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初中物理人教版八年级下册10.2 阿基米德原理导学案及答案
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这是一份初中物理人教版八年级下册10.2 阿基米德原理导学案及答案，共3页。
1.会探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，做到会操作、会记录、会分析、会论证。（重点）
2.能复述阿基米德原理并书写其数学表达式。（重点）
3.能应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。（重点、难点）
自主学习
1.物体浸在液体中的________越大、液体的________越大，它受到的浮力就越大。如果我们用“物体排开液体的________”取代“浸在液体中物体的________”来陈述这个结论，就是：物体排开液体的________越大，液体的________越大，它所受的浮力就越大。
2.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到________，浮力的大小等于________。用公式表示就是____ ____。
合作探究
探究点一 猜想影响浮力大小的因素
1.分组实验：请各学习小组将空饮料罐慢慢按入水中，并观察空饮料罐浸入水中的体积与排开水的体积的关系，同时感受浮力的大小。
2.分组实验：请各学习小组将桌面上的鸡蛋轻轻放在烧杯的水中，观察鸡蛋浮沉的情况。然后向水中不断加入食盐并轻轻搅拌，观察鸡蛋在水中的情况。
3.请同学们阅读教材第53页“阿基米德的灵感”第一、二自然段的内容，并思考下面的问题。
思考：你认为物体在液体中受到的浮力的大小跟物体排开液体所受的什么力有关？
针对练习1 如图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
甲 乙 丙 丁 戊
、
（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是________N。
（2）分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度________（选填“有关”或“无关”）。
（3）分析________两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
（4）实验中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难。写出一种改进措施_______________________ _。
探究点二 阿基米德原理
分组实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
实验器材：。
实验步骤：
（1）如图A，用弹簧测力计测出物重G。
（2）如图B，用弹簧测力计测出空桶重G1。
（3）如图C，将物体浸入溢水杯中，弹簧测力计的示数将________，物体排开的水从溢水口流到小桶中，当物体浸没时，记下弹簧测力计的示数F。
（4）如图D，测出小桶和排开水的总重力G2，则G排=________。
A B C D
（5）利用公式F浮=G-F，算出物体受到的浮力。
（6）比较所得的实验数据可得结论：__________________，这就是著名的________________，用公式表示就是________________。
（7）根据G=mg、m=ρV，推导公式F浮=G排=________。
阿基米德原理不但适用于液体，同样也适用于。
关于V排：浸没：________；未浸没：________。
针对练习2 （湖南衡阳中考）为了直观验证阿基米德原理，实验装置如图所示。把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯。在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗钢丝都不接触。
甲 乙 丙 丁
（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中，弹簧测力计示数：F甲________（选填“大于”“等于”或“小于”）F丙。
（2）再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受的浮力约为________N，此时浮力的测量数值比真实数值将________（选填“偏大”或“偏小”）。
探究点三 有关浮力的计算
1.请同学们认真阅读并分析教材第55页有关浮力的计算例题，先独立阅读思考，有问题时小组讨论解决，然后各小组将不明白的问题提交给教师，教师再进行点拨讲解。
2.请完成当物体全部浸入时，V排________V物；当物体一部分浸入时，V排________V物。
针对练习3 我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器，曾创造了下潜7 062米的世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录，其体积约为50 m3。蛟龙号某次在太平洋某海域下潜到上表面距海面2 000 m时，进行预定的悬停作业，此时上表面受海水压强是________Pa，蛟龙号受到海水的浮力是________N。（g取10 N/kg，ρ海水=1.03×103 kg/m3）。
参考答案
针对练习
1.（1）2 （2）无关 （3）丁、戊 （4）将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少 解析：（1）根据称重法测浮力，金属块在水中受到的浮力为F浮=4.8 N-2.8 N=2 N。（2）分析丙、丁两图，当金属块浸没在水中后，金属块的深度不同，但弹簧测力计示数相同，根据称重法测浮力F浮=G-F′知，所受浮力的大小相同，故得出当金属块浸没在水中后，所受浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。（3）比较图丁、戊，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，两图中，弹簧测力计示数不同，根据称重法，可知金属块受到的浮力不同，故由实验数据可得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关。（4）实验中，由于握着测力计的手臂晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难，可以将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少。
2.（1）等于 （2）1.2 偏大 解析：（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸入水中（如图甲→乙→丙），由阿基米德原理可知，在此过程中金属块受到的浮力等于排开的水所受的重力，故F甲=F丙。（2）由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2 N，由图丁可知G总=F示=4.4 N，图丙中=3.2 N，图丙中金属块所受到的浮力约为F浮=G总-=4.4 N-3.2 N=1.2 N；金属块完全离开水面后表面有一些小水滴，使G总的测量数值偏大，根据F浮=G总-可知，此时浮力的测量值比真实值将偏大。
×107 5.15×105
解：当蛟龙号下潜到上表面距海面2 000 m时，其上表面受到海水的压强：p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×2 000 m=2.06×107 pa。此时蛟龙号完全浸入水中，其排开水的体积等于自身的体积，蛟龙号受到海水的浮力F浮=ρ海水gV排=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×50 m3=5.15×105 N。
物重
G/N
空桶重
G1/N
物体浸入水中后弹簧测力计的示数F/ N
空桶和排开水的总重G2/ N
