第一篇:八年级物理第七章第四节阿基米德原理教案
初中 物理辅导网:http://www.xiexiebang.com/ 初中 物理辅导网:http://www.xiexiebang.com/
第二篇:八年级物理阿基米德原理教学设计
八年级物理《阿基米德原理》教学设计
庙山中心学校
赵国辉
2013.4.17
八年级物理《阿基米德原理》教学设计
庙山中心学校
赵国辉
教学目标
一、知识与技能
1.知道阿基米德原理,会求浮力的大小;
2.尝试用阿基米德原理解决简单的问题,能解释生活中一些与浮力有关的物理现象。
二、过程与方法
1.经历科学探究浮力大小的过程,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,发展学生处理信息的能力; 3.经历探究阿基米德原理的实验过程,进一步练习使用弹簧测力计测浮力。
三、情感、态度与价值观
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
实验探究浮力与排开液体重力的关系,正确理解阿基米德原理的内容。教学方法
观察、讨论、实验探究。课时安排
1课时 教学准备
学生用的实验器材包括:弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、大烧杯、小桶、空饮料瓶、水等。
教学过程
一、复习导入新课
1、提问:(1)什么是浮力?(2)怎样用弹簧测力计测浮力?(3)决定浮力大小的因素?
2、直接提出浮力的大小究竟与哪个或是哪些物理量有怎样的定量关系?从而引出阿基米德这个科学家,进而引出本节课的课题—《阿基米德原理》。
二、新课教学
1、阿基米德的灵感
(1)展示阿基米德鉴别王冠真假的故事和阿基米德的头像,激发学生的兴趣,并从故事中得到:物体浸在液体中的体积就等于物体排开液体的体积这个等量关系。并猜想浮力的大小与排开液体的体积与液体的密度有关。
(2)学生通过“想想做做”进一步验证“物体排开液体的体积越大,他所受的浮力越大”这个猜想。
(3)对猜想进行推理得出浮力的大小跟排开液体的重力有关。
2、探究—浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。(1)学生讨论并设计实验方案。
(2)教师出示实验过程图片并介绍溢水杯和注意事项。(3)学生进行实验并记录数据。(4)各小组进行数据展示。
(5)分析数据得出结论:浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
3、阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。(2)数学表达式:F浮=G排液=ρ液·g·V排。
(3)适用范围:液体和气体(F浮= G排= ρ气 gV排)
4、例题:有一重7N的铁球,当它浸没在水中时受的浮力多大?(g=10N/Kg)
三、课堂练习:
1、比较下列物体受的浮力
(1)如图所示,A、B两个物体的体积相等,哪个受到的浮力大?
(2)如图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大?
2、传说有一天,阿基米德跨进盛满水的浴缸时,看见浴缸里的水向外溢,澡盆的水溢出给了阿基米德启发,由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。若阿基米德坐进去后排开400牛的水,则他受到的浮力为
N。3、2011年7月,我国首台自主设计自主集成的,体积约为50m3的潜水器蛟龙号,顺利完成5000米级海底试验主要任务,求那时蛟龙号受到的浮力为多少牛?(g=10 N/kg
ρ海水=1×103kg/m3)
四、谈谈收获:
五、课后作业:课本56页3、4题
六、板书设计
第2节
阿基米德原理 求浮力的方法
(1)称量法:F浮=G物-F示
(2)阿基米德原理法: F浮=G排液=ρ液·g·V排 教学反思:
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”教学设计
一、教学目标
(1)通过对物体在什么情况下受浮力的探究,认识浮力。
(2)经历探究浮力大小以及“浮力大小与哪些因素有关”的过程。
(3)知道阿基米德原理。
(4)在探究浮力的过程中学习科学探究的方法,体验科学探究的乐趣。教学方法实验探究法教具容器、乒乓球(或木块)、金属块、大烧杯、弹簧测力计、细线、鸡蛋、食盐、溢水杯、小烧杯等。
二、教学过程
(一)引入新课
播放巨轮远航、气球腾空的视频或展示巨轮远航、气球腾空的图片引入课题。(板书)
四、阿基米德原理
(二)新课教学
(1)板书:1.认识浮力
演示图1,提出问题:在生活中你遇到的哪些物体受到了浮力的作用?你是怎样知道它受到了浮力的作用?请举例说明。
