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第十章 浮力
第2节 阿基米德原理
2. 科学探究:
物理观念:
通过实验活动,验证阿基米德原理,认识浮力。
经历探究阿基米德原理实验,提升学生设计、收集和处理实验信息的能力;
用浮力解释生活中的现象,提高应用知识解决实际问题的能力,培养学生应用所学知识为社会服务的意识;
3. 科学态度:
国王让阿基米德鉴定皇冠的真假
怎么找到皇冠的体积?
物体浸入液体中的体积,等于物体排开液体的体积
V浸=V排
阿基米德的灵感
阿基米德的灵感
影响浮力大小的因素
物体浸入液体的体积
液体的密度
物体排开液体的体积
V排
ρ液
×
=
m液
F浮
G液
浮力的大小跟排开液体的重力存在什么定量关系呢?
探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
一、设计实验:
?
?
F浮 = G - F示
G排 = G总 – G桶
探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
二、实验步骤:
思考:书本上的步骤对吗?正确的顺序是怎样的?
丁→甲→乙→丙
探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
三、实验表格:
次数 G物 F示 F浮 G总 G桶 G排
1
2
3
…
换用质量不同的物块多次测量,使结论更具有普遍性 。
探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
四、实验结论:
物体所受的浮力与它排开的液体所受的重力大小相等。
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
阿基米德原理:
1.公式:F浮=G排
3.适用范围:液体、气体 。
液体的密度(kg/m )
排开液体的体积(m3)
V排 =
ρ液=
2.推导公式: F浮=ρ液gV排
例1:在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的重力为4.5N,浸没在水中称时,测力计示数为。求:取
(1)王冠浸没在水中的浮力是多少?
(2)王冠的体积是多少?
(3)王冠是纯金打造的吗?
例2:将同一枚新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,静置一会儿,出现如图所示的现象。若鸡蛋在水中所受的浮力为F1,在浓盐水中所受的浮力为F2,则( )
A.F1<F2
B.F1>F2
C.F1=F2
D.无法比较浮力的大小
A
例3:两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于图所示状态.甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比( )
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.不知道液体密度无法比较浮力大小
C
作业1:如图所示,将质量为的小球轻轻放入装满水的溢水杯中,溢出的水取,。求:
小球受到的浮力;
小球排开液体的体积。
一、V排=V物= S物h物
例题1 一个重7.9N的铁球,浸没在水中时受到的浮力多大?(g 取10N/kg,铁球密度为7.9×103kg/m3)
浸没时
二、V排=V浸= S物h浸
部分浸入
例题2 一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上,它的2/3体积露出水面,它受的浮力是 N(g取10 N/kg)
三、V排=S容Δh
Δh
用细绳拉着一个物体,把他慢慢浸入底面积为100cm2的容器中,液面高度变化了1cm,它受到的浮力为 N。
一、测物体的密度
=
V
=
例题1:小华按照如图所示的操作“探究影响浮力大小的因素”,请回答下列问题:
(1)物体浸没在水中时,受到的浮力是_____N。
(2)要探究物体受到的浮力大小与物体排开液体体积的关系,下列方案不合理的是:____。
A. 比较图A、B、C; B.比较图A、C、D; C.比较图B、C
(3)由图A、D、E可得出结论:在 一定时,液体密度越大,物体所受浮力越大。
(4)该物体的密度是_________kg/m3。
1
B
物体排开液体的体积
4×103
二、测液体的密度
在水中:V
=
=
抓住V不变
例题2:如图所示是“探究影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
(1)图a中,弹簧测力计的示数为8N;图b中,物体受到的浮力为 N;
(2)比较图a、b、c中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与 有关;
(3)比较图 中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与液体的密度有关,并能计算出浓盐水的密度是 kg/m3,若向c中继续加入盐,并搅拌均匀,弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)比较图a、c、d中弹簧测力计的示数,可探究浮力的大小与物体浸没在液体中的 无关。
1
物体排开液体的体积
a、d、e
1.1×103
变小
深度
作业2:如图所示,将一块边长为的正方体冰块密度未知,投入到一水槽中,冰块漂浮时浸入水中的深度为,此时水槽中水的深度为,已知水的密度,取。求:
冰块受到的浮力;
冰块的密度;
当冰块完全熔化后,水槽底部受到水的压强。
这节课你收获了哪些知识
1.完成动手动脑学物理;
2.完成同步练习册;