人教版8下物理10.2 阿基米德原理（导学案）【学生版】.docxVIP

10.2阿基米德原理（导学案）

【学习目标】

1.知道物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积，理解阿基米德原理。应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。

2.构建物体所受浮力与排开液体所受重力之间的联系，逻辑推理得到阿基米德原理，提高科学思维能力。

3.经历探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系实验过程，记录并处理数据，分析论证得出结论，进一步掌握科学探究的方法。

4.在探究浮力表达式的实验设计过程中，融合物理学史，培养严谨求真的科学态度与责任。

【学习重点】

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，概括、归纳出阿基米德原理。

【学习难点】

物体所受的浮力和排开液体所受的重力是两个不同主体所受的力，学生较难弄清楚这两个力之间的定量关系。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.两千多年以前，阿基米德发现：物体浸在液体的体积就是物体的体积。

2.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，得到的结论是：物体排开液体的体积越大，液体的密度越大，所受的浮力越大。而排开液体的体积与液体密度的乘积就是排开液体的质量，所以上面的结论又可以说成：物体排开液体的越大，所受的浮力越大。又由于物体所受的重力和它的质量是成正比的，因此可以想到：物体在液体中所受的浮力与它排开液体有直接的关系。

3.阿基米德原理：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的液体所受的，这就是著名的阿基米德原理，用公式表示就是F浮=G排，进一步推导可得出F浮=。

阿基米德原理不仅适用于液体，而且也适用于。

【合作探究】

探究一、阿基米德灵感的启示

1.浮力与排开液体体积的关系

（1）阿基米德的灵感

【想一想】通过阿基米德鉴别王冠的故事，思考：①阿基米德的任务是什么？②阿基米德的思路是什么？③阿基米德的困惑是什么？④阿基米德的灵感来自哪里？

【归纳】

①阿基米德的任务是鉴定王冠是不是纯金的，但是不允许破坏王冠。

②阿基米德的思路是：相同质量的金子的体积相同，测出王冠的体积，与同质量的金子的体积对比后即可鉴定出真伪。

③阿基米德的困惑是：如何测出不规则王冠的体积。

④阿基米德的灵感是：当他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看到浴缸里的水向外溢，突然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体的体积吗？

（2）阿基米德灵感的启示——决定浮力大小的因素

【回忆上节课的结论，根据阿基米德灵感的启示，得出新结论】

上节课的结论是：物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，它受到的浮力就越大。现在我们用“物体排开液体的体积”取代“物体浸在液体中的体积”来陈述这个结论就是：

物体的体积越大，液体的密度越大，它受到的浮力就越大。

【实验验证】把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。试试看，当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？

【实验分析】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大，排开的水越来越多。说明物体排开水的体积越大，所受浮力也越大。

2.浮力与排开液体重力的关系

根据上述实验结论推导浮力与排开液体重力的关系：

（1）物体排开液体的体积越大，液体的密度越大，所受的浮力越大。

（2）而排开液体的体积与液体密度的乘积就是排开液体的，所以上面的结论又可以说成：物体排开液体的质量越大，所受的浮力越大。又由于物体所受的重力和它的质量是成比的，因此可以想到：物体在液体中所受的浮力与它排开液体有直接的关系。

探究二、浮力的大小

1.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系

【想一想】通过前面的学习，我们知道，物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有直接的关系。下面我们用实验来探究物体所受的浮力与它排开液体所受的重力之间的定量关系。

【实验思路】

本实验需要先测量两个量：物体所受的和物体排开液体所受的，然后分析它们的关系。

（1）怎样测量物体所受浮力的大小?

（2）怎样测量物体排开液体所受的重力?

（3）如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序?

【设计实验】

（1）实验器材：弹簧测力计、物体、溢水杯、小桶、细线、水。

（2）用称重法测量浮力：如下图乙、丙所示，先测出物体在空气中所受的重力G=F2，再读出物体浸在水中时弹簧测力计的示数F3，则F浮=（用图中字母表示）。

（3）用溢水法测量排开水的所受的重力：物体排开水所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出（如下图甲、丁所示）。溢水杯中盛满水，把物体浸在水中，让排开的水流入一个小桶