初中物理鲁教版（五四学制）（2024）八年级下册（2024）第二节 阿基米德原理学案设计

这是一份初中物理鲁教版（五四学制）（2024）八年级下册（2024）第二节 阿基米德原理学案设计，共5页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，自主预习，探究新知，当堂练习，课后反思等内容，欢迎下载使用。
【学习目标】
1.经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，探究阿基米德原理.
2.能复述阿基米德原理并书写其数学表达式.
3.能应用公式计算简单的浮力问题.
【学习重点】
理解阿基米德原理，应用阿基米德进行相关计算.
【学习难点】
应用阿基米德原理进行计算.
【自主预习】
1. 两千多年以前，阿基米德发现：物体浸在液体的体积就是______的体积；
2. 排开的液体体积越大、液体的密度越大，则排开的液体的______就越大，因此，浮力的大小可能跟排开液体的密切相关，而液体的______跟它的质量成正比，因此，浮力的大小可能跟______密切相关；
3. 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液体所受的______.这就是著名的阿基米德原理.用公式表示就是______.阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于______.
【探究新知】
探究点一 阿基米德的灵感
1.阿基米德洗澡时突然想到：物体浸在液体中的体积就是______的体积.由此，我们在第一节探究出的实验结论可以表述为：______越大，液体的密度越大，它所受的浮力就越大.
2.想想做做：体验物体排开液体的体积越大，所受的浮力就越大
把装满水的烧杯放在盘子中，再把空的饮料罐按入水中，在手感受浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中.
= 1 \* GB3①现象：通过实验发现将易拉罐压入水桶的过程中，易拉罐所受的浮力越来越______，排开的水越来越______.说明浮力的大小和______多少有关系.
= 2 \* GB3②推理：由于物体的体积与密度的乘积等于质量，物体的体积越大、密度越大，其______越大.如果液体的______越大、排开液体的______越大，溢出在盘中液体的______也就越大.由此，我们猜想，浮力的大小跟______有关，而液体的重力大小跟它的质量成正比，因此，可以进一步推想，浮力的大小跟也______密切相关.
= 3 \* GB3③猜想与假设：浮力的大小跟物体排开液体所受______有关.
探究点二 浮力的大小
实验：探究浮力大小与物体排开液体的重力的关系
1.设计实验：
（1）怎样测量物体受到的浮力？需要测量哪些物理量？怎样计算浮力的大小？
浮力大小可以用______测出：先测出物体所受的G，再读出物体浸在液体中F拉，则F浮=______.
（2）怎样测量物体排开的液体所受的重力？需测量哪些物理量？怎样计算物体排开液体所受重力的大小？
物体排开液体所受的重力可以用______和______测出：溢水杯中______液体，再把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体______的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的______.
2．实验器材：弹簧测力计、细线、水、烧杯、小桶、溢水杯、圆柱体
3．实验步骤：
①用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；
②用弹簧测力计测出小石块的重力G物；
③将石块体浸没入盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F拉；
④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G总；
⑤计算出小石块受到水的浮力F浮和排出水的重力G排.实验数据记录在表格中.
4.实验数据记录
5.实验结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小______物体排开液体所受重力，即______.
6.交流与评估：
(1)若溢水杯中水没有加满，会对实验造成什么影响?
.
(2)实验中，如何保证实验时溢水杯中水已加满?
.
(3)实验中，若先测出小桶和水的总重，再将水倒出后测出空桶的重力，测量结果会因为桶壁沾有部分水，所以G桶测量值______，导致 G排测量值______.
探究点三 阿基米德原理
1.内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它______所受的重力.
2. 公式：F浮=______.
3. 推导公式：F浮=m排g=______
4.适用范围：液体和______
5.对原理的理解:
①物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”（V排______V物）和“部分浸入”（V排______V物）两种情况.
②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力.
③阿基米德原理表明，浮力大小只和______、______有关，与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是漂浮、悬浮、沉在水底、还是运动等因素______.
