第一篇:八年級物理第七章第四節(jié)阿基米德原理教案
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第二篇:八年級物理阿基米德原理教學(xué)設(shè)計
八年級物理《阿基米德原理》教學(xué)設(shè)計
廟山中心學(xué)校
趙國輝
2013.4.17
八年級物理《阿基米德原理》教學(xué)設(shè)計
廟山中心學(xué)校
趙國輝
教學(xué)目標
一、知識與技能
1.知道阿基米德原理,會求浮力的大小;
2.嘗試用阿基米德原理解決簡單的問題,能解釋生活中一些與浮力有關(guān)的物理現(xiàn)象。
二、過程與方法
1.經(jīng)歷科學(xué)探究浮力大小的過程,培養(yǎng)探究意識,提高科學(xué)探究能力; 2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、概括能力,發(fā)展學(xué)生處理信息的能力; 3.經(jīng)歷探究阿基米德原理的實驗過程,進一步練習(xí)使用彈簧測力計測浮力。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.通過阿基米德原理的探究活動,體會科學(xué)探究的樂趣;
2.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(lián)系。教學(xué)重點
阿基米德原理的實驗探究及其應(yīng)用。教學(xué)難點
實驗探究浮力與排開液體重力的關(guān)系,正確理解阿基米德原理的內(nèi)容。教學(xué)方法
觀察、討論、實驗探究。課時安排
1課時 教學(xué)準備
學(xué)生用的實驗器材包括:彈簧測力計、石塊、細線、溢水杯、大燒杯、小桶、空飲料瓶、水等。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課
1、提問:(1)什么是浮力?(2)怎樣用彈簧測力計測浮力?(3)決定浮力大小的因素?
2、直接提出浮力的大小究竟與哪個或是哪些物理量有怎樣的定量關(guān)系?從而引出阿基米德這個科學(xué)家,進而引出本節(jié)課的課題—《阿基米德原理》。
二、新課教學(xué)
1、阿基米德的靈感
(1)展示阿基米德鑒別王冠真假的故事和阿基米德的頭像,激發(fā)學(xué)生的興趣,并從故事中得到:物體浸在液體中的體積就等于物體排開液體的體積這個等量關(guān)系。并猜想浮力的大小與排開液體的體積與液體的密度有關(guān)。
(2)學(xué)生通過“想想做做”進一步驗證“物體排開液體的體積越大,他所受的浮力越大”這個猜想。
(3)對猜想進行推理得出浮力的大小跟排開液體的重力有關(guān)。
2、探究—浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系。(1)學(xué)生討論并設(shè)計實驗方案。
(2)教師出示實驗過程圖片并介紹溢水杯和注意事項。(3)學(xué)生進行實驗并記錄數(shù)據(jù)。(4)各小組進行數(shù)據(jù)展示。
(5)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:浮力的大小等于它排開液體所受的重力。
3、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的液體所受的重力。(2)數(shù)學(xué)表達式:F浮=G排液=ρ液·g·V排。
(3)適用范圍:液體和氣體(F浮= G排= ρ氣 gV排)
4、例題:有一重7N的鐵球,當(dāng)它浸沒在水中時受的浮力多大?(g=10N/Kg)
三、課堂練習(xí):
1、比較下列物體受的浮力
(1)如圖所示,A、B兩個物體的體積相等,哪個受到的浮力大?
(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?
2、傳說有一天,阿基米德跨進盛滿水的浴缸時,看見浴缸里的水向外溢,澡盆的水溢出給了阿基米德啟發(fā),由此他鑒別出了國王的王冠是否由純金所制。若阿基米德坐進去后排開400牛的水,則他受到的浮力為
N。3、2011年7月,我國首臺自主設(shè)計自主集成的,體積約為50m3的潛水器蛟龍?zhí)?,順利完?000米級海底試驗主要任務(wù),求那時蛟龍?zhí)柺艿降母×槎嗌倥#浚╣=10 N/kg
ρ海水=1×103kg/m3)
四、談?wù)勈斋@:
五、課后作業(yè):課本56頁3、4題
