資源簡介

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浙教版八上§1.3水的浮力（2）學案
姓名
[學習目標]
1、了解阿基米德原理的探究過程、內容；
2、能利用阿基米德原理解釋一些相關的現象；
3、能利用阿基米德原理進行簡單的計算。
一、知識點梳理：
1、阿基米德原理的內容： ；
公式： ；
2、驗證阿基米德原理實驗中采用的研究方法是轉換法和 法；
3、根據阿米德原理，物體受到的浮力大小只與 和 有關；
4、 原理同樣適用于氣體浮力的計算。
二、例題講解
例題1、關于物體受到的浮力，下列說法正確的是(　　)
A．液體的密度越大，受到的浮力越大
B．浸在水中的物體，體積越大，受到的浮力越大
C．物體排開水的體積越大，受到的浮力越大
D．漂在水面上的物體比沉在水底的物體受到的浮力大
例題2、為驗證阿基米德原理，小明將電子秤放在水平桌面上并調零，然后將溢水杯放到電子秤上，按實驗操作規范將溢水杯中裝滿水，再用細線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸。則下列四個選項中，判斷正確的是(　　)
A．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓力變小
B．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓強變大
C．鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力
D．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數不變，則驗證了阿基米德原理
例題3、如圖所示，將一塊掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，能正確表示浮力F和圓柱體下表面到水面的距離h關系的圖象是（ ）
A. B. C. D.
例題4、用如圖裝置驗證阿基米德原理，當物塊浸入溢水杯時，水會流入空桶。下列說法正確的是（　　）
A．實驗前溢水杯未裝滿水，對實驗結果沒有影響
B．物塊浸入水中越深，水對溢水杯底部的壓強越大
C．物塊浸入水中越深，左側彈簧測力計的示數越大
D．通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米3
例題5、小柯同學探究浮力大小與液體密度存在怎樣的定量關系時，用到了下列器材：彈簧測力計、金屬塊(4.0N)、 大燒杯、水以及各種不同密度的溶液等。
實驗步驟：①如圖甲， ；②如圖乙，將金屬塊浸沒在盛水的燒杯中，讀出測力計示數并記錄，然后取出金屬塊擦干；③按照步驟②的操作，換用不同密度的溶液重復實驗，數據如下表。
實驗編號 1 2 3 4 5 6 7
液體密度ρ液( g/cm3 ) － 0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0
測力計示數F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 3.1 3.0
浮力大小F浮(N) － 0.4 0.5 0.6 0.7 X 1.0
（1）補充實驗步驟①　 ??；
（2）表格中X的數據是　 　。
（3）浮力秤是利用物體漂浮時F浮=G物原理工作的。當秤盤放上物體時，小簡浸在水中的深度為h，小筒重(包括秤盤)為G0、圓柱形小筒截面積為S，水的密度為ρ，則所稱物體的重力為　 　。
（4）根據以上探究，寫出一種增大浮力秤稱量范圍的方法　 　。
三、隨堂練習：
1、小關與同學們去游覽桂林兩江四湖，登上游船后，船會下沉一些，那么(　　)
A．船的重力將減小 B．水對船的浮力將減小
C．水對船的浮力將增大 D．水對船的浮力將保持不變
2、在兩支相同的平底試管內裝人等量鐵砂，然后分別放入裝有甲、乙兩種不同液體的燒杯里，其靜止狀態如圖所示，則下列說法正確的是（ ）
A.試管在甲液體中受到的浮力較大 B.試管在乙液體中排開的液體質量較小
C.兩個燒杯底部所受液體壓強相等 D.兩支試管底部所受液體壓強相等
（第2題圖） （第3題圖）
3、在探究“物體所受浮力的大小跟它排開液體的重力的關系”時，具體設計的實驗操作步驟如圖所示。為方便操作和減小測量誤差，最合理的操作步驟應該是(　　)
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、甲、乙、丙
4、某實驗小組在探究“浮力大小跟排開液體所受重力的關系”時，做了如圖所示的四次測量，彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3和F4，則(　　 )
A．F浮＝F3－F1 B．F?。紽2－F4 C．F浮＝F2－F1 D．F?。紽4－F1
5、有一種被稱作“跟屁蟲”的輔助裝備是游泳安全的保護神?！案ㄏx”由一個氣囊和腰帶組成，兩者之間由一根線連接。正常游泳時，連接線呈松弛狀態，氣囊漂浮著，跟人如影相隨，如圖甲。在體力不支等情況下， 可將氣囊壓入水中，防止人下沉，如圖乙，在此情況下（　?。?br/>A．人的重力減小了 B．氣囊受到的浮力變大了
C．人所受的重力方向改變了 D．氣囊排開水的體積變小了
（第5題圖） （第6題圖）
6、如圖所示，潛水員正潛沒在海水中，他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充氣或放氣，以改變背心的體積大小來實現浮沉。下列對潛水員分析正確的是（ ）