例题1将金属块浸入水中，排开0.6kg的水，金属块的浮力是______N（g取10 N/kg）.
例题2一个体积为300 cm3的物体浮在水面上，它的1/3体积露出水面，它受的浮力是多大 N.（g取10 N/kg）
例题3在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的重量为4.9N，浸没在水中称时，测力计示数为4.5N．g取10 N/kg，
求：
（1）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？
（2）王冠体积为多大？
（3）王冠的密度是多少？王冠是否是纯金的？（金的密度是17.3×103kg/m3）
【当堂练习】
1.关于浸在液体中的物体所受浮力F浮与物体重力G物、物体排开液体的重力G排间的大小关系，以下说法中正确的是（ ）
A．只有当物体浸没时，F浮等于G物B．不管物体是否浸没，F浮都等于G物
C．只有物体未浸没时，F浮等于G排D．不管物体是否浸没，F浮都等于G排
2.如图所示，将一只重为0.5 N的小烧杯放在一个装满水的溢水杯的溢水口正下方，向溢水杯中轻轻放入一个小木块，从中溢出的水全部流到小烧杯中，测得小烧杯和水的总重力为2.5 N.则木块受到的浮力为（ ）
A. 3 N B. 2 N C. 2.5 N D. 0.2 N
3.如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA，在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是（ ）
A．FA=FBpA=pBB．FApBD．FA>FBpA=pB
4.如图，重为5N，体积为0.2×10-3m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在水中，物体受到的浮力是_______N，静止时弹簧测力计的示数是_______N.（g=10N/kg）
5.如图所示，小明用细线系住重为5 N的物体A，使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中，物体A排开的水重为2 N，此时物体A所受的浮力为______N，将A浸没在水中，此时物体所受的浮力为_____N，物体排开的水的体积为______ m3.（g取10 N/kg）
6.如图所示，是某实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数.
（1）金属块浸没在盐水中时，受到的浮力是______N.
（2）分析图乙、丙可知，浮力的大小跟______有关.
（3）分析______两图可知，浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体的密度有关.
（4）由实验可知，该金属块的密度是______kg/m3.
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会.
参考答案
【自主预习】
1.物体排开液体
2.质量 质量 重力 排开液体的重力
3.重力 F浮=G排 气体
【探究新知】
探究点一 阿基米德的灵感
排开液体 物体排开液体的体积
2.= 1 \* GB3①大 多 排开液体
= 2 \* GB3②质量 密度 体积 质量 排开液体的质量 排开液体的重力
= 3 \* GB3③重力
探究点二 浮力的大小
1.（1）弹簧测力计 重力 弹簧测力计的示数 G－F拉
（2）溢水杯 弹簧测力计 盛满 排开 重力
5.等于 F浮＝G排
6.(1)导致G排的测量值偏小.
(2)向溢水杯中缓慢加水，直到溢水口有水滴流出，就表示水已经加满.
(3)偏大 偏小
探究点三 阿基米德原理
1.排开的液体 2.G排 3.ρ液gV排 4.气体 5.①= < ③ρ液V排 无关
例题1 6
例题2 2
例题3解：（1）王冠浸没在水中受到的浮力F浮＝G－F＝4.9N－4.5N=0.4N；
（2）由F浮=G排=ρ水gV排得排开水的体积
V排==4×10-5m3
王冠的质量m＝＝0.49kg
王冠的密度：ρ＝＝12.25×103kg/m3＜17.3×103kg/m3，所以皇冠不是纯金的.
【当堂练习】
1.D 2.B 3.C 4. 2 3 5. 244×10-4
6.（1）2.4 （2）排开液体的体积 （3）丙丁 （4）2.4×103
次数
小桶的所受的重力G桶/N
物体所受的重力G物/N
物体在水中弹簧测力的示数F拉/N
小桶和排开水所受的总重力G总/N
浮力F浮/N
排开水所受的重力G排/N
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