六、板書設(shè)計
第2節(jié)
阿基米德原理 求浮力的方法
(1)稱量法:F浮=G物-F示
(2)阿基米德原理法: F浮=G排液=ρ液·g·V排 教學(xué)反思:
第三篇:初二物理阿基米德原理教案一[范文模版]
“阿基米德原理”教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標
(1)通過對物體在什么情況下受浮力的探究,認識浮力。
(2)經(jīng)歷探究浮力大小以及“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的過程。
(3)知道阿基米德原理。
(4)在探究浮力的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,體驗科學(xué)探究的樂趣。教學(xué)方法實驗探究法教具容器、乒乓球(或木塊)、金屬塊、大燒杯、彈簧測力計、細線、雞蛋、食鹽、溢水杯、小燒杯等。
二、教學(xué)過程
(一)引入新課
播放巨輪遠航、氣球騰空的視頻或展示巨輪遠航、氣球騰空的圖片引入課題。(板書)
四、阿基米德原理
(二)新課教學(xué)
(1)板書:1.認識浮力
演示圖1,提出問題:在生活中你遇到的哪些物體受到了浮力的作用?你是怎樣知道它受到了浮力的作用?請舉例說明。
[學(xué)生開始可能會以在水中上浮或漂浮的物體為主舉例,逐步地會有學(xué)生意識到在水中下沉的物體也會受到浮力。](注:在這里,第2問的提出一是增加學(xué)生對第1問的思考深度,二是為后面用彈簧測力計測浮力做好鋪墊;對學(xué)生舉出的不恰當(dāng)?shù)睦右皶r進行處理)在水中下沉的物體是否也會受到浮力?怎樣知道它是否受到了浮力?(注:要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會比較判斷物體是否受浮力的各種方法的特點,認識到用彈簧測力計判斷物體是否受浮力有獨到的好處)浮力是一種什么樣的力?你認為物體在什么情況下會受到浮力?(注:在學(xué)生充分討論、感受的基礎(chǔ)上讓學(xué)生進行總結(jié)、概括)通過前面的討論我們知道,物體在浸入液體或氣體時,會受到液體或氣體對它向上托的力,這個力在物理上就叫做浮力。在實驗室里,我們可以用彈簧測力計兩次測量求出浮力的大小。
在我們舉過的事例中,物體都受到了浮力的作用。它們受到的浮力大小是否相同?為什么? [學(xué)生一般會想到在各種不同情況下,物體受到的浮力不相同。](注:這一問題的解決要引向用彈簧測力計測出浮力進行比較,使學(xué)生養(yǎng)成通過實驗研究問題的習(xí)慣)那么,是什么因素影響了浮力的大小?(2)板書:2.探究浮力
請你對浮力的大小與哪些因素有關(guān)提出猜想,并說出猜想的依據(jù)。
(注:說出猜想依據(jù)是為了保證猜想的科學(xué)性,避免出現(xiàn)胡猜亂想的現(xiàn)象)[學(xué)生一般會從浮力的受力物體與施力物體———液體入手進行猜想,浮力大小可能與物體有關(guān),也可能與液體有關(guān)。學(xué)生可能猜想出的因素一般有:①物體的體積;②物體的密度;③物體在液體中的深度。⑵與周圍物體有關(guān)的因素:①液體的密度;②液體的多少;③被排開的液體體積。] 過分析,我們可以把上述猜想歸結(jié)為以下4個:
物體的密度;物體浸沒在液體中的深度;液體的密度;物體排開的液體的體積。
(注:要引導(dǎo)學(xué)生對提出的這些猜想進行分析、歸類,去偽存真,以便實驗探究更加順利)為了驗證我們的猜想是否正確,我們應(yīng)該怎樣來設(shè)計這一實驗?zāi)?(注:引導(dǎo)學(xué)生注意為保證實驗結(jié)果的可靠性,要控制變量)將學(xué)生分成若干小組,自主選擇探究以上的一個或幾個猜想,并注意這些因素是怎樣影響浮力的大小的。(注:因為課堂時間有限,不必每個人都要進行完全的探究,藉此引導(dǎo)學(xué)生意識到合作的重要性)巡視中對學(xué)生的實驗情況進行指導(dǎo),兼顧學(xué)生對猜想的選擇情況,進行正確引導(dǎo),保證每個猜想都有多組學(xué)生來驗證。
(注:要讓學(xué)生感受到大量實驗得出的結(jié)論才可靠,體會團結(jié)起來力量大的道理)實驗過程、實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論的典型展示。