A. 向海底下潛過程中，受到海水的壓強變大 B. 海水中水平游動時，受到海水的壓強變小
C. 對背心進行放氣后，受到海水的浮力變大 D. 對背心進行充氣后，受到海水的浮力變小
7、如圖所示，是我國首臺自主設計研發的深海載人深潛器“蛟龍號”。
（1）當“蛟龍號”從海面下潛但未全浸沒的過程中，它所受的浮力逐漸 （填變大、不變或變小）；
（2）當“蛟龍號”全部沒入海水中繼續下潛的過程中，它所受的浮力將 （填變大、不變或變小）；
（3）若蛟龍號浸沒在5km深處海水中時排水量為70t，此時它受到的浮力是 N。
四、課后練習：
1、關于物體受到的浮力，下列說法正確的是(　　)
A．液體的密度越大，受到的浮力越大
B．浸在水中的物體，體積越大，受到的浮力越大
C．物體排開水的體積越大，受到的浮力越大
D．漂在水面上的物體比沉在水底的物體受到的浮力大
2、如圖，取一個瓶口內徑略小于乒乓球直徑的飲料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會發現水從瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。根據上述實驗現象可以推測( )。
A. 液體壓強大小與深度有關
B. 液體對容器側壁有壓力
C. 物體在空氣中也會受到浮力作用
D. 物體在液體中受到浮力是由于下表面壓力大于上表面壓力
（第2題圖） （第3題圖）
3、如圖所示，放在水平桌面上的溢水杯盛滿水，用彈簧測力計掛一實心鐵塊，示數為F1將鐵塊緩慢浸沒于水中(未接觸溢水杯)，溢出的水流入小燒杯，彈簧測力計的示數為F2。下列說法正確的是（ ）
A. 水對溢水杯底部的壓強p甲B. 溢水杯對桌面的壓力保持不變
C. 圖乙中鐵塊下表面受到向上的壓力F壓=F1-F2
D. 鐵塊受到的浮力與鐵塊受到的重力是一對平衡力
4、小民在學習浮力時用同一裝置做了圖所示的實驗，目的是（ ）
A. 探究浮力與物體的質量的關系 B. 探究浮力與物體的體積的關系
C. 探究浮力與物體的密度的關系 D. 探究浮力與物體的深度的關系
（第4題圖） （第5題圖）
5、如圖為金魚吐出的某個氣泡在恒溫水中上升過程的示意圖。下列關于該過程中氣泡內氣體密度和氣泡所受浮力的變化情況，敘述正確的是( )
A. 密度和浮力都不變 B. 密度和浮力都變大 C. 密度變小，浮力不變 D. 密度變小，浮力變大
6、關于浮力大小的說法，正確的是（ ）
A. 浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度有關，物體浸得越深，受到的浮力越大
B. 浮力的大小跟物重有關，物體越重，受到的浮力越小
C. 浮力的大小跟物體的體積有關，物體體積越大，受到的浮力越大
D. 浮力的大小跟物體排開液體的重力有關，物體排開液體越重，受到的浮力越大
7、將一半徑為 R 的實心金屬球，用細線拉著，勻速緩慢地放入水深為 2R 的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出。下圖能反映金屬球從水面剛接觸處開始至容器底部過程中，細線所受的拉力大小 F 與金屬球浸入水中深度 h 的關系的是(　　)
8、如圖所示，在一個不計重力和厚度的塑料袋中裝滿水，扎緊袋口，用彈簧測力計鉤住并將其慢慢浸入水中，直至塑料袋完全浸沒于水中。此過程中彈簧測力計的示數（　　）
A．逐漸減小 B．逐漸增大 C．先增大后減小 D．先減小后增大
（第8題圖） （第9題圖） （第10題圖）
9、如圖所示，兩只相同的氣球，分別充入氫氣和空氣，充氣后體積相同。若它們在空氣中受到的浮力分別為F氫和F空（忽略氣壓對氣球體積的影響），則下列說法中正確的是（　　）
A．F 氫＞F 空 B．F 氫＝F 空 C．F 氫＜F 空 D．條件不足，無法比較
10、某次軍事演習中，執行深海作業的潛水艇懸浮在海水中（如圖）。要使潛水艇下潛，應對水艙________（選填“注水”或“排水” ），在下潛過程中，海水對潛水艇上下表面的壓力差________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
11、為了探究浮力大小跟哪些因素有關，某興趣小組的同學，用同一物體進行了如圖所示的操作，并記下物體靜止時彈簧測力計的示數。圖乙中物體未放入前溢水杯裝滿水，物體浸沒后用量筒測出溢出水的體積，如圖丁所示。
（1）為了探究浮力的大小與液體密度的關系，應選擇________兩圖；該小組同學通過比較F1和________的大小，得到“浮力的大小與物體浸沒的深度有關”的結論，產生錯誤的原因是____________________。
（2）物體浸沒在水中時所受浮力大小為________N。
12、兩位同學分別用圖1和圖2裝置探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”。
（1）圖1中，排開液體所受的重力G排= F4－　 ?。ㄟx填“F1”“F2”或“F3”）。
（2）乙同學按圖2進行實驗時，隨著升降臺升高，物體緩慢浸入盛滿水的溢水杯中。測力計A、 B示數的變化量　 ?。ㄟx填“相等”或“不相等”）。
（3）若要驗證阿基米德原理，兩實驗中的金屬塊　 ?。ㄟx填“一定”或“不一定”）要浸沒在水中。
（4）比較兩方案，你覺得哪個更好并說明理由　 　。
13、利用一根吸管制作一個簡易密度計：
