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第2课时阿基米德原理的应用课题阿基米德原理的应用课型新授课教学目标知识与技能1.会用阿基米德原理计算浮力.2.掌握计算浮力的几种方法.过程与方法通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值.情感、态度与价值观通过利用多种方法求浮力，建立用不同角度、不同思维方式去解决问题的意识.教学重点用阿基米德原理进行浮力计算.教具准备多媒体课件.教学难点利用阿基米德原理测密度.教学课时1课时课前预习（1）称重法：在空气中用弹簧测力计测一物体的重力，示数为G，将物体浸在水中后，弹簧测力计的示数将减小（选填“增大”、“减小”或“不变”），若此时的示数为F，则物体受到的浮力F浮=G-F.（2）压力差法：浸没在液体中的正方体，上表面受到的压强小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）下表面受到的压强，因为正方体的上、下表面的面积相等，因此上表面受到的压力小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）下表面受到的压力，使正方体下表面和上表面有一定的压力差，这就是浮力产生的原因，表达式是F浮=F向上-F向下.（3）公式法：浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体所受的重力，这个规律叫阿基米德原理，其表达式是F浮=G排=ρ液gV排，从公式中可以看出，物体所受浮力的大小与液体密度和物体排开的液体体积有关.巩固复习教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入师：：我们已经学过用天平和量筒来测量密度的方法，它的原理是什么？生：mV.师：：回答正确.那如果没有天平呢？我们还能测出密度吗?学生讨论，并产生疑问.师：：大家别着急，学完这节课，你们就知道了.备课笔记要点提示：在进行有关密度和浮力的测量与计算时，应注意两点：一是在利用公式进行计算时，要注意各物理量的单位一定要化为国际单位;二是当物体处于静止状态时，即物体处于平衡状态时，要分清楚物体受哪几个力的作用.进行新课浮力大小的计算师：同学们想想有哪些方法可以计算物体受到的浮力.生1：称重法：F浮=G-F.生2：压力差法：F浮=F向上-F向下.生3：阿基米德原理：F浮=ρ液gV排.教师鼓励学生的回答，并用多媒体播放课件“浮力的计算”，并讲解.浮力的计算（多媒体课件）①公式法（阿基米德原理）：F浮=G排=ρ液gV排.a.物体浸没在液体中时，V排=V物；物体的一部分浸在液体中时，V排V物.b.对于同一物体，物体浸入液体中的体积越大，物体所受的浮力就越大.当物体全部浸入液体中时，物体排开的液体的体积不再变化，它所受的浮力大小也不再变化.c.阿基米德原理也适用于气体.由于大气的密度是变化的，所以大气中的物体所受的浮力也是变化的.②压力差法：F浮=F向上-F向下.浸入液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力之差.③称重法：F浮=G-F拉.空气中测得物体所受重力为G，物体浸在某种液体中时，弹簧测力计示数为F拉，则F浮=G-F拉（注：当物体处于漂浮状态时，弹簧测力计示数为0，则F浮=G）.例题1（用多媒体展示）某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中，如图所示，静止时，其下表面距水面0.06m.请根据此现象和所学的力学知识，计算出两个与该木块有关的物理量.(不要求写计算过程，g取10N/kg)（1）_________________；（2）__________________解析：由所给信息，我们可以求木块受到的浮力、重力、质量、密度和木块下表面所受的压强、压力等.答案：（1）木块所受浮力F浮=ρ水gV排=6N（2）木块所受重力G木=6N（3）木块质量m木=0.6kg（4）木块密度ρ木=0.6×103kg/m3（5）木块下表面受到的压力F=6N（6）木块下表面受到的压强p=600Pa（任选两个）利用阿基米德原理测密度师：我们运用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可以求浮力，反过来我们知道物体受到的浮力和物体排开液体的体积，是否可以求出液体的密度呢？师：请同学们思考，假如我们想测物体的密度，又该如何呢？生：可以通过公式mV计算得出.师：规则的物体可以通过测量计算出体积，不规则的物体的体积又该如何求出呢？生：可以通过排液法.