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文檔簡介
1、10.2阿基米德原理一、教學(xué)目標(biāo)1知道阿基米德原理的內(nèi)容和運用范圍。2 理解阿基米德原理。3 會用阿基米德原理計算簡單的浮力問題。二、教學(xué)過程1.1什么叫浮力?它的方向朝哪?學(xué)生:浸在液體或氣體里的物體,都要受到液體或氣體向上托的作用。這種作用力叫浮力。它的方向是豎直向上的。1.2浮力產(chǎn)生的原因是什么?學(xué)生:浸沒在液體中的物體受到向上的壓力比向下的壓力大,這個上下的壓力差就是浮力產(chǎn)生的原因。2新課教學(xué)2.1通過實驗觀察、提問、引入新課。教師將一個癟的空牙膏管放進一個盛水的容器里,則見它沉入水底(課前布置學(xué)生帶一個空牙膏管和一只杯子,進行邊教邊讓學(xué)生自己動手做實驗)。這時教師提問:這個癟的空牙膏
2、殼為什么沉不下去呢?學(xué)生答:因為這個牙膏管比水重。教師對于學(xué)生這樣的回答,即不肯定也不否定。接著將癟的牙膏管整成鼓狀,再放進水里,鼓的牙膏管卻浮于水面并未下沉(圖1)。這時教師提問:為什么同一個牙膏管(其重力不變),癟的就下沉,而鼓的就上浮呢?這時教師問:一個浸在水中的物體,它受到的浮力的大小,跟什么因素有關(guān)呢?讓學(xué)生從上述一系列的事實中,通過自己的思考用自己的語言來回答。開始時,學(xué)生回答的不準確,不完整,再讓同學(xué)們討論補充,然后通過分析、比較得出比較正確的結(jié)論:浸在水中的物體受到的浮力的大小跟它浸在水中的體積有關(guān),浸入的體積越大,它受到的浮力越大。2.2根據(jù)實驗、推理導(dǎo)出阿基米德原理。通過上
3、述實驗、觀察、分析、討論,學(xué)生對浮力的大小有了初步認識,接著教師提出問題:浸在水中的物體受到的浮力究竟有多大呢?讓我們通過下面的兩種方法去研究它。 實驗法導(dǎo)出阿基米德原理根據(jù)教科書(物理通報雜志社編北京出版社出版)118頁,演示圖2實驗,讓學(xué)生仔細觀察分析。溢水杯中盛水,使水面跟溢水杯管口相平,彈簧秤甲吊著鐵塊,彈簧秤乙吊著一個小容器,并使溢水杯中溢出的水能流入小容器中。將鐵塊部分浸入水中,讓學(xué)生觀察、比較知道:彈簧秤甲減小的示數(shù)與彈簧秤乙增大的示數(shù)相等。再將鐵塊全部浸入水中,引導(dǎo)學(xué)生觀察甲、乙彈簧秤示數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)甲彈簧秤示數(shù)減小的仍等于乙彈簧秤示數(shù)增加的。這時教師進行分析:甲彈簧秤示數(shù)減小
4、的原因是因為鐵塊在水中受到浮力,浮力大小就是彈簧秤甲的示數(shù)減小數(shù)值,彈簧秤乙示數(shù)增加的原因就是因為溢水杯中流出的水使其重力增大。溢水杯溢出的水就是鐵塊在水中所排開的水。通過實驗、討論、分析得出結(jié)論:鐵塊在水中受到的浮力大小總是跟它排開水的重力相等。然后提出把上述的鐵塊換成石塊和鋁塊等其他物體,把溢水杯中的水換成煤油或鹽水等其他液體,得出的結(jié)論仍相同。最后教師進行總結(jié)得出阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力;浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。上述通過實驗法已導(dǎo)出了阿基米德原理,為了使學(xué)生進一步理解、掌握、應(yīng)用阿基米德原理。教師對阿基米德原理又做了幾點說明:a.物體在液體中,不論是部
5、分浸入還是全部浸入,均受到浮力作用;b.浮力的大小和排開的液體所受的重力的大小相等;c.本原理不僅適用于液體,也適用于氣體;d.原理的教學(xué)表達式為F浮=0排液或F浮=p液V排液g或F浮=p液V物浸g 推理法導(dǎo)出阿基米德原理為了使學(xué)生加深對阿基米德原理的理解,達到熟練應(yīng)用。教師又用了另外一種方法一一推理法,導(dǎo)出了阿基米德原理。過程如下:如圖3所示,一圓柱體浸入某液體中,上下底面都為S,高為h,則其體積為V=Sh設(shè)圓柱體上底面的壓強為pO,則液體對上底面的壓力pOS,液體對下底面的壓強為:po+p液gh,則下底面所受液體對它的壓力為:pOS+p液ghS。由浮力產(chǎn)生的原因可知:浸在液體中的物體所受浮
6、力是由上下兩底面的壓力差產(chǎn)生的。即F浮=F下底-F上底,而F下的方向豎直向上,F(xiàn)上的方向豎直向下,且F下F上。故浮力的方向與下底面所受壓力的方向一致,豎直向上。浮力大小為F浮=F下-F上=p下S-p上S=pOS+p液ghS-pOS=p液gsh=p液V物浸g=p液V排液g=m排液g=G排液10 例題:有一邊長為10厘米的正方體,完全浸入水中,它的上表面離水面厘米,且與水面平行。計算正方體在水中所受的浮力大小。對上述例題教師采用了計算壓力差和應(yīng)用阿基米德原理兩種方法講解(過程略)。3鞏固新課(略)4布置作業(yè)(略)三、教學(xué)說明這節(jié)課在引入新課時,教師讓學(xué)生親自動手做實驗,學(xué)生對牙膏皮的沉浮即感到迷惑,又覺得有趣,從而激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。接著教師又用實驗法、推理法兩種不同的方法導(dǎo)出了阿基米德原理。實驗法直觀、簡明、易懂,推理法邏輯思維性強。通過兩種不同的方法導(dǎo)出阿基米德原
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