（1）為了讓吸管能豎直地漂浮在液體中，應在吸管的 （填“上端”或“下端”）塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來。若將它放人液體中后不能豎直漂浮，請提出改進做法：
。
（2）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時，液體的密度越大，它露出液面部分的長度 （填“越長”“越短”或“不變”），受到的浮力大小 （填“變大”“變小”“不變”）。
（3）通過正確計算，在吸管上標出對應的刻度線，便制成了一個簡易的吸管密度計。下列四種刻度的標示合理的是 。
（4）為了使測量結果更準確，如何使簡易密度計上兩條刻度線（如0.9、1.0)之間的距離大一些？寫出一種方法： 。
14、如圖所示，在彈簧測力計下懸掛一物體，在空氣中彈簧測力計的示數為6 N，當物體浸沒在水中時彈簧測力計的示數是4 N，g取10 N/kg。求：
（1）物體的重力。
（2）物體浸沒在水中時受到的浮力。
（3）物體浸沒時排開水的體積和物體的密度。
參考答案：
一、知識點梳理：
1、浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力，
F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
2、控制變量 3、液體的密度 物體排開液體的體積 4、阿基米德
二、例題講解：
例題1、 C
解析：A、根據阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排；可見浮力與ρ液和V排都有關；還與物體的狀態有關，如木塊漂浮在水中和鹽水中時，盡管液體密度變大，但木塊所受浮力卻相等，都等于木塊的重力；A錯誤；B、浸沒于水中的物體，所受浮力與深度無關；因為ρ液和V排均不變，故浮力不變；B錯誤；C、物體在水中，ρ液不變，V排越大，當然浮力越大；故C正確；D、不論物體漂浮在水面，還是沉在水底，浮力大小總與ρ液和V排有關，與漂浮和沉底無關，如漂在水面的小木塊所受浮力比沉入水底的大石塊小；故D錯誤。
例題2、D
解析：鋁塊浸沒后，溢水杯內的水面高度保持不變，水對杯底的壓強保持不變。水對杯底的壓力不變，故A、B錯誤；鋁塊浸沒在水中靜止時，繩子對鋁塊的拉力等于鋁塊的重力與它受到的浮力的差，即F=G-F浮力。而鋁塊受到的浮力等于它排開水的重力，即F浮=G排，所以F=G-G排，故C錯誤；鋁塊沒有浸沒水中時，電子秤的示數：F=G杯+G水。當鋁塊浸沒在水中時，F'=G杯+G水-G排+F壓力。根據相互作用力的原理可知，鋁塊對水的壓力等于水對鋁塊的浮力，那么F'=G杯+G水-G排+F浮力。如果F=F'，那么F浮力=G排，可以驗證阿基米德原理，故D正確。
例題3、C
解析：A、隨著排開液體體積的增大，浮力是增大的。B、隨著排開液體體積的增大，浮力是增大的，而且不會變為0。C、隨著排開液體體積增大，浮力不斷增大，但是當物體完全浸沒后，浮力就不再改變。D、隨著排開液體體積增大，浮力增大。但是不會一直增大。故C符合題意。
例題4、D
解析：A.物體放入水中前，溢水杯應該是裝滿水的，否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積，故A錯誤；B.物塊浸入水中的過程中，水的深度不變，水對溢水杯底部的壓強不變，故B錯誤；C.左側實驗中，在物塊完全浸沒水中前，隨著物塊浸入水中深度的增加，排開水的體積增大，溢出去的水增多，受到的浮力越大，根據F=G-F浮力可知，故右側彈簧測力計的示數變大；物塊完全浸沒水中，排開水的體積不變，左側彈簧測力計的示數不再變化，故C錯誤；D.由測力計的示數可知，物體的重力G=2N，物體的質量 ；物體浸沒水中后的浮力F浮=G-G′=2N-1N=1N，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，物體的體積 ； 物體的密度 ，故D正確。
例題5、（1）將金屬塊掛在彈簧測力計下，讀取彈簧測力計示數并記錄
（2）0.9 （3）ρgsh-G0 （4）換用密度比水大的液體
解析：（1）根據圖甲可知，步驟①的內容：將金屬塊掛在彈簧測力計下，讀出彈簧測力計的示數（金屬塊的重力）并記錄。（2）據G=F浮力+F拉可知，表中X的數值為：F浮力=G-F拉=4N-3.1N=0.9N；（3）浮力秤在液面漂浮，則：F浮=G總；ρ液gV排=G0+G物；ρgSh=G0+G物；解得：G物=ρgSh-G0；（4）要增大浮力秤的稱量范圍，可以增大它受到的浮力，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，可以通過增大液體的密度來增大浮力秤的稱量范圍。
三、隨堂練習：
1、C 2、D 3、D 4、D 5、B 6、A 7、（1）變大 （2）不變 （3）7×105
四、課后練習：
1、B 2、D 3、B 4、D 5、D 6、D 7、C 8、A 9、B
10、注水；不變 11、（1）甲、丙 F2 物體觸到了容器底 （2）0.5N
12、（1）F2 （2）相等 （3）不一定 （4）圖乙方案更好，測力計固定示數更穩定，能同時觀察測力計A、B示數變化。（或圖甲方案好，操作方便）
13、（1）下端 ；可以用小鋼珠作為配重（重心比銅絲低的材料都可以）；（2)越長 ；不變；（3) C；
（4）用更細的吸管
14、（1） 6 N ；（2） 2 N。 （3） 2×10-4 m3 3×103 kg/m3。
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浙教版八上科學§1.3水的浮力（2）教學設計
課題 1.3 水的浮力（2） 單元 一 學科 科學 年級 八上
教材分析 本節選自浙教版八上第一章第3節《水的浮力》，主要內容為兩大塊：浮力與阿基米德原理、浮沉條件及應用。這節內容的學習基礎是綜合應用液體壓強、壓力、二力平衡等知識，以此來了解浮力的存在而展開的。本節內容是本章的重點和關鍵所在，其中探究影響浮力大小的因素和阿基米德原理，能為后續物體的浮沉、浮力的應用等知識奠定理論基礎。而浮力知識對人們日常生活、生產技術和科學研究都有著廣泛的現實意義，同時也是理論聯系實際的好材料，是學生走向社會的必備的重要知識之一。因此本節內容起著承上啟下的重要作用。本節內容擬安排3課時完成教學，第1課時為浮力及阿基米德原理；第2課時介紹阿基米德原理；第3課時為浮沉條件及其應用；第4課時為浮力的計算。本課時為第2課時，影響浮力大小因素的探究、阿基米德原理及其應用。
學習目標 科學觀念：了解解阿基米德原理的探究過程、內容，能利用阿基米德原理解釋一些相關的現象及進行簡單的計算；科學思維：控制變量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有關”實驗中的運用； 探究實踐：通過實驗探究，掌握阿基米德原理的內容，知道浮力大小與液體的密度及排開液體的體積的關系； 態度責任： 初步了解科學在現實生活中的應用，樹立科學知識服務于社會的觀念。
重點 阿基米德原理及運用
難點 探究影響浮力大小的因素的方法與過程
教學環節 教師活動 設計意圖
導入新課 復習：1、 浸入液體的物體、液體中 的物體，都受到浮力的作用；浮力的方向始終是 ；浮力的施力物體是 ；浮力的作用點在 ； 2、計算浮力的方法： （1）當已知物體的重力和浸入液體中時對物體的拉力大小時，計算浮力的方法是： ； （2）當知道浸入液體中物體的上下表面受到壓力大小時，計算浮力的方法是： 。 導入新課
講授新課 討論交流：1、我們知道，將空礦泉水瓶壓入水中，塑料瓶浸入水中的體積越大，手會感覺越費勁。由此可推測，瓶受到的浮力可能與 有關。 2、由于影響浮力大小的因素可能有多種，所以我們在設計探究實驗時，應該采用 法；（1）若探究“浮力與物體在水中的深度的關系”時，應該只改變 ，而控制其他量（物體的體積、物體的重力、物體浸入水中的體積……等）都相同。 （2）若要探究“浮力與物體排開的液體的體積的關系”時，應該只改變 ，而控制其他量都相同。 活動探究1：浮力與物體的深度大小是否有關？ 方法： （1）取一個圓柱體，用測力計測出重力：G物＝ ； 再將掛在測力計將下的該圓柱體的全部浸入水中（不接觸容器），讀出測力計拉力的大小F1 ＝ ；求得浮力大小為F浮1＝ ； （2）使該圓柱體處于水中更深的位置（不接觸容器），讀出測力計拉力的大小F2 ＝ ；求得浮力大小為F浮2＝ ； （3）比較 F浮1與F浮2： ； 結論：浮力大小與物體在水中的深度 關。歸納得出結論1：浮力大小與物體在水中的深度無關?；顒犹骄?、探究“浮力大小與物體排開液體的體積是否有關” [建立假設] ： 浮力的大小跟物體排開液體的體積多少有關，排開的液體越多，受到的浮力 。 [實驗方案]： A.需要用稱重法測量______________；主要儀器 ； B.需要用測量__________________；主要儀器 。 討論交流：1）如何測量排開水的體積？ 方法1、利用量筒： 量筒內加入適量的水V1，物體浸入水中，待液面穩定讀出總體積V2，則排開水的體積為V2-V1。 方法2、利用溢水杯： ①溢水杯中倒滿水（水不再從溢水口流出）； ②物體浸入水中時，用小燒杯接住流出來的水；③ 將小燒杯里的水倒入量筒中，測出水的體積。 2）實驗中需要測量哪些數據？ ①測物體的重力G物 ②測物體浸入水中時測力計的拉力F拉 ③測出物體排開水的體積V排水 3）記錄本實驗數據用的表格如何設計？ [實驗步驟]： （1）溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的出水口下方； （2）用彈簧測力計測量出物體的重G物，并記錄；（3）將測力計下的物體慢慢浸入溢水杯的水中，使物體約一半沒入水中，讀出水中的拉力F拉1；并記錄； （4）將溢水杯溢出的水注入量筒內，測出它的體積V排水1 ，并記錄； （5）使物體全部浸入水中，讀出水中的拉力F拉2，再用量筒測出排出的水的體積V排2；并都記錄。 數據分析：根據測量數據： （1）可知物體受到的重力為 ； （2）物體一半浸入水中時物體受到的浮力為 ；物體全部浸入水中時，物體受到的浮力為 ； （3）本實驗結論： 。 歸納得出結論2、物體受到的浮力與物體排開水的體積有關 （附視頻）活動3、探究“浮力大小與物體排開的液體所受的重力的關系” 實驗步驟： （1）用彈簧測力計測量出物體的重G物，再測出小燒杯的重力G杯，并記錄； （2）溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的出水口下方； （3）使物體全部浸入水中，讀出水中的拉力F拉； （4）再測出流入小燒杯和水的總重力G杯+水；并記錄； （5）將水換成酒精，重復上述步驟，并記錄。 師生一起分析數據，得出相應的結論：①浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力。 ②物體受到的浮力大小 不僅與排開的液體的重力有關，還與液體的密度有關，液體密度越大物體受到的浮力越大。 這個就是阿基米德原理的探究過程。（附視頻）歸納小結：一、阿基米德原理： 1、阿基米德原理： （1）內容：浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物 體排開的液體受到的重力。 （2）數學表達式： （3）適用條件：阿基米德原理適用于液體和氣體。 2、對“阿基米德原理”的理解： （1） 阿基米德原理對于“部分浸入或全部浸入液體（或氣體）的物體”都適用； （2）由阿基米德原理可知，物體受到的浮力大小只與物體排開液體（或氣體）的體積大小及液體（或氣體的）的密度大小有關； （3）物體受到的浮力大小與物體的重力、物體的體積、液體（或氣體）的體積、物體在液體（或氣體）中的深度等因素均無關； （4）物體受到的浮力大小與物體在液體（或氣體）中的運動狀態無關； （5）若是物體在液體（或氣體）中浮力或懸浮，則F?。紾排＝G物。 二、利用 “阿基米德原理”解決問題： 例題1、關于物體受到的浮力，下列說法正確的是(　　) A．液體的密度越大，受到的浮力越大 B．浸在水中的物體，體積越大，受到的浮力越大 C．物體排開水的體積越大，受到的浮力越大 D．漂在水面上的物體比沉在水底的物體受到的浮力大 例題2、如圖所示，將a、b兩種液體分別放入相同的甲、乙兩燒杯內，再將相同的木塊放入其中，待木塊靜止時，兩容器液面相平。以下說法 不正確的是（ ） A. a的液體密度大于b的液體密度 B. 兩木塊在容器中排開的液體質量相等
C. 放入木塊后兩容器對桌面的壓強甲比乙大 D. 放入木塊后兩容器底部受到液體的壓強相等 例題3、在抗洪搶險中，某村民自制了一個總體積 0.7米3的竹筏，放入 河水中時有1/5體積浸入水中。 （1）此時竹筏受到的浮力有多大？ （2）要使水對竹筏產生4500牛的浮力，竹筏應有多大的體積浸入水中？閱讀：阿基米德 通過上1課時中按礦泉水瓶的活動中提出“浮力大小與什么因素有關”的問題討論 排除深度對浮力的影響：并鞏固控制變量法的運用；理清實驗思路，完善實驗方案直接使用量筒測V排比較簡單，但學生對溢水杯比較陌生，所以有必要介紹一下， 實驗得出結論，視頻加深印象上述實驗基礎上，本實驗操作相對簡單而快捷，要迅速完成并得出相應的結論探究過程再現阿基米德原理實驗過程既是探究更是驗證適當學法指導，促進學生的理解與記憶3個例題講解，使學生進一步理解阿基米德原理的涵義，又規范解題格式
課堂練習 1、一長方體鐵塊如圖所示，從下表面與液面剛剛接觸時下放至圖中虛線位置。能大致反映鐵塊下降過程中所受浮力的大小F浮與鐵塊下表面浸入液體深度h關系的圖像是(　B　) 2、如圖所示，容器內有水，有一塑料試管下面掛一小鐵塊，浮在水面上，P為試管外壁上的點?，F將小鐵塊取下放入試管中，試管仍浮在水面，則鐵塊放入試管內與掛在試管下相比( C ) A. 液面將上升 B. 試管受到的浮力大小將不變
C. P點受到水的壓強將增大 D. 總的排開水的體積將減小 （第2題圖） （第3題圖）3、用如圖裝置驗證阿基米德原理，當物塊浸入溢水杯時，水會流入空桶。下列說法正確的是（　D?。〢．實驗前溢水杯未裝滿水，對實驗結果沒有影響B．物塊浸入水中越深，水對溢水杯底部的壓強越大C．物塊浸入水中越深，左側彈簧測力計的示數越大D．通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米34、為驗證阿基米德原理，小明將電子秤放在水平桌面上并調零，然后將溢水杯放到電子秤上，按實驗操作規范將溢水杯中裝滿水，再用細線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸。則下列四個選項中，判斷正確的是(　D　) A．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓力變小B．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓強變大C．鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力D．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數不變，則驗證了阿基米德原理 （第4題圖） （第5題圖）5、如圖，一個彈簧一端固定物體，另一端固定在容器底部，放在裝滿水的裝置中處于靜止．設想從某一天起，地球的引力減為一半，則彈簧對物體的彈力（彈簧處于壓縮狀態）（　B　） A．不變 B．減為一半C．增加為原值兩倍 D．彈簧對物體無彈力6、某項目化學習小組同學制作“浮漂器”，成功地驗證了阿基米德定律。[選材制作]選取溢水杯、泡沫塊、托盤和粗鐵絲、細鐵絲等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撐桿由粗鐵絲制成，下托盤由細鐵絲制成。[驗證步驟]①將“浮漂器”置于裝有適量水的溢水杯，取一小石塊放在上托盤，在支撐桿上標出水位刻度線。②將小石塊改放在下托盤，往上托盤加砝碼，同時用空燒杯接收溢出的水，直到水位刻度線與水面相平。③取下砝碼，把燒杯中的水全部倒入上托盤。
[結果分析]由步驟①②得出石塊所受浮力F浮=G砝碼，由步驟②③得出燒杯中水的重力G排=G砝碼。因此，F浮=G排，即石塊所受浮力等于其所排開的水受到的重力，從而驗證了阿基米德原理。（1）泡沫塊是制作“浮漂器”的關鍵要素之一。確定泡沫塊高度，應考慮的因素有________。（可多選）A．支撐桿的高度 B．托盤的質量 C．溢水杯的質量D．泡沫塊的密度 E．液體的密度（2）步驟①中將“浮漂器”置于溢水杯，判斷杯中水為“適量”的依據是　 　。（3）分析步驟②③，該組同學得出結論：燒杯中所收集水的重力等于砝碼的總重力，即G排=G砝碼。推測其觀察到的現象為　 　。（4）有同學認為，往上托盤“加砝碼”的操作存在缺陷，改進方法有 ?。▽懗鲆环N）[答案：（1）A；B；D；E （2）將小石塊放入上托盤時，有少量水溢出(或水位剛好達到溢水口處) （3）溢水杯中的水剛好到溢水口處（或無水溢出）；水位刻度線與水面相平 （4）用細沙替代砝碼（其他合理答案也給分）] 及時訓練，有利于鞏固剛剛學習的新知識。同時還有發現學生理解所學知識中存在的問題，便于及時糾正、修補。
課堂小結 1、研究阿基米德原理時，采用控制變量法； 2、阿基米德原理的內容：浸在液體（水或其他液體）里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。 數學表達式：F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液 注意： 浮力只與排開的液體的密度與體積有關；與物體的沉或浮無關，與液體的質量、總體積無關，與物體的體積、物體的重力無關； 阿基米德原理也適用于氣體。 幫助學生掌握重點，更加容易的學習。
板書
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第一章 水和水的溶液
浙教版八年級上冊
第3節 水的浮力（2）
－－－ 阿基米德原理
教學目標
科學觀念：了解阿基米德原理的探究過程、內容，能利用阿基米德原理解釋一些相關的現象及進行簡單的計算；
科學思維：控制變量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有
關”實驗中的運用；
探究實踐：通過實驗探究，掌握阿基米德原理的內容，知道浮
力大小與液體的密度及排開液體的體積的關系；
態度責任：初步了解科學在現實生活中的應用，樹立科學知識
服務于社會的觀念。
新知導入
復習：
1、 浸入液體的物體、液體中 的物體，都受到浮力的作用；浮力的方向始終是 ；浮力的施力物體是 ；浮力的作用點在 ；
2、計算浮力的方法：
（1）當已知物體的重力和浸入液體中時對物體的拉力大小時，計算浮力的方法是： ；
（2）當知道浸入液體中物體的上下表面受到壓力大小時，計算浮力的方法是： 。
部分或全部
上浮或下沉
豎直向上
F?。紾物－F拉
F?。紽向上－F向下
液體
物體重心
討論交流
1、我們知道，將空礦泉水瓶壓入水中，塑料瓶浸入水中的體積越大，手會感覺越費勁。由此可推測，瓶受到的浮力可能與
有關。
2、由于影響浮力大小的因素可能有多種，所以我們在設計探究實驗時，應該采用 法；
（1）若探究“浮力與物體在水中的深度的關系”時，應該只改變
，而控制其他量（物體的體積、物體的重力、物體浸入水中的體積……等）都相同。
（2）若要探究“浮力與物體排開的液體的體積的關系”時，應該只改變 ，而控制其他量都相同。
物體在水中的深度、 物體排開水的體積……
物體在水中的深度
物體浸入水中的體積
控制變量
活動探究
活動1、浮力與物體的深度大小是否有關？
方法：
（1）取一個圓柱體，用測力計測出重力：G物＝ ；
再將掛在測力計將下的該圓柱體的全部浸入水中（不
接觸容器），讀出測力計拉力的大小F1 ＝ ；求
得浮力大小為F浮1＝ ；
（2）使該圓柱體處于水中更深的位置（不接觸容
器），讀出測力計拉力的大小F2 ＝ ；求得
浮力大小為F浮2＝ ；
（3）比較 F浮1與F浮2： ；
結論：浮力大小與物體在水中的深度 關。
5N
1N
4N
1N
4N
無
F浮1=F浮2
討論交流
活動2、探究“浮力大小與物體排開液體的體積是否有關”
[建立假設] ：
浮力的大小跟物體排開液體的體積多少有關，排開的液體越多，受到的浮力 。
[實驗方案]：
A.需要用稱重法測量______________；主要儀器 ；
B.需要用測量__________________；主要儀器 。
越大
浮力的大小 彈簧測力計
物體排開水的體積 量筒
討論交流
方法2、利用溢水杯：
1、如何測量排開水的體積？
①溢水杯中倒滿水（水不再從溢水口流出）；
②物體浸入水中時，用小燒杯接住流出來的水；③ 將小燒杯里的水倒入量筒中，測出水的體積。
方法1、利用量筒：
量筒內加入適量的水V1，物體浸入水中，待
液面穩定讀出總體積V2，則排開水的體積為V2-V1。
討論交流
2）實驗中需要測量哪些數據？
3）記錄本實驗數據用的表格如何設計？
①測物體的重力G物
②測物體浸入水中時測力計的拉力F拉
③測出物體排開水的體積V排水
物體的重G物/N 物體一半浸入水中時測力計的示數F拉1/N 物體排開水的體積V排1/cm3 物體浸沒時測力計的示數F拉1/N 物體排開水的體積V排2/cm3
活動探究
4、實驗步驟：
（1）溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的出水口下方；
（2）用彈簧測力計測量出物體的重G物，并記錄；
（3）將測力計下的物體慢慢浸入溢水杯的水中，使物體約一半沒入水中，讀出水中的拉力F拉1；并記錄；
（4）將溢水杯溢出的水注入量筒內，測出它的體積V排水1 ，并記錄；
（5）使物體全部浸入水中，讀出水中的拉力F拉2，再用量筒測出排出的水的體積V排2；并都記錄。
物體的重G物/N 物體一半浸入水中時測力計的示數F拉1/N 物體排開水的體積V排1/cm3 物體浸沒時測力計的示數F拉2/N 物體排開水的體積V排2/cm3
3.0
2.8
40
20
2.6
實驗分析
根據測量數據：
（1）可知物體受到的重力為 ；
（2）物體一半浸入水中時物體受到的浮力為 ；物體全部浸入水中時，物體受到的浮力為 ；
（3）本實驗結論： 。
3.0N
物體的重G物/N 物體一半浸入水中時測力計的示數F拉1/N 物體排開水的體積V排1/cm3 物體浸沒時測力計的示數F拉2/N 物體排開水的體積V排2/cm3
3.0
2.8
40
20
0.2N
0.4N
2.6
物體受到的浮力與物體排開水的體積有關
視頻：浮力與物體排開液體的關系
新知講解
活動3、探究“浮力大小與物體排開的液體所受的重力的關系”
實驗步驟：
（1）用彈簧測力計測量出物體的重G物，再測出小燒杯的重力G杯，并記錄；
（2）溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的出水口下方；
（3）使物體全部浸入水中，讀出水中的拉力F拉；
（4）再測出流入小燒杯和水的總重力G杯+水；并記錄；
（5）將水換成酒精，重復上述步驟，并記錄。
物體的重G物/N 小燒杯的重力G杯/N 物體浸沒時測力計的示數F拉/N 小燒杯和液體的總
重力G杯+液體/N
用水實驗
用酒精實驗
3.0N
0.2N
2.6N
0.6N
2.7N
0.5N
分析：
物體的重G物/N 小燒杯的重力G杯/N 物體浸沒時測力計的示數F拉/N 小燒杯和液體的總
重力G杯+液體/N
用水實驗
用酒精實驗
3.0N
0.2N
2.6N
0.6N
2.7N
0.5N
根據測量數據：
（1）物體浸沒入水中時，物體受到的浮力為 ；
物體浸沒水中時，排開的水的重力： ；
（2）物體浸沒酒精中時，物體受到的浮力為 ；
物體浸沒酒精中時，排開的酒精的重力： ；
（3）本實驗結論： 。
0.4N
0.4N
0.3N
0.3N
①浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力。
②物體受到的浮力大小 不僅與排開的液體的重力有關，還與液體的密度有關，液體密度越大物體受到的浮力越大。
新知講解
一、阿基米德原理：
1、阿基米德原理：
（1）內容：浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物 體排開的液體受到的重力。
（2）數學表達式：
（3）適用條件：阿基米德原理適用于液體和氣體。
（點擊圖片播放）
新知講解
2、對“阿基米德原理”的理解：
（1） 阿基米德原理對于“部分浸入或全部浸入液體（或氣體）的物體”都適用；
（2）由阿基米德原理可知，物體受到的浮力大小只與物體排開液體（或氣體）的體積大小及液體（或氣體的）的密度大小有關；
（3）物體受到的浮力大小與物體的重力、物體的體積、液體（或氣體）的體積、物體在液體（或氣體）中的深度等因素均無關；
（4）物體受到的浮力大小與物體在液體（或氣體）中的運動狀態無關；
（5）若是物體在液體（或氣體）中浮力或懸浮，則F?。紾排＝G物。
知識運用
二、利用 “阿基米德原理”解決問題：
例題1、關于物體受到的浮力，下列說法正確的是(　　)
A．液體的密度越大，受到的浮力越大
B．浸在水中的物體，體積越大，受到的浮力越大
C．物體排開水的體積越大，受到的浮力越大
D．漂在水面上的物體比沉在水底的物體受到的浮力大
解析：A、根據阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排；可見浮力與ρ液和V排都有關；還與物體的狀態有關，如木塊漂浮在水中和鹽水中時，盡管液體密度變大，但木塊所受浮力卻相等，都等于木塊的重力；A錯誤；B、浸沒于水中的物體，所受浮力與深度無關；因為ρ液和V排均不變，故浮力不變；B錯誤；C、物體在水中，ρ液不變，V排越大，當然浮力越大；故C正確；D、不論物體漂浮在水面，還是沉在水底，浮力大小總與ρ液和V排有關，與漂浮和沉底無關，如漂在水面的小木塊所受浮力比沉入水底的大石塊?。还蔇錯誤。
C
知識運用
例題2、如圖所示，將a、b兩種液體分別放入相同的甲、乙兩燒杯內，再將相同的木塊放入其中，待木塊靜止時，兩容器液面相平。以下說法 不正確的是（ ）
A. a的液體密度大于b的液體密度
B. 兩木塊在容器中排開的液體質量相等
C. 放入木塊后兩容器對桌面的壓強甲比乙大
D. 放入木塊后兩容器底部受到液體的壓強相等
解析：相同的木塊在兩種液體中都處于漂浮狀態，那么它受到的浮力始終等于自身重力，即浮力相等。根據阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知，木塊在兩個容器中排開液體的質量相等，故B正確不合題意；根據圖片可知，排開液體的體積V排甲ρb ，故A正確不合題意； 容器對桌面的壓力F=G容器+G液體-G排+G木 ， 因為G排=G木 ， 所以F=G容器+G液體 ， 這里的液體是指液面高度相同時兩種液體的重力。因為ρa>ρb ，根據G=ρVg可知，液體的重力Ga>Gb ， 所以容器對桌面的壓力F甲>F乙。壓強公式 可知，容器對桌面的壓強甲大于乙，故C正確不合題意；根據液體壓強公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的液體壓強p甲>p乙 ，故D錯誤符合題意。
D
知識運用
例題3、在抗洪搶險中，某村民自制了一個總體積 0.7米3的竹筏，放入 河水中時有1/5體積浸入水中。
（1）此時竹筏受到的浮力有多大？
（2）要使水對竹筏產生4500牛的浮力，竹筏應有多大的體積浸入水中？
閱讀：
阿 基 米 德
隨堂練習
1、一長方體鐵塊如圖所示，從下表面與液面剛剛接觸時下放至圖中虛線位置。能大致反映鐵塊下降過程中所受浮力的大小F浮與鐵塊下表面浸入液體深度h關系的圖像是(　　)
B
隨堂練習
2、如圖所示，容器內有水，有一塑料試管下面掛一小鐵塊，浮在水面上，P為試管外壁上的點?，F將小鐵塊取下放入試管中，試管仍浮在水面，則鐵塊放入試管內與掛在試管下相比( )
A. 液面將上升
B. 試管受到的浮力大小將不變
C. P點受到水的壓強將增大
D. 總的排開水的體積將減小
C
隨堂練習
3、用如圖裝置驗證阿基米德原理，當物塊
浸入溢水杯時，水會流入空桶。下列說法
正確的是（　?。?br/>A．實驗前溢水杯未裝滿水，對實驗結果沒有影響
B．物塊浸入水中越深，水對溢水杯底部的壓強越大
C．物塊浸入水中越深，左側彈簧測力計的示數越大
D．通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米3
D
隨堂練習
4、為驗證阿基米德原理，小明將電子秤放在水平桌面上并調零，然后將溢水杯放到電子秤上，按實驗操作規范將溢水杯中裝滿水，再用細線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸。則下列四個選項中，判斷正確的是(　　)
A．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，
水對溢水杯底的壓力變小
B．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，
水對溢水杯底的壓強變大
C．鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊
排開水的重力
D．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，
若電子秤示數不變，則驗證了阿基米德原理
D
隨堂練習
5、如圖，一個彈簧一端固定物體，另一端固定在容器底部，放在裝滿水的裝置中處于靜止．設想從某一天起，地球的引力減為一半，則彈簧對物體的彈力（彈簧處于壓縮狀態）（　?。?br/>A．不變 B．減為一半
C．增加為原值兩倍 D．彈簧對物體無彈力
B
隨堂練習
6、某項目化學習小組同學制作“浮漂器”，成功地驗證了阿基米德定律。
[選材制作]選取溢水杯、泡沫塊、托盤和粗鐵絲、細鐵絲等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撐桿由粗鐵絲制成，下托盤由細鐵絲制成。
[驗證步驟] ①將“浮漂器”置于裝有適量水的溢水杯，取一小石塊放在上托盤，在支撐桿上標出水位刻度線。②將小石塊改放在下托盤，往上托盤加砝碼，同時用空燒杯接收溢出的水，直到水位刻度線與水面相平。③取下砝碼，把燒杯中的水全部倒入上托盤。
隨堂練習
[結果分析]由步驟①②得出石塊所受
浮力F浮=G砝碼，由步驟②③得出燒杯中
水的重力G排=G砝碼。因此，F浮=G排，即
石塊所受浮力等于其所排開的水受到的重力，從而驗證了阿基米德原理。
（1）泡沫塊是制作“浮漂器”的關鍵要素之一。確定泡沫塊高度，應考慮的因素有 。（可多選）
A．支撐桿的高度 B．托盤的質量 C．溢水杯的質量
D．泡沫塊的密度 E．液體的密度
（2）步驟①中將“浮漂器”置于溢水杯，判斷杯中水為“適量”的依據是 　。
A、B、D、E
將小石塊放入上托盤時，有少量水溢出(或水位剛好達到溢水口處)
隨堂練習
（3）分析步驟②③，該組同學得出結論：燒杯中所收集水的重力等于砝碼的總重力，即G排=G砝碼。推測其觀察到的現象為：
　 　 。
（4）有同學認為，往上托盤“加砝碼”的操作存在缺陷，改進方法有　 　（寫出一種） 。
用細沙替代砝碼（其他合理答案也可 ）
溢水杯中的水剛好到溢水口處（或無水溢出）；水位刻度線與水面相平
課堂總結
1、研究阿基米德原理時，采用控制變量法；
2、阿基米德原理的內容：浸在液體（水或其他液體）里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。
數學表達式：F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
注意：
浮力只與排開的液體的密度與體積有關；與物體的沉或浮無關，與液體的質量、總體積無關，與物體的體積、物體的重力無關；
阿基米德原理也適用于氣體。
板書設計
1.3 水的浮力（2）
……阿基米德原理
阿基米德原理：浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。
公式：F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
注意：
①浮力只與排開的液體的密度與體積有關；
②也適用于氣體。
作業布置
1、復習本課時主要內容；
2、完成作業本中相應練習；
3、完成學案中“課后鞏固”；
4、預習下一課時“物體的浮沉條件”的相關內容。
謝謝
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