[学生开始可能会以在水中上浮或漂浮的物体为主举例,逐步地会有学生意识到在水中下沉的物体也会受到浮力。](注:在这里,第2问的提出一是增加学生对第1问的思考深度,二是为后面用弹簧测力计测浮力做好铺垫;对学生举出的不恰当的例子要及时进行处理)在水中下沉的物体是否也会受到浮力?怎样知道它是否受到了浮力?(注:要引导学生学会比较判断物体是否受浮力的各种方法的特点,认识到用弹簧测力计判断物体是否受浮力有独到的好处)浮力是一种什么样的力?你认为物体在什么情况下会受到浮力?(注:在学生充分讨论、感受的基础上让学生进行总结、概括)通过前面的讨论我们知道,物体在浸入液体或气体时,会受到液体或气体对它向上托的力,这个力在物理上就叫做浮力。在实验室里,我们可以用弹簧测力计两次测量求出浮力的大小。
在我们举过的事例中,物体都受到了浮力的作用。它们受到的浮力大小是否相同?为什么? [学生一般会想到在各种不同情况下,物体受到的浮力不相同。](注:这一问题的解决要引向用弹簧测力计测出浮力进行比较,使学生养成通过实验研究问题的习惯)那么,是什么因素影响了浮力的大小?(2)板书:2.探究浮力
请你对浮力的大小与哪些因素有关提出猜想,并说出猜想的依据。
(注:说出猜想依据是为了保证猜想的科学性,避免出现胡猜乱想的现象)[学生一般会从浮力的受力物体与施力物体———液体入手进行猜想,浮力大小可能与物体有关,也可能与液体有关。学生可能猜想出的因素一般有:①物体的体积;②物体的密度;③物体在液体中的深度。⑵与周围物体有关的因素:①液体的密度;②液体的多少;③被排开的液体体积。] 过分析,我们可以把上述猜想归结为以下4个:
物体的密度;物体浸没在液体中的深度;液体的密度;物体排开的液体的体积。
(注:要引导学生对提出的这些猜想进行分析、归类,去伪存真,以便实验探究更加顺利)为了验证我们的猜想是否正确,我们应该怎样来设计这一实验呢?(注:引导学生注意为保证实验结果的可靠性,要控制变量)将学生分成若干小组,自主选择探究以上的一个或几个猜想,并注意这些因素是怎样影响浮力的大小的。(注:因为课堂时间有限,不必每个人都要进行完全的探究,藉此引导学生意识到合作的重要性)巡视中对学生的实验情况进行指导,兼顾学生对猜想的选择情况,进行正确引导,保证每个猜想都有多组学生来验证。
(注:要让学生感受到大量实验得出的结论才可靠,体会团结起来力量大的道理)实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。
(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)通过大家的合作探究,我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是:浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的密度和物体浸没在液体中的深度无关。
请大家思考:
物体在密度大的液体中受到的浮力是否一定大?物体排开的液体体积大时,物体受到的浮力是否一定大?在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体可否受到相同的浮力? [学生在思考的基础上,不难回答;况且也有学生在实验中已发现在密度小的液体中,物体排开液体的体积大的话浮力也可较大。](注:这是一个极具价值的问题,这样就等于在探究过程中发现了新的问题,可促使探究进一步的深入)既然在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体受到的浮力的大小可能相同。再说“浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关”是否欠妥?那么,浮力大小到底跟什么因素有关?又是怎样的关系呢? [学生可能会猜想浮力与排开液体的质量、重力有关;浮力与排开液体的重力相等或成正比](注:根据液体密度小、排开液体的体积大与液体密度大、排开液体的体积小的物体受到的浮力的大小可能相同,不难猜出排开液体的质量,进而猜出排开液体的重力;而浮力的大小更可能与排开液体的重力有关,因为它们都是力)为了验证浮力的大小是否与排开液体的重力大小相等或成正比,又应当怎样来设计实验呢?(注:要提醒学生在液体密度不同、排开液体的体积也不同的各种情况下,随机测出浮力的大小和排开液体的重力,然后进行比较)[学生分成若干小组,用不同物体、不同液体定量探究浮力的大小与排开液体的重力大小的关系。](注:因为课堂时间有限,每个人只要随意测出一组数据即可)巡视中对学生的实验情况进行指导,进行正确引导,保证每组学生都能得出正确结论。实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。
(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)通过大家的合作探究,我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是:浮力的大小与物体排开的液体所受的重力相等。这就是著名的阿基米德原理。
(注:要对学生强调大量实验得出的结论才可靠,在全班同学的努力下,我们一节课解决了智者阿基米德几年都没解决的问题)(3)板书:3.阿基米德原理
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。讲述阿基米德洗澡发现阿基米德原理的轶事。阿基米德在洗澡时突然意识到浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有关。