(注:探究成果共享,使實驗結(jié)論更有說服力;同時,不要忽視錯誤探究過程的展示,犯錯誤并及時改正錯誤是人成長的必經(jīng)之路)通過大家的合作探究,我們對提出的猜想進行了驗證。大家得出的結(jié)論是:浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān),與物體的密度和物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
請大家思考:
物體在密度大的液體中受到的浮力是否一定大?物體排開的液體體積大時,物體受到的浮力是否一定大?在液體的密度和物體排開液體的體積都不同時,物體可否受到相同的浮力? [學(xué)生在思考的基礎(chǔ)上,不難回答;況且也有學(xué)生在實驗中已發(fā)現(xiàn)在密度小的液體中,物體排開液體的體積大的話浮力也可較大。](注:這是一個極具價值的問題,這樣就等于在探究過程中發(fā)現(xiàn)了新的問題,可促使探究進一步的深入)既然在液體的密度和物體排開液體的體積都不同時,物體受到的浮力的大小可能相同。再說“浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)”是否欠妥?那么,浮力大小到底跟什么因素有關(guān)?又是怎樣的關(guān)系呢? [學(xué)生可能會猜想浮力與排開液體的質(zhì)量、重力有關(guān);浮力與排開液體的重力相等或成正比](注:根據(jù)液體密度小、排開液體的體積大與液體密度大、排開液體的體積小的物體受到的浮力的大小可能相同,不難猜出排開液體的質(zhì)量,進而猜出排開液體的重力;而浮力的大小更可能與排開液體的重力有關(guān),因為它們都是力)為了驗證浮力的大小是否與排開液體的重力大小相等或成正比,又應(yīng)當(dāng)怎樣來設(shè)計實驗?zāi)?(注:要提醒學(xué)生在液體密度不同、排開液體的體積也不同的各種情況下,隨機測出浮力的大小和排開液體的重力,然后進行比較)[學(xué)生分成若干小組,用不同物體、不同液體定量探究浮力的大小與排開液體的重力大小的關(guān)系。](注:因為課堂時間有限,每個人只要隨意測出一組數(shù)據(jù)即可)巡視中對學(xué)生的實驗情況進行指導(dǎo),進行正確引導(dǎo),保證每組學(xué)生都能得出正確結(jié)論。實驗過程、實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論的典型展示。
(注:探究成果共享,使實驗結(jié)論更有說服力;同時,不要忽視錯誤探究過程的展示,犯錯誤并及時改正錯誤是人成長的必經(jīng)之路)通過大家的合作探究,我們對提出的猜想進行了驗證。大家得出的結(jié)論是:浮力的大小與物體排開的液體所受的重力相等。這就是著名的阿基米德原理。
(注:要對學(xué)生強調(diào)大量實驗得出的結(jié)論才可靠,在全班同學(xué)的努力下,我們一節(jié)課解決了智者阿基米德幾年都沒解決的問題)(3)板書:3.阿基米德原理
浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力。講述阿基米德洗澡發(fā)現(xiàn)阿基米德原理的軼事。阿基米德在洗澡時突然意識到浮力的大小與物體排開的液體所受的重力有關(guān)。
通過本節(jié)課的探究,對你以后在科學(xué)探究中的猜想有什么啟示?課下與你的同學(xué)一起討論。
(注:這對提高學(xué)生在科學(xué)探究中的猜想能力有重要意義)知識擴展:我們研究的是物體在液體中受到的浮力,物體在氣體中是否也受到浮力呢?物體在氣體中也會受到浮力。大量實驗證明,阿基米德原理同樣適用于氣體。
(三)回顧小結(jié)
引導(dǎo)學(xué)生就本次實驗探究過程中在知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價值觀方面的收獲進行總結(jié)。
(四)布置作業(yè)(略)。
第四篇:八年級物理10.2阿基米德原理同步練習(xí)(含解析)
10.2阿基米德原理
同步練習(xí)
一.選擇題
1.小雷的爸爸買回一只人參后,把它泡在密度為0.9×103
kg/m3的白酒中,人參在酒瓶中排開了9g的白酒,若把這只人參浸沒在裝滿水的杯中,不考慮人參與酒、水之間的滲透,則溢出水的質(zhì)量為()
A.8g
B.12.5g
C.10g
D.6.4g
2.下列A、B、C、D四幅圖是“驗證阿基米德原理”的過程情景,以下步驟正確的是()
A.實驗中的所用金屬塊的重力為1N
B.在情景圖B中存在的錯誤是溢水杯未注滿水
