关于“阿基米德原理”的教学设计示例1由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“阿基米德原理教学设计”。
第十二章 第二节 阿基米德原理 教学设计示例1
一、课时安排
2课时
二、教具准备
弹簧秤、橡皮泥、铝块、铁块、深水筒、烧杯、塑料袋、水、CuSO4溶液、溢水杯. 投影片
三、教学步骤
(一)复习引入:
教师演示:用弹簧秤称出石块在空气中的重G11.47N,然后用弹簧秤称出石块完全浸入水中后的重G20.98N.
提问:石块完全浸入水所受到的浮力中怎么求?
(石块所受到的浮力就是弹簧秤读数的减小值,等于G1G21.47N0.98N0.49N)
请同学们注意这实验中有两种现象:一是弹簧秤的示数减小了(从G11.47N减小到,同时溢水杯中溢出了一定量的水.水溢出是由于石块浸人杯G20.98N减小了0.49N)中引起的,而弹簧秤示数减小也是由于石块浸人杯中而引起的.两个现象都是由于石块浸入水中引起的,那么这两种现象就必定有联系.请同学们猜想:这两种现象会有什么联系呢?请设计实验来验证.
学生讨论后教师讲解:我们可以称一下溢水杯溢出水的重.
教师演示:用一不漏水的薄塑料袋盛溢水杯溢出的水.因塑料袋的自重非常小,近似为零,在实际误差的范围内可以略去.放用弹簧秤称出的塑料袋中的水重,就是溢水杯溢出水的重,G30.49N.
得出结论:物体浸没在水中受到的浮力的数值跟它排开的液重的数值相等. 那么物体浸没在其他液体中会否也有同样的规律呢?
学生实验:测量石块浸没在CuSO4溶液中时受到的浮力与排开溶液的重力. 教师总结:物体浸没在液体受到的浮力的数值跟它排开的液重的数值相等. 提问:如果物体不浸没在液体中,而是漂浮在液面上时,会否有同样的规律呢? 学生分组实验:测量测量木块漂浮在CuSO4溶液或水上时受到的浮力与排开溶液的重力.
从而得出结论:物体漂浮在液面上受到的浮力的数值跟它排开的液重的数值相等. 这是我们今天实验得出的结论,也是2000多年前古希腊学者阿基米德得出的结论,被称为阿基米德原理.
(二)阿基米德原理讲解
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排液gV排分析:从公式中可以知道浮力大小只与液V浸有关(V浸即是V排)
3.适用条件
适于液体、气体.
4.单位
F浮——牛顿
液——千克/米
g——牛顿/千克
V排——米(板书)
从公式上我们可以知道,对于浸入液体的物体,只要知道液和V排,我们就能求出浮力,阿基米德原理是计算浮力最普遍适用的规律.
(三)推导阿基米德原理(板书)
对一个浸没在水下上表面距水面深为h1,边长为1的正方体(如图),根据浮力产生的原因
上下表面的压力差,可知
33p液gh1p液gh2液g(h1l)F浮F向上F向下pl2pl2液gh1(h1l)l2液gV排
同样可以推出阿基米德原理.
(四)小结
这节课,我们通过猜想和实验,知道了浮力大小的相关因素,探索出了阿基米德原理,即浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排出的液体受到的重力.同时,我们又推导出阿基米德原理.
如何用阿基米德原理去解决实际浮力问题呢?我们一起做几个练习.
(五)例题讲解:
<例一>
体积是200cm的铁块,一半浸在酒精里,它受到的浮力有多大?(g取10N/kg)
解
铁块排开酒精体积100cm
铁块排开酒精质量
100cm30.8g/cm380g0.08kg 铁块排开酒精重
0.08kg10N/kg0.8N
<例二>将体积为100cm的冰块,先后放入足够多的水和酒精中,求冰块在水和酒精中静止时受到的浮力有多大?(g取10牛/千克)
解
G冰冰gV冰0.9N
若冰块在水中浸没,则
3F浮水gV排1N0.9N
冰将上浮至漂浮,静止时
F浮水G冰0.9N
若冰块在酒精中浸没,则
F浮酒gV排0.8N0.9N
冰将下沉,静止时
F浮酒0.8N
<例三>铁块、铝块各一个,都重7.02牛,当它们浸没在水中时,各受到多大的浮力(取g=10牛/千克)
,需要先求出它们的体积V铁、V铝,这就是它
要求出铁块、铝块受到的浮力F浮和F浮们浸没在水中时排开的水的体积,在已知它们受到的重力的条件下,根据Gmg可以求出它们的质量,再从密度表查出铁、铝,就可以求出它们的体积.
已知
G铁G铝7.02N,铁7.910kg/m,铝2.710kg/m,110kg/m
333333.
求
F浮,F浮解
由Gmg可得mG/g.
m铁m铝V铁m铁7.02N0.702kg10N/kg7.02N8.9105m3337.910kg/m 铁V铁V排水gV排1.0103kg/m310N/kg8.9105m30.89NF浮V铝m铝0.702kg2.6104m3332.710kg/m铝F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg2.6104m32.6NV铝V排答:铁块受的浮力0.89N,铝块受的浮力是2.6N.
(六)总结 略
(七)布置作业
总结计算浮力有几种方法 课本练习
四、板书设计
第二节
阿基米德原理
一、阿基米德原理
(1)内容
浸入液体中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排液gV排(3)单位
F浮——牛顿
液——千克/米g——牛顿/千克
V排——米3
(4)适用范围
液体、气体.
二、推导阿基米德原理根据浮力产生的原因
上下表面的压力差
p液gh1p液gh2液g(h1l)F浮F向上F向下pl2pl2液gh1(h1l)l2液gV排