师：同学们回答得很好，我们既然可用排液法求体积，是否也可以用阿基米德原理求出物体排开液体的体积呢？我们再看一个例题.备课笔记知识拓展：巧测液体类的密度：举例：测盐水的密度器材：弹簧测力计、水、盐水、两个烧杯、细线、铁球步骤：（1）用弹簧测力计测出铁球的重力G.（2）把铁球浸没在水中，读出弹簧测力计的示数为F1.（3）把铁球浸没在盐水中，读出弹簧测力计的示数为F2，则盐水的密度：21GF·GF水.例题2（用多媒体展示）一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17N，取g=10N/kg，则：（1）该金属块受到水对它的浮力是多大？（2）物体的体积是多少？（3）金属块的密度是多大？分析：（1）金属块在水中受到重力G、拉力F和浮力F浮的作用，物体所受浮力F浮=G-F；（2）由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，可求出排开水的体积，由于金属块完全浸没在水中，则有V物=V排；（3）再根据密度公式ρ=m/V可求出金属块的密度.解：（1）物体所受浮力F浮=G-F=27N-17N=10N；（2）由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，变形得V排=F浮/（ρ液g）=10N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=1.0×10-3m3；（3）由于金属块完全浸没在水中，则有V物=V排=1.0×10-3m3，则金属块的密度ρ=m/V=G/(gV物)=27N/(10N/kg×1.0×10-3m3)=2.7×103kg/m3.教学板书课堂小结通过本节课的学习，我们知道了计算浮力大小的常用方法有称重法、压力差法、阿基米德原理（公式法）.对于外形不规则的物体，我们还可以利用阿基米德原理来求其密度.教材习题解答动手动脑学物理（P56）4.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N.当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，测力计的示数是6.6N，金属零件的体积有多大？5.某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度：他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是4.11N，该液体的密度是多少？铁的密度为7.9×103kg/m3.4.解答：金属零件受到的浮力：F浮=7.5N-6.6N=0.9N.由F浮=ρ液gV排知，V排=F浮/(ρ液g)=0.9N/(0.8×103kg/m3×9.8N/kg)≈1.15×10-4m3，零件浸没在油中，V零=V排=1.15×10-4m3.5.解答：铁块受到的浮力：F浮=4.74N-4.11N=0.63N.铁块浸没在液体中：V排=V铁=G铁/(ρ铁g)，由F浮=ρ液gV排知，ρ液=F浮/(gV排)=F浮ρ铁/G铁=0.63N×7.9×103kg/m3/4.74N=1.05×103kg/m3.难题解答例题3某物理兴趣小组，在测量一个实心小物体的密度时，采用了如下的实验操作：首先用天平测出物体的质量m0；然后在小烧杯中装入一定量的水，用天平测备课笔记方法提示：1.利用称重法求物体的密度，关键是用阿基米德原理求物体的体积.2.浸在液体中的物体受到的浮力与物体对液体的压力是一对相互作用力出烧杯和水的总质量m1；再用细线将物体系好后，用手提着细线使物体浸没在此烧杯的水中（水无溢出且物体不接触烧杯），此时天平平衡时测量值为m2，如图所示.则物体在水中所受浮力为______，物体的密度是_______.解析：细线吊着的物体浸没在水中后，天平平衡时的测量值变大，是因为浸没在水中的物体受水对它的浮力作用，因物体间力的作用是相互的，物体对天平左侧施加向下的与浮力等大的力，故F浮=（m2-m1）g，根据阿基米德原理，F浮=ρ水V排G，21mmVV排水，物体的密度021mmVmm水.答案：（m2-m1）g21mm水布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教学反思1.引导学生寻求测量物体所受浮力的各种方法，培养了学生分析、概括归纳的能力，充分发挥学生的创造性思维.2.在探究利用浮力求出物体（或液体）的密度中，教师通过一问一答的形式，引导学生进行思考，强化了学生分析问题的能力，调动了学生学习的积极性和主动性.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结：备课笔记