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第2節(jié)　阿基米德原理 1．經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實驗過程。 2．能表述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達式。 3．能運用阿基米德原理解決簡單的問題。 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。 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。 阿基米德原理的實驗探究及其應(yīng)用。 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。 易拉罐、水桶、彈簧測力計、石塊、細線、大燒杯、小燒杯、溢水杯、多媒體課件等。 一、情景引入 阿基米德出生在古希臘的貴族家庭，他從小熱愛學(xué)習(xí)，善于思考，喜歡辯論。 有一次，國王要金匠給他做一頂金王冠，做王冠用的金子事先稱過重量。王冠做好了，國王聽說工匠在王冠中摻進了白銀，偷走了一些金子?？墒?，王冠的重量，并沒有減少；從外表看，也看不出來。沒有證據(jù)，就不能定金匠的罪。國王把阿基米德找來，要他判斷這頂王冠有沒有摻進白銀，如果摻了，摻進去多少。據(jù)說，阿基米德是從洗澡得到啟發(fā)，才解決了這個難題。這天，他去澡堂洗澡，心里還想著王冠問題。當(dāng)他慢慢坐進澡盆的時候，水從盆邊溢了出來。他望著溢出來的水發(fā)呆，忽然，高興地站了起來：“找到了！找到了！”阿基米德連衣服都來不及穿好，就從澡堂跑回家里。 原來，阿基米德已經(jīng)想出了一個簡便方法，可以判斷王冠是不是純金做的。他把金王冠放進一個裝滿水的缸中，一些水溢了出來。他取出金冠，把水裝滿，再將一塊同王冠一樣重的金子放進水里，又有一些水溢了出來。他把兩次溢出的水加以比較，發(fā)現(xiàn)第一次溢出來的多。于是他斷定王冠中摻了白銀。然后，他又經(jīng)過一番試驗，算出了白銀的重量。當(dāng)他宣布這個結(jié)果的時候，金匠們一個個驚得目瞪口呆。他們怎么也弄不清楚，為什么阿基米德會知道他們的秘密。 當(dāng)然，說阿基米德是從洗澡中得到啟發(fā)，并沒有多大根據(jù)。但是，他用來揭開王冠秘密的原理流傳下來，就叫作阿基米德原理。直到現(xiàn)在，人們還在利用這個原理測定船舶載重量。 你知道阿基米德揭開這個秘密的原理嗎？你想知道這個原理的內(nèi)容嗎？今天我們就來學(xué)習(xí)這個原理。 二、新課教學(xué) 探究點一：阿基米德的靈感 創(chuàng)設(shè)情境：指著漂浮在水面上的空易拉罐提出問題，易拉罐浮在水面上，用什么辦法能讓它浸沒在水中呢？ 方法1：用手把空易拉罐向下慢慢壓入水桶中，如圖所示。 問題：(1)你的手有什么感覺？ (2)易拉罐受到的重力變化了嗎？受到的浮力變化了嗎？ (3)水面高度有什么變化？ (4)這些都說明了什么問題？ 學(xué)生活動：通過實驗發(fā)現(xiàn)將易拉罐壓入水桶的過程中，易拉罐所受的浮力越來越大，排開的水越來越多。說明浮力的大小和排開液體多少有關(guān)系。 方法2：將易拉罐踩扁后放入水中下沉。 問題：(1)易拉罐為什么會沉下去？它受到的重力變化了嗎？受到的浮力變化了嗎？ (2)易拉罐踩扁后放入水中，什么變了？ (3)這些都說明了什么問題？ 學(xué)生活動：思考討論：易拉罐的重力沒有變，之所以會下沉，是因為它受到的浮力減小了。易拉罐踩扁后，體積變小，放入水中，排開水的體積也變小了。說明浮力的大小跟易拉罐排開水的體積有關(guān)，體積越小，受到的浮力越小。 方法3：將易拉罐灌滿水后放入水中下沉。 問題：易拉罐灌滿水后受到的重力變了嗎？受到的浮力變了嗎？ 學(xué)生活動：思考討論：易拉罐灌滿水后，受到的重力變大了，受到的浮力怎么變化不清楚。 思考問題：浮力的大小和排開液體多少是否存在定量的關(guān)系呢？ 交流分析：根據(jù)上一節(jié)課我們知道，物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，它受到的浮力就越大?，F(xiàn)在根據(jù)阿基米德的故事，如果我們用“物體排開液體的體積”取代“浸沒在液體中物體的體積”來陳述這個結(jié)論，可以得到：物體排開液體的體積越大、液體的密度越大，它所受的浮力就越大。 教師引導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)一說法，把物體浸入液體的體積稱為物體排開液體的體積。液體的密度、排開液體的體積是不是和排開液體的質(zhì)量有一定的聯(lián)系呢？(m排＝ρ液V排)。排開液體的質(zhì)量是不是和排開液體所受的重力有一定的聯(lián)系呢？(m排g＝G排)浮力的大小會不會和排開液體所受的重力有一定的關(guān)系呢？(步步引導(dǎo)、層層過渡) 由于物體的體積與密度的乘積等于物體的質(zhì)量，可以進一步推想，浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關(guān)。 探究點二：浮力的大小 實驗探究：探究浮力的大小與排開液體的重力的關(guān)系。 1．實驗器材：溢水杯、彈簧測力計、石塊、燒杯、小桶、水。 思考問題：①如何測出石塊排開的水所受的重力呢？②溢水杯中的水應(yīng)為多少？③先測空桶的重力呢，還是先測桶和排開水的總重力呢？ 2．實驗步驟： (1)如圖所示，測出石塊所受的重力G和小桶所受的重力G桶。 (2)將溢水杯中注滿水，把石塊浸入溢水杯中，讓排出的水全部流入小桶中，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F，同時用小桶收集物體排開的水。 (3)用彈簧測力計測出小桶和水的總重力G桶， 則排開水的重力G排＝G總－G桶。 (4)根據(jù)F浮＝G－F彈，算出浮力，與G排比較大小。 3．實驗數(shù)據(jù)記錄表格 石塊重G/N 小桶重 G桶/N 石塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F/N 小桶和水總重G總/N 浮力的大小F浮/N 排開水所受重力G排/N 3 0.6 1.6 2 1.4 1.4 　　4.分析與討論： 通過比較F浮和G排，得出結(jié)論。 結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力(F浮)，浮力(F浮)的大小等于被它排開的液體所受的重力(G排)。用公式表示為F浮＝G排。 講述：上述結(jié)論早在兩千多年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，稱為阿基米德原理。實驗證明，這個結(jié)論對氣體同樣適用。例如空氣對氣球的浮力大小就等于被氣球排開的空氣所受到的重力。 三、板書設(shè)計 第2節(jié)　阿基米德原理 1．阿基米德的靈感 影響浮力的因素 2．浮力的大小 (1)阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于被它排開的液體所受的重力 (2)用公式表示為F?。紾排＝m排g＝ρ液gV排