C.糾正錯誤后,繼續(xù)實驗,在情景C中,金屬塊受到的浮力為3N
D.金屬塊排開的水所受的重力G排等于2N
3.以下關(guān)于浮力大小的比較,正確的是()(ρ銅>ρ鋁>ρ水>ρ煤油)
A.同樣重的兩個實心銅塊甲和乙,甲浸沒在水中,乙浸沒在煤油中,所受浮力一樣大
B.同樣重的實心鋁塊和銅塊,都浸沒在煤油中,所受浮力一樣大
C.同樣重的實心鋁塊和銅塊,銅塊浸沒在煤油中,鋁塊浸沒在水中,所受浮力一樣大
D.體積相等的空心鋁塊和銅塊,都浸沒在水中,所受浮力一樣大
4.甲、乙兩個實心金屬球,它們的體積相同,其密度分別是5.0×103kg/m3和3.0×103kg/m3,甲球掛在甲彈簧測力計下,乙球掛在乙彈簧測力計下。如果讓兩金屬球全部沒入水中(未與底及壁接觸),則甲球所受浮力F甲與乙球所受浮力F乙之比以及甲彈簧測力計的示數(shù)T甲與乙彈簧測力計的示數(shù)T乙之比分別為()
A.1:2
1:1
B.2:1
1:1
C.1:1
1:2
D.1:1
2:1
5.兩個體積相同的實心均勻小球甲、乙均漂浮在水面上(ρ甲<ρ乙),受到的浮力分別為F甲、F乙,則下列說法中正確的是()
A.F甲一定小于F乙
B.F甲一定等于F乙
C.F甲可能等于F乙
D.F甲可能大于F乙
6.如圖,將一圓柱體從水中勻速提起,直至其下表面剛好離開水面。用p表示容器底受到水的壓強,F(xiàn)浮表示圓柱體受到水的浮力,它們隨時間t變化的大致圖象正確的是()
A.只有①和④
B.只有①和③
C.只有②和③
D.只有②和④
7.用彈簧測力計懸掛重為3N的物體,將其浸在水中靜止時如圖所示。該物體所受浮力為()
A.0.8N
B.0.9N
C.1.2N
D.2.2N
8.三峽升船機是世界上最大的升船機。船只駛?cè)胙b有水的承船廂后,在拉力F作用下豎直升降。如圖所示,重量不同的船舶(G1>G2>G3)駛?cè)氤写瑤ㄟ^排放水使廂內(nèi)水深h保持不變,則三種情況下,勻速提升所需的拉力()
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.F1、F2、F3一樣大
9.如圖所示,下列對浮力的求解,正確的是()
A.由甲圖可知,A物體所受浮力F?。紾排=F4﹣F2
B.由乙圖可知,柱體受到的浮力F浮=ρ物gV排=ρ物g(V2﹣V1)
C.由丙圖可知,物體處于靜止狀態(tài),此時受到的浮力F浮一定等于G物
D.由丁圖可知,雞蛋在逐漸沉入容器底的過程中,所受到的浮力逐漸變小
10.如圖甲所示,長方體金屬塊在細繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運動,上升到離水面一定的高度處。圖乙是繩子拉力F隨時間t變化的圖象。根據(jù)圖象信息,下列判斷正確的是()
A.該金屬塊重力的大小為34N
B.該金屬塊的密度是3.4×103kg/m3
C.浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20N
D.在t1至t2時間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大
二.填空題
11.圓柱形玻璃容器中裝有適量的水,某物體的體積為4×10﹣3m3,當(dāng)把它浸沒在水中時,它所受的浮力為
N,若該物體重為60N,則物體對容器底部的壓力大小為
N。
12.輪船的排水量為3000t,輪船自身質(zhì)量為1000t,滿載時貨物為
t,滿載時輪船所受的浮力為
N。
13.彈簧測力計通過細線吊著一個金屬塊,靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示,則金屬塊的重力是
N.如圖乙所示,將金屬塊浸沒在水中,靜止時彈簧測力計的示數(shù)是1.6N.則金屬塊在水中受到的浮力是
N。
14.甲、乙兩容器分別裝有密度為ρ甲、ρ乙的液體。今有A、B兩個實心小球,密度分別為ρA、ρB.若質(zhì)量mA=mB,已知它們的密度關(guān)系為ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,將A、B兩球分別放入乙、甲容器中,靜止時兩球所受浮力之比為。
15.港珠澳大橋于2018年10月24日上午9時正式通車,大橋在水下施工時,要向水中沉放大量的施工構(gòu)件?,F(xiàn)將邊長2m的正方體沉入水中,在下沉過程中,其下表面到水面的距離為h(如圖甲),鋼繩拉力、物體所受浮力隨著h的增大而變化,如圖乙所示。其中反映浮力隨h變化的圖線是,該物體的重力為
