第2節(jié)阿基米德原理1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(shí)驗(yàn)過程。2能表述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式。3能運(yùn)用阿基米德原理解決簡單的問題。1經(jīng)歷科學(xué)探究浮力大小的過程，培養(yǎng)探究意識，提高科學(xué)探究能力。2培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、概括能力，發(fā)展學(xué)生處理信息的能力。3經(jīng)歷探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)一步練習(xí)使用彈簧測力計(jì)測浮力。1通過阿基米德原理的探究活動，體會科學(xué)探究的樂趣。2通過運(yùn)用阿基米德原理解決實(shí)際問題，意識到物理與生活的密切聯(lián)系。阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)探究及其應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)探究浮力與排開液體重力的關(guān)系，正確理解阿基米德原理的內(nèi)容。易拉罐、水桶、彈簧測力計(jì)、石塊、細(xì)線、大燒杯、小燒杯、溢水杯、多媒體課件等。一、情景引入阿基米德出生在古希臘的貴族家庭，他從小熱愛學(xué)習(xí)，善于思考，喜歡辯論。有一次，國王要金匠給他做一頂金王冠，做王冠用的金子事先稱過重量。王冠做好了，國王聽說工匠在王冠中摻進(jìn)了白銀，偷走了一些金子?？墒牵豕诘闹亓?，并沒有減少；從外表看，也看不出來。沒有證據(jù)，就不能定金匠的罪。國王把阿基米德找來，要他判斷這頂王冠有沒有摻進(jìn)白銀，如果摻了，摻進(jìn)去多少。據(jù)說，阿基米德是從洗澡得到啟發(fā)，才解決了這個(gè)難題。這天，他去澡堂洗澡，心里還想著王冠問題。當(dāng)他慢慢坐進(jìn)澡盆的時(shí)候，水從盆邊溢了出來。他望著溢出來的水發(fā)呆，忽然，高興地站了起來：“找到了！找到了！”阿基米德連衣服都來不及穿好，就從澡堂跑回家里。原來，阿基米德已經(jīng)想出了一個(gè)簡便方法，可以判斷王冠是不是純金做的。他把金王冠放進(jìn)一個(gè)裝滿水的缸中，一些水溢了出來。他取出金冠，把水裝滿，再將一塊同王冠一樣重的金子放進(jìn)水里，又有一些水溢了出來。他把兩次溢出的水加以比較，發(fā)現(xiàn)第一次溢出來的多。于是他斷定王冠中摻了白銀。然后，他又經(jīng)過一番試驗(yàn)，算出了白銀的重量。當(dāng)他宣布這個(gè)結(jié)果的時(shí)候，金匠們一個(gè)個(gè)驚得目瞪口呆。他們怎么也弄不清楚，為什么阿基米德會知道他們的秘密。當(dāng)然，說阿基米德是從洗澡中得到啟發(fā)，并沒有多大根據(jù)。但是，他用來揭開王冠秘密的原理流傳下來，就叫作阿基米德原理。直到現(xiàn)在，人們還在利用這個(gè)原理測定船舶載重量。你知道阿基米德揭開這個(gè)秘密的原理嗎？你想知道這個(gè)原理的內(nèi)容嗎？今天我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)原理。二、新課教學(xué)探究點(diǎn)一：阿基米德的靈感創(chuàng)設(shè)情境：指著漂浮在水面上的空易拉罐提出問題，易拉罐浮在水面上，用什么辦法能讓它浸沒在水中呢？方法1：用手把空易拉罐向下慢慢壓入水桶中，如圖所示。問題：(1)你的手有什么感覺？(2)易拉罐受到的重力變化了嗎？受到的浮力變化了嗎？(3)水面高度有什么變化？(4)這些都說明了什么問題？學(xué)生活動：通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)將易拉罐壓入水桶的過程中，易拉罐所受的浮力越來越大，排開的水越來越多。說明浮力的大小和排開液體多少有關(guān)系。方法2：將易拉罐踩扁后放入水中下沉。問題：(1)易拉罐為什么會沉下去？它受到的重力變化了嗎？受到的浮力變化了嗎？(2)易拉罐踩扁后放入水中，什么變了？(3)這些都說明了什么問題？學(xué)生活動：思考討論：易拉罐的重力沒有變，之所以會下沉，是因?yàn)樗艿降母×p小了。易拉罐踩扁后，體積變小，放入水中，排開水的體積也變小了。說明浮力的大小跟易拉罐排開水的體積有關(guān)，體積越小，受到的浮力越小。方法3：將易拉罐灌滿水后放入水中下沉。問題：易拉罐灌滿水后受到的重力變了嗎？受到的浮力變了嗎？學(xué)生活動：思考討論：易拉罐灌滿水后，受到的重力變大了，受到的浮力怎么變化不清楚。思考問題：浮力的大小和排開液體多少是否存在定量的關(guān)系呢？交流分析：根據(jù)上一節(jié)課我們知道，物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，它受到的浮力就越大?，F(xiàn)在根據(jù)阿基米德的故事，如果我們用“物體排開液體的體積”取代“浸沒在液體中物體的體積”來陳述這個(gè)結(jié)論，可以得到：物體排開液體的體積越大、液體的密度越大，它所受的浮力就越大。教師引導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)一說法，把物體浸入液體的體積稱為物體排開液體的體積。液體的密度、排開液體的體積是不是和排開液體的質(zhì)量有一定的聯(lián)系呢？(m排液V排)。排開液體的質(zhì)量是不是和排開液體所受的重力有一定的聯(lián)系呢？(m排gG排)浮力的大小會不會和排開液體所受的重力有一定的關(guān)系呢？(步步引導(dǎo)、層層過渡)由于物體的體積與密度的乘積等于物體的質(zhì)量，可以進(jìn)一步推想，浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關(guān)。探究點(diǎn)二：浮力的大小實(shí)驗(yàn)探究：探究浮力的大小與排開液體的重力的關(guān)系。1實(shí)驗(yàn)器材：溢水杯、彈簧測力計(jì)、石塊、燒杯、小桶、水。思考問題：如何測出石塊排開的水所受的重力呢？溢水杯中的水應(yīng)為多少？先測空桶的重力呢，還是先測桶和排開水的總重力呢？2實(shí)驗(yàn)步驟：(1)如圖所示，測出石塊所受的重力G和小桶所受的重力G桶。(2)將溢水杯中注滿水，把石塊浸入溢水杯中，讓排出的水全部流入小桶中，讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F，同時(shí)用小桶收集物體排開的水。(3)用彈簧測力計(jì)測出小桶和水的總重力G桶，則排開水的重力G排G總G桶。(4)根據(jù)F浮GF彈，算出浮力，與G排比較大小。3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格石塊重G/N小桶重G桶/N石塊浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F/N小桶和水總重G總/N浮力的大小F浮/N排開水所受重力G排/N30.61.621.41.44.分析與討論：通過比較F浮和G排，得出結(jié)論。結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力(F浮)，浮力(F浮)的大小等于被它排開的液體所受的重力(G排)。用公式表示為F浮G排。講述：上述結(jié)論早在兩千多年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，稱為阿基米德原理。實(shí)驗(yàn)證明，這個(gè)結(jié)論對氣體同樣適用。例如空氣對氣球的浮力大小就等于被氣球排開的空氣所受到的重力。三、板書設(shè)計(jì)第2節(jié)阿基米德原理1阿基米德的靈感影響浮力的因素2浮力的大小(1)阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于被它排開的液體所受的重力(2)用公式表示為F浮G排m排g液gV排