通过本节课的探究,对你以后在科学探究中的猜想有什么启示?课下与你的同学一起讨论。
(注:这对提高学生在科学探究中的猜想能力有重要意义)知识扩展:我们研究的是物体在液体中受到的浮力,物体在气体中是否也受到浮力呢?物体在气体中也会受到浮力。大量实验证明,阿基米德原理同样适用于气体。
(三)回顾小结
引导学生就本次实验探究过程中在知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观方面的收获进行总结。
(四)布置作业(略)。
第四篇:八年级物理10.2阿基米德原理同步练习(含解析)
10.2阿基米德原理
同步练习
一.选择题
1.小雷的爸爸买回一只人参后,把它泡在密度为0.9×103
kg/m3的白酒中,人参在酒瓶中排开了9g的白酒,若把这只人参浸没在装满水的杯中,不考虑人参与酒、水之间的渗透,则溢出水的质量为()
A.8g
B.12.5g
C.10g
D.6.4g
2.下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,以下步骤正确的是()
A.实验中的所用金属块的重力为1N
B.在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水
C.纠正错误后,继续实验,在情景C中,金属块受到的浮力为3N
D.金属块排开的水所受的重力G排等于2N
3.以下关于浮力大小的比较,正确的是()(ρ铜>ρ铝>ρ水>ρ煤油)
A.同样重的两个实心铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,所受浮力一样大
B.同样重的实心铝块和铜块,都浸没在煤油中,所受浮力一样大
C.同样重的实心铝块和铜块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,所受浮力一样大
D.体积相等的空心铝块和铜块,都浸没在水中,所受浮力一样大
4.甲、乙两个实心金属球,它们的体积相同,其密度分别是5.0×103kg/m3和3.0×103kg/m3,甲球挂在甲弹簧测力计下,乙球挂在乙弹簧测力计下。如果让两金属球全部没入水中(未与底及壁接触),则甲球所受浮力F甲与乙球所受浮力F乙之比以及甲弹簧测力计的示数T甲与乙弹簧测力计的示数T乙之比分别为()
A.1:2
1:1
B.2:1
1:1
C.1:1
1:2
D.1:1
2:1
5.两个体积相同的实心均匀小球甲、乙均漂浮在水面上(ρ甲<ρ乙),受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列说法中正确的是()
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.如图,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。用p表示容器底受到水的压强,F浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图象正确的是()
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.用弹簧测力计悬挂重为3N的物体,将其浸在水中静止时如图所示。该物体所受浮力为()
A.0.8N
B.0.9N
C.1.2N
D.2.2N
8.三峡升船机是世界上最大的升船机。船只驶入装有水的承船厢后,在拉力F作用下竖直升降。如图所示,重量不同的船舶(G1>G2>G3)驶入承船厢,通过排放水使厢内水深h保持不变,则三种情况下,匀速提升所需的拉力()
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.F1、F2、F3一样大
9.如图所示,下列对浮力的求解,正确的是()
A.由甲图可知,A物体所受浮力F浮=G排=F4﹣F2
B.由乙图可知,柱体受到的浮力F浮=ρ物gV排=ρ物g(V2﹣V1)
C.由丙图可知,物体处于静止状态,此时受到的浮力F浮一定等于G物
D.由丁图可知,鸡蛋在逐渐沉入容器底的过程中,所受到的浮力逐渐变小
10.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是()
A.该金属块重力的大小为34N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
二.填空题
11.圆柱形玻璃容器中装有适量的水,某物体的体积为4×10﹣3m3,当把它浸没在水中时,它所受的浮力为
N,若该物体重为60N,则物体对容器底部的压力大小为
N。
12.轮船的排水量为3000t,轮船自身质量为1000t,满载时货物为
t,满载时轮船所受的浮力为
N。
13.弹簧测力计通过细线吊着一个金属块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则金属块的重力是