N.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
三.實驗探究題
16.如圖所示是小李同學(xué)做“驗證阿基米德原理”實驗的情景。彈簧測力計的示數(shù)F1、F2,由實驗中彈簧測力計示數(shù)變化可知物體受到的浮力大小為
。量筒中液面的兩次示數(shù)差(V2﹣V1)表示物體
。若用ρ水表示水的密度,為驗證阿基米德原理只需要比較浮力大小與的大?。ㄓ蒙厦鏈y得物理量的符號表示)。
17.下列A、B、C、D四幅圖是“驗證阿基米德原理”的過程情景,請根據(jù)圖示完成下面的填空。
(1)實驗中的所用圓柱體的重力為
N。
(2)在情景圖B中存在的錯誤是。
(3)糾正錯誤后,繼續(xù)實驗,在情景C中,圓柱體受到的浮力F=
N
(4)圓柱體排開的水所受的重力G排=
N。
(5)實驗結(jié)果表明:浸在水中的物體受到的浮力
物體排開水所受到的重力。(選填“大于”、“等于”或“小于”)
18.在彈簧下端掛一個塑料筒,筒下面吊一個金屬塊,記下彈簧伸長后到達的位置O,如圖甲所示,取一個溢水杯,杯內(nèi)的水裝到溢水管口。把金屬塊全部沒入水中,水被排到溢水口旁的小杯中,金屬塊受到浮力,彈簧的伸長量變小,如圖乙所示,然后把小杯中的水全部倒入彈簧下的小筒中,彈簧又伸長到原來的位置O,如圖丙所示。
(1)此實驗乙圖中彈簧的伸長量變小的原因是。
(2)從圖乙到圖丙的過程中,溢水杯底部受到的水的壓強將。
(3)從這個實驗?zāi)隳艿玫降慕Y(jié)論是:
。用公式表述為。
參考答案
一.選擇題
1.解:
人參在白酒中受到的浮力F浮酒=m排酒g=0.009kg×9.8N/kg=0.0882N,人參的體積V===1×10﹣5m3,溢出水的重力G排水=F浮水=ρ水gV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣5m3=0.098N,溢出水的質(zhì)量m===0.01kg=10g。
故選:C。
2.解:
A.由圖B可知,實驗中彈簧測力計的示數(shù)即為所用金屬塊的重力,即金屬塊G=4N,故A錯誤;
B.要測金屬塊浸沒時排開水的重力,應(yīng)在情景圖B中的溢水杯內(nèi)裝滿水,故B正確;
C.由情景C可知,金屬塊浸沒時彈簧測力計的示數(shù)為3N,則金屬塊受到的浮力F浮=G﹣F拉=4N﹣3N=1N,故C錯誤;
D.由圖A可知,空桶的重力G桶=1N,由圖D可知,金屬塊排開水和桶的總重力G總=2N,則金屬塊排開的水所受的重力G排=G總﹣G桶=2N﹣1N=1N,故D錯誤。
故選:B。
3.解:
A.由G=mg=ρVg的變形式V=知,同樣重的兩個實心銅塊甲和乙的體積相等,甲浸沒在水中和乙浸沒在煤油中時排開液體的體積相等,由F?。溅岩篻V排和ρ煤油<ρ水知,甲受到的浮力大,故A錯誤;
B.由G=mg=ρVg的變形式V=和ρ鋁<ρ銅知,同樣重的實心鋁塊和銅塊,鋁塊的體積大,都浸沒在煤油中,鋁塊排開煤油的體積大,由F?。溅岩篻V排知,鋁塊受到的浮力大,故B錯誤;
C.由G=mg=ρVg的變形式V=和ρ鋁<ρ銅知,同樣重的實心鋁塊和銅塊,鋁塊的體積大,銅塊浸沒在煤油中和鋁塊浸沒在水中時,鋁塊排開水的體積大,由F?。溅岩篻V排知,鋁塊受到的浮力大,故C錯誤;
D.體積相等的空心鋁塊和銅塊,都浸沒在水中時,排開水的體積相等,由F?。溅岩篻V排知,所受浮力一樣大,故D正確。
故選:D。
4.解:
(1)兩球的體積相同,讓兩金屬球全部沒入水中(未與底及壁接觸),因為物體浸沒在水中時,排開水的體積和自身的體積相等,所以V甲排=V乙排,由F?。溅阉甮V排可知兩球受到的浮力F甲=F乙,則F甲:F乙=1:1。
(2)因兩球的體積相同,且都浸沒在水中,則V甲排=V甲=V乙排=V乙,因為G=mg=ρVg,F(xiàn)?。紾﹣T=ρ水gV排,所以兩測力計的示數(shù)之比=====2:1,故D正確,ABC錯誤。
故選:D。
5.解:已知甲、乙實心均勻小球均漂浮在水面上,由漂浮條件可知兩球受到的浮力分別為:
F甲=G甲,F(xiàn)乙=G乙;
已知V甲=V乙,ρ甲<ρ乙,由G=mg=ρVg可得兩球受到的重力G甲<G乙;
所以,F(xiàn)甲<F乙。
故選:A。
6.解:
(1)圓柱體露出水面前,排開水的體積不變,容器內(nèi)水的深度不變,水的密度不變,由p=ρgh可知,容器底受到水的壓強不變;
圓柱體剛露出水面至下表面剛好離開水面過程中,排開水的體積變小,容器內(nèi)水的深度變小,水的密度不變,由p=ρgh可知,容器底受到水的壓強變?。?/p>
所以,整個過程中容器底受到水的壓強先不變、后變小,但不能變?yōu)榱?,故①正確,②錯誤;
