推理法兩種不同的方法導(dǎo)出了阿基米德原理。實驗法直觀、簡明、易懂，推理法邏輯思維性強。通過兩種不同的方法導(dǎo)出阿基米德原