N.如图乙所示,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N.则金属块在水中受到的浮力是
N。
14.甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体。今有A、B两个实心小球,密度分别为ρA、ρB.若质量mA=mB,已知它们的密度关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力之比为。
15.港珠澳大桥于2018年10月24日上午9时正式通车,大桥在水下施工时,要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中,在下沉过程中,其下表面到水面的距离为h(如图甲),钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化,如图乙所示。其中反映浮力随h变化的图线是,该物体的重力为
N.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
三.实验探究题
16.如图所示是小李同学做“验证阿基米德原理”实验的情景。弹簧测力计的示数F1、F2,由实验中弹簧测力计示数变化可知物体受到的浮力大小为
。量筒中液面的两次示数差(V2﹣V1)表示物体
。若用ρ水表示水的密度,为验证阿基米德原理只需要比较浮力大小与的大小(用上面测得物理量的符号表示)。
17.下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。
(1)实验中的所用圆柱体的重力为
N。
(2)在情景图B中存在的错误是。
(3)纠正错误后,继续实验,在情景C中,圆柱体受到的浮力F=
N
(4)圆柱体排开的水所受的重力G排=
N。
(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力
物体排开水所受到的重力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
18.在弹簧下端挂一个塑料筒,筒下面吊一个金属块,记下弹簧伸长后到达的位置O,如图甲所示,取一个溢水杯,杯内的水装到溢水管口。把金属块全部没入水中,水被排到溢水口旁的小杯中,金属块受到浮力,弹簧的伸长量变小,如图乙所示,然后把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中,弹簧又伸长到原来的位置O,如图丙所示。
(1)此实验乙图中弹簧的伸长量变小的原因是。
(2)从图乙到图丙的过程中,溢水杯底部受到的水的压强将。
(3)从这个实验你能得到的结论是:
。用公式表述为。
参考答案
一.选择题
1.解:
人参在白酒中受到的浮力F浮酒=m排酒g=0.009kg×9.8N/kg=0.0882N,人参的体积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,溢出水的质量m===0.01kg=10g。
故选:C。
2.解:
A.由图B可知,实验中弹簧测力计的示数即为所用金属块的重力,即金属块G=4N,故A错误;
B.要测金属块浸没时排开水的重力,应在情景图B中的溢水杯内装满水,故B正确;
C.由情景C可知,金属块浸没时弹簧测力计的示数为3N,则金属块受到的浮力F浮=G﹣F拉=4N﹣3N=1N,故C错误;
D.由图A可知,空桶的重力G桶=1N,由图D可知,金属块排开水和桶的总重力G总=2N,则金属块排开的水所受的重力G排=G总﹣G桶=2N﹣1N=1N,故D错误。
故选:B。
3.解:
A.由G=mg=ρVg的变形式V=知,同样重的两个实心铜块甲和乙的体积相等,甲浸没在水中和乙浸没在煤油中时排开液体的体积相等,由F浮=ρ液gV排和ρ煤油<ρ水知,甲受到的浮力大,故A错误;
B.由G=mg=ρVg的变形式V=和ρ铝<ρ铜知,同样重的实心铝块和铜块,铝块的体积大,都浸没在煤油中,铝块排开煤油的体积大,由F浮=ρ液gV排知,铝块受到的浮力大,故B错误;
C.由G=mg=ρVg的变形式V=和ρ铝<ρ铜知,同样重的实心铝块和铜块,铝块的体积大,铜块浸没在煤油中和铝块浸没在水中时,铝块排开水的体积大,由F浮=ρ液gV排知,铝块受到的浮力大,故C错误;
D.体积相等的空心铝块和铜块,都浸没在水中时,排开水的体积相等,由F浮=ρ液gV排知,所受浮力一样大,故D正确。
故选:D。
4.解:
(1)两球的体积相同,让两金属球全部没入水中(未与底及壁接触),因为物体浸没在水中时,排开水的体积和自身的体积相等,所以V甲排=V乙排,由F浮=ρ水gV排可知两球受到的浮力F甲=F乙,则F甲:F乙=1:1。
(2)因两球的体积相同,且都浸没在水中,则V甲排=V甲=V乙排=V乙,因为G=mg=ρVg,F浮=G﹣T=ρ水gV排,所以两测力计的示数之比=====2:1,故D正确,ABC错误。
故选:D。
5.解:已知甲、乙实心均匀小球均漂浮在水面上,由漂浮条件可知两球受到的浮力分别为:
F甲=G甲,F乙=G乙;
已知V甲=V乙,ρ甲<ρ乙,由G=mg=ρVg可得两球受到的重力G甲<G乙;