(2)圓柱體露出水面前,排開水的體積不變,水的密度不變,根據(jù)F?。溅阉甮V排可知,圓柱體受到水的浮力不變;
圓柱體剛露出水面至下表面剛好離開水面過程中,排開水的體積變小,水的密度不變,根據(jù)F?。溅阉甮V排可知,圓柱體受到水的浮力變??;
所以,整個過程中圓柱體受到水的浮力先不變、后變小,直到為零,故③錯誤,④正確。
故選:A。
7.解:由圖可知,彈簧測力計的分度值為0.2N,其示數(shù)F′=1.8N,由稱重法可得,該物體所受浮力F浮=G﹣F′=3N﹣1.8N=1.2N。
故選:C。
8.解:根據(jù)阿基米德原理可知,物體受到的浮力大小等于它排開液體的重力,廂內(nèi)水深h保持不變,重量不同的船舶(G1>G2>G3)駛?cè)氤写瑤?,重的船舶排出的水也多,且排出水的重力與船舶的重力相等,所以三種情況下,廂,水、船的總重相同,勻速提升,拉力等于總重力大小,則三種情況下,勻速提升所需的拉力F1、F2、F3一樣大。
故選:D。
9.解:
A、根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力等于其排開液體的重力,由圖甲可知,物體排開液體的重力等于小桶和液體的總重力減去小桶的重力,故F?。紾排=F4﹣F2;故A正確;
B、物體受到的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),與物體的密度無關(guān),由乙圖可知,柱體受到的浮力F?。溅岩篻V排=ρ液g(V2﹣V1)。故B錯誤;
C、由丙圖可知,物體處于靜止狀態(tài),此時物體一定受到平衡力的作用,若物體的密度等于液體的密度,物體懸浮,繩子處于自然伸長狀態(tài),對物體沒有拉力,那么受到的浮力F浮一定等于G物;若物體的密度小于液體的密度,那么物體要上浮,繩子對它有向下的拉力,此時,重力與拉力之和等于浮力,故F浮一定大于G物;故C錯誤;
D、由丁圖可知,雞蛋最初漂浮在液面上,然后逐漸沉入容器底,在雞蛋完全浸沒在液體中前,排開液體的體積不斷減小,根據(jù)F?。溅岩篻V排知,所受到的浮力逐漸變小;在雞蛋全部浸沒在液體中后到沉底的過程中,其排開液體的體積不再變化,根據(jù)F?。溅岩篻V排知,所受到的浮力不再變化,所以雞蛋在逐漸沉入容器底的過程中,所受到的浮力先變小后不變。故D錯誤。
故選:A。
10.解:(1)當(dāng)金屬塊完全露出液面時,金屬塊不受浮力,此時拉力等于重力,即為圖中的CD段,由圖可知,該金屬塊重力為:G=F拉=54N,故A錯誤;
(2)當(dāng)金屬塊未露出液面時,即為圖中的AB段,從圖可知,此時繩子的拉力為34N,則金屬塊浸沒時受到的浮力為:F?。紾﹣F拉=54N﹣34N=20N,故C正確;
由F?。溅裧V排可得,金屬塊的體積:
V金=V排===0.002m3,由G=mg可得,金屬塊的質(zhì)量:
m===5.4kg,金屬塊的密度:
ρ===2.7×103kg/m3,故B錯誤;
(3)從圖可知,繩子的拉力在t1至t2時間段內(nèi)逐漸變大,由F?。紾﹣F拉可知,浮力逐漸變小,故D錯誤。
故選:C。
二.填空題
11.解:(1)因為物體浸沒在水中,所以物體排開水的體積:V排=V=4×10﹣3m3,物體受到的浮力:
F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×4×10﹣3m3=39.2N;
(2)因為F浮<G,所以物體將沉底,物體對容器底部的壓力大小:
F=G﹣F?。?0N﹣39.2N=20.8N。
故答案為:39.2;20.8。
12.解:輪船排水量是指輪船滿載時所排開水的質(zhì)量,輪船的排水量為:m排=3000t=3000×103kg=3×106kg,輪船自身質(zhì)量為:m輪船=1000t,滿載時輪船漂浮,由漂浮條件可知,船受到的浮力等于船和物的總重力,即F?。紾總=m總g,由阿基米德原理可得:F?。紾排=m排g,所以,船和物的總質(zhì)量m總=m排=3000t;
最多裝的貨物質(zhì)量:m物=m總﹣m輪船=3000t﹣1000t=2000t;
由阿基米德原理可得滿載時輪船所受的浮力:F?。紾排=m排g=3×106kg×10N/kg=3×107N,故答案為:2000;3×107。
13.解:由圖甲可知,測力計的分度值為0.2N,則示數(shù)為2.8N,即金屬塊的重力G=2.8N;
由圖乙可知,將金屬塊浸沒在水中,靜止時彈簧測力計的示數(shù)是1.6N,則金屬塊受到的浮力:F?。紾﹣F示=2.8N﹣1.6N=1.2N。
故答案為:2.8;1.2。
14.解:A放入乙中,因為ρA>ρ乙,所以A在乙中下沉,則A在乙中受到的浮力:F浮A=ρ乙gVA=ρ乙g;
B放入甲中,因為ρ甲>ρB,所以B在甲中漂浮,則B在甲中受到的浮力:F浮B=GB=mBg;
由于mA=mB,則:
==。
故答案為:。
15.解:(1)由圖甲可知,物體在浸入水中的過程是排開的水的體積變大,所以浮力逐漸變大,當(dāng)物體浸沒后排開水的體積不變,浮力不變,因此圖乙中反映F浮隨h變化的圖線是②。
(2)由圖乙可知,當(dāng)物體浸沒后所受的拉力:
F=F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2m)3=8×104N,物體浸沒后,在緩緩沉入的過程中,所受的拉力與浮力大小之和等于物體的重力。
G=F+F浮=8×104N+8×104N=1.6×105N。
故答案為:②;1.6×105。
三.實驗探究題
16.解:(1)物體在空氣中靜止時,物體受到的重力和彈簧測力計拉力是一對平衡力,所以彈簧測力計的示數(shù)F1表示物體的重力;
物體浸沒在水中靜止時,受到的重力等于物體受到的浮力和拉力之和,所以實驗中彈簧測力計的兩次示數(shù)差(F1﹣F2)表明了物體受到的浮力;
(2)量筒中液面的兩次示數(shù)差(V2﹣V1)表明了物體排開液體的體積,(3)浮力的大小F?。溅阉甮V排=ρ水g(V2﹣V1),為驗證阿基米德原理只需要比較浮力大小與物體排開的液體的重力的大小。
故答案為:F1﹣F2;排開液體的體積;
ρ水g(V2﹣V1)。
17.解:(1)由圖B可知,實驗中的所用圓柱體的重力為4N;
(2)圓柱體放入水中前,溢水杯中的水應(yīng)該滿的,否則溢出水的體積將小于物體排開水的體積,所以,在情景圖B中存在的錯誤是溢水杯未注滿水,應(yīng)改為在溢水杯中裝滿水;
(3)由圖C可知,圓柱體浸沒在水中時,彈簧測力計的示數(shù)F=3N,則圓柱受到的浮力:F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
(4)由圖D可知,小桶和水的總重力G總=2N;由圖A可知,空小桶的重力G桶=1N,則圓柱體排開水所受的重力:G排=G總﹣G桶=2N﹣1N=1N;
(5)由(3)(4)可知,浸在水中的物體受到的浮力等于物體排開水所受到的重力。
故答案為:(1)4;(2)溢水杯未注滿水;(3)1;(4)1;(5)等于。
18.解:(1)由于金屬塊浸入水中受到水的浮力,所以彈簧的伸長量變?。?/p>
(2)從圖乙到圖丙的過程中,由于水的深度不變,所以溢水杯底部受到的水的壓強不變;
(3)把小杯中的水全部倒入彈簧下的小筒中,彈簧又伸長到原來的位置,這說明:浮力的大小等于物體排開液體的重力。用公式表示為:F?。紾排。
故答案為:(1)金屬塊受到水的浮力;(2)不變;
(3)浮力的大小等于物體排開液體的重力;F浮=G排。
第五篇:阿基米德原理 教案
《阿基米德原理》教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標: 1.知識目標:
知道什么情況下物體受浮力;知道與浮力大小有關(guān)的因素;理解阿基米德原理。2.能力目標:
能用已掌握的知識,根據(jù)實驗?zāi)康?,設(shè)計、完成實驗,得出實驗結(jié)論并歸納出阿基米德原理的內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察、實驗?zāi)芰Γ醪降姆治?、概括能力?.情感目標:
在觀察實驗的基礎(chǔ)上,歸納、概括出物理規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué),探求真理的愿望。
二、教學(xué)重難點:
1.重點:浮力的概念,阿基米德原理。
2.難點:浮力產(chǎn)生的原因;設(shè)計實驗,歸納出實驗定律。
三、教具:
1.演示用:彈簧測力計、溢水杯、水、圓柱形金屬物(鉛塊)、石塊、細線、小桶、杠桿、籃球、打氣筒、氣針、氣球、長圓柱形玻璃筒。
2.學(xué)生用:兩人一組。每組配備器材有彈簧測力計、燒杯、水、石塊、細線、小桶。
四、教學(xué)方法:實驗探究法。
五、課時:1課時
六、課型:實驗探究課
七、教學(xué)過程:
(一)引入新課:
講述:萬噸巨輪,在水中為什么不下沉?熱氣球為什么能騰空而起?這些現(xiàn)象都與浮力有關(guān)。這是一個有關(guān)浮力的問題。那么什么是浮力?它的大小與哪些因素有關(guān)呢?今天我們就來學(xué)跟浮力有關(guān)的阿基米德原理。
(二)進行新課:
1、什么是浮力?
