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《阿基米德原理》重難點突破一、教學內(nèi)容分析阿基米德原理是浮力知識的核心內(nèi)容,也是初中物理中的一個重要規(guī)律,是物理教學的重點和難點。本節(jié)是對前面一節(jié)探究浮力與哪些因素有關(guān)實驗成果的進一步完善和深化,是進一步研究物體浮沉條件的基礎(chǔ)。上一節(jié)探究浮力與哪些因素有關(guān)的實驗已經(jīng)使學生明確了物體在液體中所受浮力的大小跟它浸在液體中的體積、液體的密度的定性關(guān)系。本節(jié)由“阿基米德的靈感”和“浮力的大小”兩部分內(nèi)容組成。教學的重點是讓學生經(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,概括、歸納出阿基米德原理。教學中,應該采用實驗探究的方式,強化學生建立阿基米德原理的認識過程。阿基米德原理寫成公式為F浮二G排或F浮二P液gV排,因為公式中涉及前面學過的較多物理量,學生在利用公式計算浮力問題時常出現(xiàn)錯誤,這是本節(jié)內(nèi)容的難點。二、重難點突破.阿基米德的靈感突破建議:通過上一節(jié)的探究得到了浸入液體中的物體受到浮力的大小,跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。本節(jié)在這個基礎(chǔ)上進一步深化,即浮力與這兩個因素之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢?對于液體的密度我們查密度表可以得到,對于物體浸在液體中的體積,我們不容易知道。能不能把它轉(zhuǎn)化成容易測量的東西呢?通過阿基米德的故事,引導學生明白將物體浸在液體中的體積用物體排開液體的體積代替,使得決定浮力大小的兩個因素可以表述為物體排開液體的體積和液體的密度。進一步引導學生思考這兩個因素之間的關(guān)系。學生容易想到物體排開液體的體積和液體的密度的乘積就是物體排開液體的質(zhì)量。物體排開液體的質(zhì)量跟物體排開液體的重力成正比。從而明確實驗要探究的問題就是浮力的大小跟物體排開液體所受重力的關(guān)系。.浮力的大小突破建議:教學中,建議學生通過分組實驗進行探究。設計實驗方案需要解決的兩個問題:(1)如何測量物體受到的浮力?使用彈簧測力計利用“稱重法”可以測量浮力大小。(2)如何測量被物體排開的液體的重力?學生能夠想到可以采用不同的方法:一種方法是讓排開的液體流進小桶,用彈簧測力計測出小桶和液體的總重力,減去空桶的重力就是被物體排開的液體的重力。另一種方法是讓排開的液體流進量筒中,利用公式厘二戶/計算出排開液體的質(zhì)量,再根據(jù)存二國目求出排開液體的重力。還有一種方法是利用重力可以忽略的塑料袋。讓排開的液體流進塑料袋,用彈簧測力計測出塑料袋中液體的重力,其數(shù)值約等于被物體排開的液體所受的重力。方案一:用彈簧測力計直接測量排開水的重力實驗所需的器材:彈簧測力計、大小不同石塊若干、水、溢水杯、小桶等。實驗步驟:(1)彈簧測力計調(diào)零,用彈簧測力計測出空小桶的重力G桶。(2)用彈簧測力計測出小石塊的重力G物。(3)將石塊體浸沒在盛滿水的溢水杯中,記下彈簧測力計的示數(shù)F拉。(4)用彈簧測力計測出盛水小桶的總重力G桶+水。⑸計算出小石塊受到水的浮力F浮和排出水的重力G排,實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。(6)換用不同的石塊,重復上述步驟進行實驗。次數(shù)物體所受重口物質(zhì)物體在水中彈簧測力計讀數(shù)F拉/N浮力F,N小桶和排開的水受到的重力G隔桶+7N水小桶的重力G/N桶排開水所受到的重力G卅排/N12方案二:用量筒測量排開水的體積,再計算排開水的重力實驗器材:彈簧測力計、圓柱形金屬塊、裝有適量的水的量筒、細線。實驗步驟:(1)彈簧測力計調(diào)零,用細線系好圓柱形金屬塊。(2)用彈簧測力計測出將圓柱形金屬塊所受重力G1,將數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。(3)沿豎直方向用彈簧測力計吊著圓柱形金屬塊,使金屬塊的大約三分之一的體積浸入量筒的水中,讀出金屬塊排開水的體積V排,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F記錄在下面的表格中。(4)沿豎直方向用彈簧測力計吊著圓柱形金屬塊,使金屬塊的大約三分之二的體積浸入量筒的水中,讀出金屬塊排開水的體積V排,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F記錄在下面的表格中。(5)沿豎直方向用彈簧測力計吊著圓柱形金屬塊,使金屬塊完全浸沒在水中,讀出金屬塊排開水的體積V排,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F記錄在下面的表格中。⑹利用FJG-F,分別計算出兩次的浮力F浮,記錄在表格1中。實驗次數(shù)物體重力 G1/N浸入水中彈簧測力計示數(shù)F/N浮力FJN物體排開水的體積V/cm3排物體排開水的重力G/N2浮力F浮與物體排開水的重力G2的關(guān)系123分析論證:分析實驗數(shù)據(jù)可知,F(xiàn),JG排,說明浸在液體中的物體所受的浮力的大小等于它排開液體所受重力的大小,這就是阿基米德原理。表達式:F/G用浮排導出式:F浮二G排=,g=P液gV排利用阿基米德原理解決浮力問題時需要注意以下幾點:(1)原理中的“浸入液體里的物體”包含兩種狀態(tài),一是物體的全部都浸沒在液體中,二是物體的一部分浸在液體中,一部分露出液面。(2)G排是指被物體排開的液體所受的重力,它不是物體的重力,也不是物體浸入的液體的重力。(3)V排表示被物體排開的液體的體積,當物體全部浸沒在液體里時,V排二V物。當物體只有一部分浸入液體中時,V排<V物。(4)由F浮二P液gV排可以看出,物體受
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