所以,F甲<F乙。
故选:A。
6.解:
(1)圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,容器内水的深度不变,水的密度不变,由p=ρgh可知,容器底受到水的压强不变;
圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积变小,容器内水的深度变小,水的密度不变,由p=ρgh可知,容器底受到水的压强变小;
所以,整个过程中容器底受到水的压强先不变、后变小,但不能变为零,故①正确,②错误;
(2)圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,圆柱体受到水的浮力不变;
圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积变小,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,圆柱体受到水的浮力变小;
所以,整个过程中圆柱体受到水的浮力先不变、后变小,直到为零,故③错误,④正确。
故选:A。
7.解:由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F′=1.8N,由称重法可得,该物体所受浮力F浮=G﹣F′=3N﹣1.8N=1.2N。
故选:C。
8.解:根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力,厢内水深h保持不变,重量不同的船舶(G1>G2>G3)驶入承船厢,重的船舶排出的水也多,且排出水的重力与船舶的重力相等,所以三种情况下,厢,水、船的总重相同,匀速提升,拉力等于总重力大小,则三种情况下,匀速提升所需的拉力F1、F2、F3一样大。
故选:D。
9.解:
A、根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于其排开液体的重力,由图甲可知,物体排开液体的重力等于小桶和液体的总重力减去小桶的重力,故F浮=G排=F4﹣F2;故A正确;
B、物体受到的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的密度无关,由乙图可知,柱体受到的浮力F浮=ρ液gV排=ρ液g(V2﹣V1)。故B错误;
C、由丙图可知,物体处于静止状态,此时物体一定受到平衡力的作用,若物体的密度等于液体的密度,物体悬浮,绳子处于自然伸长状态,对物体没有拉力,那么受到的浮力F浮一定等于G物;若物体的密度小于液体的密度,那么物体要上浮,绳子对它有向下的拉力,此时,重力与拉力之和等于浮力,故F浮一定大于G物;故C错误;
D、由丁图可知,鸡蛋最初漂浮在液面上,然后逐渐沉入容器底,在鸡蛋完全浸没在液体中前,排开液体的体积不断减小,根据F浮=ρ液gV排知,所受到的浮力逐渐变小;在鸡蛋全部浸没在液体中后到沉底的过程中,其排开液体的体积不再变化,根据F浮=ρ液gV排知,所受到的浮力不再变化,所以鸡蛋在逐渐沉入容器底的过程中,所受到的浮力先变小后不变。故D错误。
故选:A。
10.解:(1)当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,由图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A错误;
(2)当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=54N﹣34N=20N,故C正确;
由F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V金=V排===0.002m3,由G=mg可得,金属块的质量:
m===5.4kg,金属块的密度:
ρ===2.7×103kg/m3,故B错误;
(3)从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐变大,由F浮=G﹣F拉可知,浮力逐渐变小,故D错误。
故选:C。
二.填空题
11.解:(1)因为物体浸没在水中,所以物体排开水的体积:V排=V=4×10﹣3m3,物体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×4×10﹣3m3=39.2N;
(2)因为F浮<G,所以物体将沉底,物体对容器底部的压力大小:
F=G﹣F浮=60N﹣39.2N=20.8N。
故答案为:39.2;20.8。
12.解:轮船排水量是指轮船满载时所排开水的质量,轮船的排水量为:m排=3000t=3000×103kg=3×106kg,轮船自身质量为:m轮船=1000t,满载时轮船漂浮,由漂浮条件可知,船受到的浮力等于船和物的总重力,即F浮=G总=m总g,由阿基米德原理可得:F浮=G排=m排g,所以,船和物的总质量m总=m排=3000t;
最多装的货物质量:m物=m总﹣m轮船=3000t﹣1000t=2000t;
由阿基米德原理可得满载时轮船所受的浮力:F浮=G排=m排g=3×106kg×10N/kg=3×107N,故答案为:2000;3×107。