設(shè)置情景:如圖1所示。
置疑:為什么金屬塊沉在水底,木塊浮在水面? 充分讓學(xué)生猜想假設(shè),學(xué)生可能會有如下想法:
① 木塊受到水對它的浮力,所以浮了起來。
② 金屬塊比木塊重,不受浮力。
③ 金屬塊比木塊密度大,不受浮力。
④ 金屬塊沉在水底,所以未受到水的浮力。
釋疑:實驗探究1(探究過程如圖
2、圖
3、圖
4、圖
5、圖6所示。)圖2彈簧測力計有示數(shù);圖3木塊放入水中后,彈簧測力計無示數(shù); 圖4木塊比金屬塊重,卻浮在水面; 圖5金屬塊沉入水底,金屬盒卻浮在水面; 圖6加水前后彈簧的形變不同。
圖
2、圖3探究說明猜想①正確,木塊在水中受浮力; 圖4探究說明猜想②錯誤; 圖5探究說明猜想③錯誤;
圖6探究說明猜想④錯誤,金屬塊在水中也受浮力。
探究表明,無論物體是沉是浮、是輕是重、密度是大是小,在液體中都受到一個向上 的托力。
結(jié)論:物理學(xué)中把液體對浸在其中的物體的向上的托力叫做浮力。教師及時引導(dǎo)學(xué)生歸納出兩個實驗結(jié)論:
①液體和氣體都會對浸在其中的物體產(chǎn)生豎直向上的浮力;
②稱重法測浮力:浮力=物體重-物體在液體中的彈簧測力計示數(shù),即F=G-F’。
再置疑:不同物體受到的浮力大小是否相同,浮力的大小與哪些因素有關(guān)?
2、浮力的大小與哪些因素有關(guān)
由死海不死及日常經(jīng)驗引發(fā)學(xué)生思考,再提出猜想與假設(shè)。
教師在這里要注意學(xué)生發(fā)散性思維,學(xué)生除了提出浮力的大小和液體的密度及排開液 體的體積有關(guān)以外,還可能提出浮力和物體的重力、體積等有關(guān),教師應(yīng)予以鼓勵。
進行課本中P125實驗探究2階段,一定在先使學(xué)生弄清實驗?zāi)康暮头椒ǎ缓笤賱?手實驗。
①對雞蛋加鹽上浮實驗,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從力和運動狀態(tài)變化的關(guān)系來認識,雞蛋由 靜止到運動是浮力增大,而浮力增大又是由于加鹽導(dǎo)致液體密度增大的結(jié)果。
②觀察物體浸在液體中的體積變化時,浮力是否變化的實驗,教師要向?qū)W生講明什么 是物體浸入部分的體積、排開液體的體積。(學(xué)生動手實驗)
師生共同歸納結(jié)論:物體在液體中所受的浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān),還與物 體排開液體的體積有關(guān),而與浸沒在液體中的深度無關(guān)。
3、探究浮力的大小
課本中P126實驗探究3是在前面兩個探究實驗的基礎(chǔ)上,再進一步定量分析,從而進 入更高層次的研究。
在這一過程中,教師更應(yīng)發(fā)揮指導(dǎo)作用,由浮力的大小和液體的密度及排開液體的體 積有關(guān),進一步引導(dǎo)學(xué)生認識到浮力的大小應(yīng)和排開液體的重力有關(guān),這樣才能使學(xué)生 有目的地進行實驗探究。
由于學(xué)生第一次使用溢水杯,教師也應(yīng)作一介紹,并示范使用溢水杯的方法。為了使學(xué)生真正認識到總結(jié)規(guī)律應(yīng)具有普遍意義,課本中安排了石塊和金屬塊的兩組 實驗。有條件的還可以用不同的液體及體積相同的不同的金屬塊去進行比較實驗。
教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生進行實驗、評估、分析在探究過程中哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,并及時 糾正。
在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生完成了實驗探究過程后,由學(xué)生完成自己的實驗結(jié)論。教師要 全面準確地介紹阿基米德原理的內(nèi)容。對學(xué)生實驗及時進行肯定與表揚,使學(xué)生充分感受 探究的發(fā)現(xiàn)并獲成功的一種愉悅。
(三)、小結(jié):引導(dǎo)學(xué)生歸納出本節(jié)課的主要內(nèi)容:
1.什么是浮力
2.阿基米德原理的內(nèi)容及相關(guān)因素
3.求浮力的方法——彈簧測力計法(稱量法),阿基米德原理法(公式法)。
(四)、布置作業(yè)
八、板書設(shè)計
阿基米德原理
1.內(nèi)容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。2.公式:F浮=G排= m液·g=ρ液·g·V排 3.適用條件: 適于液體、氣體。
九、課后反思: