《浮力计算-阿基米德原理》导学案

10.2浮力计算-阿基米德原理

班级：姓名：考生号：________

【学习目标】

1、能用实验验证浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

2、知道阿基米德原理及其表达式

3、能用公式F浮=G排=ρ液gV排进行浮力的计算

【学习重点、难点】

1.重点：理解阿基米德原理。

2.难点：①验证阿基米德原理的实验设计及操作过程；

②会用阿基米德原理计算物体受到的浮力。

【学法指导】

自主学习法实验探究法演绎与推理

【学习过程】

一、自主学习

板块一知识卡片

阿基米德阿基米德(Archimedes，约公元前287～212)是古希

腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。

公元前287年，阿基米德诞生于西西里岛的叙拉古(今意大利锡拉库萨)。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家，学识渊博，为人谦逊。他十一岁时，被送到古希腊文化中心亚历山大里亚城去学习。公元前212年，古罗马军队攻陷叙拉古，正在聚精会神研究科学问题的阿基米德，不幸被蛮横的罗马士兵杀死，终年七十五岁。阿基米德的墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形，以纪念他在几何学上的卓越贡献。

阿基米德正确地得出了球体、圆柱体的体积和表面积的计算公式，提出了抛物线所围成的面积和弓形面积的计算方法。力学方面:阿基米德在力学方面的成绩最为突出，他系统并严格的证明了杠杆定律，为静力学奠定了基础。几何学方面:阿基米德确定了抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体

积的计算方法。天文学方面:阿基米德在天文学方面也有出色的成就。著述:阿基米德流传于世的数学著作有10余种，多为希腊文手稿。

“给我一个支点，我就能撑起地球”

板块二阅读课本53、54、55、56页，完成下列填空：

1、两千多年以前，阿基米德发现：物体浸在液体的体积就是；因此，浮力的大小跟相关；

2、浮力的大小等于物体排开的液体的重力,如何设计实验进行验证?需选择哪些器材?

实验设计思路:①怎样测量浮力？②怎样测出排开液体所受得重力？

实验所需的器材:

3、阿基米德原理的内容是。

二、合作探究，交流展示

板块一阿基米德原理的理论推导

已知:棱长为L的立方体位浸没在液体中，运用浮力产生的原因进一步推导浮力的大小与ρ液、V物的定量关系并讨论。

板块二验证阿基米德原理-浮力的大小等于物体排开液体的重力（一）实验过程

（１）设计实验方案

需要解决的两个问题：

①如何测量物体受到的浮力。

②如何测量被物体排开的液体的重力。

F向下

F向上

h

1h

2

（2）进行实验，分析总结：_______________________________________

（二）阿基米德原理

1、内容：

2、数学表达式：

3、进一步讨论阿基米德原理导出公式：

4、注意；①、 ②、 ③、 ④、

板块三 阿基米德原理的应用及计算

例1.将一空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为4 N ，则空饮料罐受到的浮力大小为________N ，方向竖直________。

例2 如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则( )

A ．铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大

B ．铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大

C ．铅球、铁球、铝球受的浮力一样大

D ．因素太多，无法判断

例3.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为0.49kg ，浸没在水中时，测力计示数为4.5N ．求：

（1）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？

（2）王冠体积为多大？

（3）王冠的密度是多少？王冠是否是纯金的？（金的密度是19.3x103kg/m 3）

三、当堂训练

1、一块金属块放入水中，排开了0.5kg 的水，它受到的浮力为 。

次数 物体的重力/N 物体在液体中测力计示数/N 浮力/N 小桶和排液的总重/N 小桶的重力／N 排开液体的重力/N 1 2 3

2、10cm3的铁块甲和乙，分别浸没在水和酒精中，甲排开液体的体积为，甲受到的浮力为；乙排开液体的体积为，乙受到的浮力

为。

3、三个体积相同的小球放入水中静止后的情况如右图所示，则三个球所受浮力的关系是。

4、一个在节日放飞的气球，体积是620m3.这个气球在地面附近受到的浮力有多大？（设地面附近气温是0℃，气压是1×105Pa，空气的密度是1.29kg/m3）

5、将一个挂在弹簧测力计上的物体完全浸入盛满水的容器中（未碰到容器底及侧壁），溢出0.24kg的水，弹簧测力计的示数为1.2N．（取g=10N/kg）

求：（1）该物体在水中受到的浮力

（2）该物体的体积

（3）该物体的密度

四、课堂小结

这节课的收获：

还有困惑的地方：

五、课后作业

课本56页动手动脑学物理1-5题