物体受到水的浮力F浮 / N
物体排开的水受到的重力 G排 / N
1.会探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，做到会操作、会记录、会分析、会论证。（重点）
2.能复述阿基米德原理并书写其数学表达式。（重点）
3.能应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。（重点、难点）
自主学习
1.物体浸在液体中的________越大、液体的________越大，它受到的浮力就越大。如果我们用“物体排开液体的________”取代“浸在液体中物体的________”来陈述这个结论，就是：物体排开液体的________越大，液体的________越大，它所受的浮力就越大。
2.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到________，浮力的大小等于________。用公式表示就是____ ____。
合作探究
探究点一 猜想影响浮力大小的因素
1.分组实验：请各学习小组将空饮料罐慢慢按入水中，并观察空饮料罐浸入水中的体积与排开水的体积的关系，同时感受浮力的大小。
2.分组实验：请各学习小组将桌面上的鸡蛋轻轻放在烧杯的水中，观察鸡蛋浮沉的情况。然后向水中不断加入食盐并轻轻搅拌，观察鸡蛋在水中的情况。
3.请同学们阅读教材第53页“阿基米德的灵感”第一、二自然段的内容，并思考下面的问题。
思考：你认为物体在液体中受到的浮力的大小跟物体排开液体所受的什么力有关？
针对练习1 如图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
甲 乙 丙 丁 戊
、
（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是________N。
（2）分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度________（选填“有关”或“无关”）。
（3）分析________两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
（4）实验中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难。写出一种改进措施_______________________ _。
探究点二 阿基米德原理
分组实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
实验器材：。
实验步骤：
（1）如图A，用弹簧测力计测出物重G。
（2）如图B，用弹簧测力计测出空桶重G1。
（3）如图C，将物体浸入溢水杯中，弹簧测力计的示数将________，物体排开的水从溢水口流到小桶中，当物体浸没时，记下弹簧测力计的示数F。
（4）如图D，测出小桶和排开水的总重力G2，则G排=________。
A B C D
（5）利用公式F浮=G-F，算出物体受到的浮力。
（6）比较所得的实验数据可得结论：__________________，这就是著名的________________，用公式表示就是________________。
（7）根据G=mg、m=ρV，推导公式F浮=G排=________。
阿基米德原理不但适用于液体，同样也适用于。
关于V排：浸没：________；未浸没：________。
针对练习2 （湖南衡阳中考）为了直观验证阿基米德原理，实验装置如图所示。把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下端放一小杯。在金属块的正下方，有一个溢水杯，溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯跟金属块、粗钢丝都不接触。
甲 乙 丙 丁
（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中，弹簧测力计示数：F甲________（选填“大于”“等于”或“小于”）F丙。
（2）再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁）。可以计算出图丙中金属块所受的浮力约为________N，此时浮力的测量数值比真实数值将________（选填“偏大”或“偏小”）。
探究点三 有关浮力的计算
1.请同学们认真阅读并分析教材第55页有关浮力的计算例题，先独立阅读思考，有问题时小组讨论解决，然后各小组将不明白的问题提交给教师，教师再进行点拨讲解。
2.请完成当物体全部浸入时，V排________V物；当物体一部分浸入时，V排________V物。
针对练习3 我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器，曾创造了下潜7 062米的世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录，其体积约为50 m3。蛟龙号某次在太平洋某海域下潜到上表面距海面2 000 m时，进行预定的悬停作业，此时上表面受海水压强是________Pa，蛟龙号受到海水的浮力是________N。（g取10 N/kg，ρ海水=1.03×103 kg/m3）。
参考答案
针对练习
1.（1）2 （2）无关 （3）丁、戊 （4）将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少 解析：（1）根据称重法测浮力，金属块在水中受到的浮力为F浮=4.8 N-2.8 N=2 N。（2）分析丙、丁两图，当金属块浸没在水中后，金属块的深度不同，但弹簧测力计示数相同，根据称重法测浮力F浮=G-F′知，所受浮力的大小相同，故得出当金属块浸没在水中后，所受浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。（3）比较图丁、戊，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，两图中，弹簧测力计示数不同，根据称重法，可知金属块受到的浮力不同，故由实验数据可得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关。（4）实验中，由于握着测力计的手臂晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难，可以将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少。
2.（1）等于 （2）1.2 偏大 解析：（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸入水中（如图甲→乙→丙），由阿基米德原理可知，在此过程中金属块受到的浮力等于排开的水所受的重力，故F甲=F丙。（2）由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2 N，由图丁可知G总=F示=4.4 N，图丙中=3.2 N，图丙中金属块所受到的浮力约为F浮=G总-=4.4 N-3.2 N=1.2 N；金属块完全离开水面后表面有一些小水滴，使G总的测量数值偏大，根据F浮=G总-可知，此时浮力的测量值比真实值将偏大。
×107 5.15×105
解：当蛟龙号下潜到上表面距海面2 000 m时，其上表面受到海水的压强：p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×2 000 m=2.06×107 pa。此时蛟龙号完全浸入水中，其排开水的体积等于自身的体积，蛟龙号受到海水的浮力F浮=ρ海水gV排=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×50 m3=5.15×105 N。
物重
G/N
空桶重
G1/N
物体浸入水中后弹簧测力计的示数F/ N
空桶和排开水的总重G2/ N
物体受到水的浮力F浮 / N
物体排开的水受到的重力 G排 / N
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