第2节 阿基米德原理2 第2课时 阿基米德原理的应用

第2课时阿基米德原理的应用

【教学目标】

一、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.

二、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.

三、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.

【教具准备】

多媒体课件.

【教学课时】

1课时

【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.

【进行新课】

知识点1 浮力的计算

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2：二力平衡法：F浮=G（漂浮时）.

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（或F浮=G-G′）.

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）

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）

知识点2 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ρ=m/V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.

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.

【教师结束语】

通过这节课的学习，我们知道了计算浮力大小的常用方法：阿基米德公式法、称重法、二力平衡法、压强差法.好，谢谢大家！

课后作业

完成本课时对应练习.

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.