13.解:由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,则示数为2.8N,即金属块的重力G=2.8N;
由图乙可知,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N,则金属块受到的浮力:F浮=G﹣F示=2.8N﹣1.6N=1.2N。
故答案为:2.8;1.2。
14.解:A放入乙中,因为ρA>ρ乙,所以A在乙中下沉,则A在乙中受到的浮力:F浮A=ρ乙gVA=ρ乙g;
B放入甲中,因为ρ甲>ρB,所以B在甲中漂浮,则B在甲中受到的浮力:F浮B=GB=mBg;
由于mA=mB,则:
==。
故答案为:。
15.解:(1)由图甲可知,物体在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大,当物体浸没后排开水的体积不变,浮力不变,因此图乙中反映F浮随h变化的图线是②。
(2)由图乙可知,当物体浸没后所受的拉力:
F=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2m)3=8×104N,物体浸没后,在缓缓沉入的过程中,所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力。
G=F+F浮=8×104N+8×104N=1.6×105N。
故答案为:②;1.6×105。
三.实验探究题
16.解:(1)物体在空气中静止时,物体受到的重力和弹簧测力计拉力是一对平衡力,所以弹簧测力计的示数F1表示物体的重力;
物体浸没在水中静止时,受到的重力等于物体受到的浮力和拉力之和,所以实验中弹簧测力计的两次示数差(F1﹣F2)表明了物体受到的浮力;
(2)量筒中液面的两次示数差(V2﹣V1)表明了物体排开液体的体积,(3)浮力的大小F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2﹣V1),为验证阿基米德原理只需要比较浮力大小与物体排开的液体的重力的大小。
故答案为:F1﹣F2;排开液体的体积;
ρ水g(V2﹣V1)。
17.解:(1)由图B可知,实验中的所用圆柱体的重力为4N;
(2)圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以,在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水,应改为在溢水杯中装满水;
(3)由图C可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N,则圆柱受到的浮力:F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
(4)由图D可知,小桶和水的总重力G总=2N;由图A可知,空小桶的重力G桶=1N,则圆柱体排开水所受的重力:G排=G总﹣G桶=2N﹣1N=1N;
(5)由(3)(4)可知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
故答案为:(1)4;(2)溢水杯未注满水;(3)1;(4)1;(5)等于。
18.解:(1)由于金属块浸入水中受到水的浮力,所以弹簧的伸长量变小;
(2)从图乙到图丙的过程中,由于水的深度不变,所以溢水杯底部受到的水的压强不变;
(3)把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中,弹簧又伸长到原来的位置,这说明:浮力的大小等于物体排开液体的重力。用公式表示为:F浮=G排。
故答案为:(1)金属块受到水的浮力;(2)不变;
(3)浮力的大小等于物体排开液体的重力;F浮=G排。
第五篇:阿基米德原理 教案
《阿基米德原理》教学设计
一、教学目标: 1.知识目标:
知道什么情况下物体受浮力;知道与浮力大小有关的因素;理解阿基米德原理。2.能力目标:
能用已掌握的知识,根据实验目的,设计、完成实验,得出实验结论并归纳出阿基米德原理的内容。培养学生初步的观察、实验能力,初步的分析、概括能力。3.情感目标:
在观察实验的基础上,归纳、概括出物理规律,培养学生实事求是的科学态度,培养学生爱科学,探求真理的愿望。
二、教学重难点:
1.重点:浮力的概念,阿基米德原理。
2.难点:浮力产生的原因;设计实验,归纳出实验定律。
三、教具:
1.演示用:弹簧测力计、溢水杯、水、圆柱形金属物(铅块)、石块、细线、小桶、杠杆、篮球、打气筒、气针、气球、长圆柱形玻璃筒。
2.学生用:两人一组。每组配备器材有弹簧测力计、烧杯、水、石块、细线、小桶。
四、教学方法:实验探究法。
五、课时:1课时
六、课型:实验探究课
七、教学过程:
(一)引入新课:
讲述:万吨巨轮,在水中为什么不下沉?热气球为什么能腾空而起?这些现象都与浮力有关。这是一个有关浮力的问题。那么什么是浮力?它的大小与哪些因素有关呢?今天我们就来学跟浮力有关的阿基米德原理。
(二)进行新课:
1、什么是浮力?
设置情景:如图1所示。
置疑:为什么金属块沉在水底,木块浮在水面? 充分让学生猜想假设,学生可能会有如下想法:
① 木块受到水对它的浮力,所以浮了起来。
② 金属块比木块重,不受浮力。
③ 金属块比木块密度大,不受浮力。
④ 金属块沉在水底,所以未受到水的浮力。
释疑:实验探究1(探究过程如图
2、图
3、图
4、图
5、图6所示。)图2弹簧测力计有示数;图3木块放入水中后,弹簧测力计无示数; 图4木块比金属块重,却浮在水面; 图5金属块沉入水底,金属盒却浮在水面; 图6加水前后弹簧的形变不同。
图
2、图3探究说明猜想①正确,木块在水中受浮力; 图4探究说明猜想②错误; 图5探究说明猜想③错误;
图6探究说明猜想④错误,金属块在水中也受浮力。
探究表明,无论物体是沉是浮、是轻是重、密度是大是小,在液体中都受到一个向上 的托力。
结论:物理学中把液体对浸在其中的物体的向上的托力叫做浮力。教师及时引导学生归纳出两个实验结论:
①液体和气体都会对浸在其中的物体产生竖直向上的浮力;
②称重法测浮力:浮力=物体重-物体在液体中的弹簧测力计示数,即F=G-F’。
再置疑:不同物体受到的浮力大小是否相同,浮力的大小与哪些因素有关?
2、浮力的大小与哪些因素有关
由死海不死及日常经验引发学生思考,再提出猜想与假设。
教师在这里要注意学生发散性思维,学生除了提出浮力的大小和液体的密度及排开液 体的体积有关以外,还可能提出浮力和物体的重力、体积等有关,教师应予以鼓励。
进行课本中P125实验探究2阶段,一定在先使学生弄清实验目的和方法,然后再动 手实验。
①对鸡蛋加盐上浮实验,教师应引导学生从力和运动状态变化的关系来认识,鸡蛋由 静止到运动是浮力增大,而浮力增大又是由于加盐导致液体密度增大的结果。
②观察物体浸在液体中的体积变化时,浮力是否变化的实验,教师要向学生讲明什么 是物体浸入部分的体积、排开液体的体积。(学生动手实验)
师生共同归纳结论:物体在液体中所受的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,而与浸没在液体中的深度无关。
3、探究浮力的大小
课本中P126实验探究3是在前面两个探究实验的基础上,再进一步定量分析,从而进 入更高层次的研究。
在这一过程中,教师更应发挥指导作用,由浮力的大小和液体的密度及排开液体的体 积有关,进一步引导学生认识到浮力的大小应和排开液体的重力有关,这样才能使学生 有目的地进行实验探究。
由于学生第一次使用溢水杯,教师也应作一介绍,并示范使用溢水杯的方法。为了使学生真正认识到总结规律应具有普遍意义,课本中安排了石块和金属块的两组 实验。有条件的还可以用不同的液体及体积相同的不同的金属块去进行比较实验。
教师巡视并指导学生进行实验、评估、分析在探究过程中哪一环节出现问题,并及时 纠正。
在教师的指导下,学生完成了实验探究过程后,由学生完成自己的实验结论。教师要 全面准确地介绍阿基米德原理的内容。对学生实验及时进行肯定与表扬,使学生充分感受 探究的发现并获成功的一种愉悦。
(三)、小结:引导学生归纳出本节课的主要内容:
1.什么是浮力
2.阿基米德原理的内容及相关因素
3.求浮力的方法——弹簧测力计法(称量法),阿基米德原理法(公式法)。
(四)、布置作业
八、板书设计
阿基米德原理
1.内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。2.公式:F浮=G排= m液·g=ρ液·g·V排 3.适用条件: 适于液体、气体。
九、课后反思: