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沪粤版物理8年级全下培优备课课件(精做课件)9.2阿基米德原理第九章浮力授课教师:Home .班级:.时间:.
一、阿基米德鉴定王冠
某天他去洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他兴奋地跳出澡盆,奔向街头,大声喊着“攸勒加!攸勒加!(我想出了!我找到了!)”
一、阿基米德鉴定王冠
排开液体的
体积
物体浸在液体中的体积
=
等质量的不同物质,由于密度不同,体积不等。
现在你知道阿基米德是怎么辨别出来的了吗?
一、阿基米德鉴定王冠
知识点1 探究阿基米德原理
1.小点在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时:
【实验思路】
(1)
【实验过程】
他设计了如图所示的实验。
1星题 基础过关
称重
(2)这次实验最合理的顺序是____________。
(3)由________两图可得,石块浸没在水中后所受浮力F浮=________N。
(4)由________两图可得,石块排开的水的重力G排=________N。
CABD
AB
1.4
CD
1.4
【实验结论】
(5)比较F浮和G排的大小,可得F浮________G排。
【交流反思】
(6)如果实验中物体没有浸没水中,该实验______(填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
=
能
(7)误差分析:在实验前如果未将溢水杯中的水装满,会导致测得的“排开液体所受重力”______(填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(8)【开放性设问】:为了得到更普遍的结论,可以_________________________________________________________________。(20分)
偏小
将水换成其他液体进行实验(或将石块换成铁块进行实验,合理即可)
阿基米德又有了进一步的思考
影响浮力大小的因素
物体浸在液体中的体积(V浸)
液体的密度(ρ排)
物体排开液体的体积(V排)
V排
ρ液
×
=
m排
F浮
G排
浮力的大小跟排开液体的重力存在什么定量关系呢?
一、阿基米德鉴定王冠
【实验】探究浮力的大小
提出问题:
浮力的大小跟物体排开液体的重力存在什么定量关系呢?
猜想:
1.可能相等
2.可能成正比
二、探究浮力的大小
需要测量哪几个量?
设计实验:
如何收集排开液体的体积?
如何测出排开液体所受的重力?
说一说你的实验方案?
二、探究浮力的大小
知识点2 阿基米德原理的理解
2.[福州期末]将重为2 N的物体浸没在装满水的溢水杯中,溢出了0.5 N的水,则物体受到的浮力是( )
A.0.5 N B.2 N
C.5 N D.50 N
A
进行实验:
二、探究浮力的大小
物体重力G= N,
空杯重力G杯= N
弹簧测力计示数F’= N,物体所受浮力
F浮=G-F’= N
接水后杯子的重力
G杯’= N,
被小石头排开水的重力
G排=G杯’-G杯= N
实验序号 物重 空杯重 物体在水中弹簧测力计示数 浮力 杯子与排开水的总重 排开水重
1
2
3
实验记录:
你发现了什么?
二、探究浮力的大小
实验结论:
物体所受浮力F浮与被物体排开水的重力G排大小相等。
交流与评估:
说一说你在实验过程中遇到的问题。
二、探究浮力的大小
阿基米德原理:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。
公式:
适用范围:
F浮=G排
液体和气体
推导式:
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
三、阿基米德原理
3.把一个石块浸没在装满水的溢水杯中,测得溢出的水的质量是30 g,石块在水中受到的浮力F水=______N。若把这个石块浸没在酒精中,石块在酒精中受到的浮力F酒精____F水。(ρ水>ρ酒精,g取10 N/kg)(4分)
0.3
<
4.[六安模拟]中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4 300 m的科考营地顺利升空,达到9 032 m,如图所示,“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为9 000 m3。空气密度随海拔的升高而减小,营地附近的空气密度为0.80 kg/m3,g取10 N/kg,浮空艇在营地附近受到空气浮力的大小为___________N;在升空过程中,浮空艇所受浮力逐渐________(填“变大”“变小”或“不变”)。(4分)
72 000
变小
你能用阿基米德原理解释下列现象吗?
独木舟能载人、载物
钢铁制成的万吨级巨轮不会下沉
三、阿基米德原理
【课本例题】在图所示的实验中,如果铁块的体积V=50cm3,g取10N/kg,试问:
(1)把铁块浸没在水中时,它排开的水的重力为多少?它受到的浮力多大?
(2)把铁块浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中,它排开盐水的重力为多少?它受到的浮力多大?
三、阿基米德原理
解:根据阿基米德原理,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力
(1)铁块浸没在水中时,它排开的水的体积:V排=V=50cm3=5×10-5m3
它排开的水的重力:
G排=m排g=ρ水V排g=1×103kg/m3×5×10-5m3×10N/kg=0.5N
铁块受到的浮力:F浮=G排=0.5N
物体浸在液体中分为两种情况:
浸没时:
V排=V物
F浮=ρ液gV排
=ρ液gV浸
=ρ液gV物
浸入时:
V排<V物
F浮=ρ液gV排
=ρ液gV浸
<ρ液gV物
对于同一物体而言,浸没时受到的浮力大,部分
浸入时受到的浮力小,而且浸入的体积越小,所受的
浮力也越小。
三、阿基米德原理
【课本例题】在图所示的实验中,如果铁块的体积V=50cm3,g取10N/kg,试问:
(1)把铁块浸没在水中时,它排开的水的重力为多少?它受到的浮力多大?
(2)把铁块浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中,它排开盐水的重力为多少?它受到的浮力多大?
三、阿基米德原理
解:根据阿基米德原理,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力
(2)铁块浸没在盐水中时,它排开的盐水的体积:
V排’=V=50cm3=5×10-5m3
它排开的盐水的重力:
G排’=m排’g=ρ盐水V排’g=1.1×103kg/m3×5×10-5m3×10N/kg=0.55N
铁块受到的浮力:F浮’=G排’=0.55N
5.[广州期中]潜水艇从高密度海水区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示,潜水艇从a处驶入低密度海水区, “掉深”到b处,潜水艇在a、b处所受浮力大小分别为Fa、Fb,排开液体重力为Ga、Gb,则下列选项正确的是( )
A.Fa=Fb B.FaC.Ga=Gb D.Fa>Gb
D
2星题 情境应用
6.两个完全相同的容器A、B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种液体中,静止后的情况如图所示,已知甲、乙两球排开液体的重力相等,则下列说法正确的是( )
A.甲球排开液体的质量更大
B.甲球所受的浮力更大
C.容器A中液体密度大于B中液体的密度
D.容器B中液体对容器底部的压强大于A中液体对容器底部的压强
D
7.某舰满载时排开海水的质量达67 500 t。它满载时所受的浮力为__________N,排开海水的体积为__________m3。(ρ海水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)(4分)
6.75×108
6.75×104
8.(中考趋势题)如图所示为跳水运动员在进行跳水比赛,当她的手刚接触到水面到下沉至刚好完全浸入到水中(①→②),这一过程中她受到的浮力变化情况是____________,理由是___________________________________________
_____________________________________
________________________。(4分)
逐渐变大
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,液体的密度不变,运动员排开水的体积V排逐渐变大,
浮力逐渐变大
9.实心金属块重5.4 N,挂在弹簧测力计上,如图所示,当它全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为3.4 N。若金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计的示数是______N。(2分)
4.4
10.如图所示,将一个长方体木块放入盛有水的容器中,木块浸入水中的深度为4 cm,木块的底面积为50 cm2,木块浸入水中的体积是_________m3,所受浮力F浮的大小是__________N。(g取10 N/kg)(4分)
2×10-4
2
11.[长沙模拟]如图甲所示是小点的爷爷收藏的中华奇石,将它放入如图乙底面积为100 cm2的薄壁柱形容器,水面上升了2 cm,则石块浸入水中的体积是________m3,所受浮力F的大小为______N。(g取10 N/kg)(4分)
2
2×10-4
阿基米德原理
探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
阿基米德原理
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力
F浮= G排= ρ液 gV排
计算V排,计算F浮
课堂小结