(共24张PPT)
本节课内容
本节课教学目的
1、启发同学们采用不同于课本的学习方法来学习物理,杜绝死搬硬套。
2、培养同学们学习物理要勤于思考、乐于动手、充分发挥想象力的学习习惯。
传统阿基米德原理实验
实验器材:石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、弹簧测力计、水
⑴用弹簧测力计先测出石块的重力G。
⑵用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。
1.15N
0.45N
实验步骤:
知识回顾
⑶把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯承接从溢水杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计的示数
F′。
⑷用弹簧测力计测出溢出的水和杯子的总重量
G总
。
0.70N
0.90N
1.15N
0.70N
0.45N
0.90N
再用铝块和小铁块分别进行以上实验,记录数据并分析结果。
收集实验数据:
1.15
0.70
0.90
0.45
0.45
0.54
0.34
0.20
0.20
0.65
0.78
0.68
0.10
0.55
0.10
1、F浮=G-F'
2、G排=G总-G杯
研究对象
物重G/N
空杯重
G杯/N
物体浸没水中时弹簧测力计
示数F′/N
杯、水总重
G总/N
浮力的大小
F浮/N
(G-F′)
排开水的重量G排/N
(G总-G杯)
石块
0.45
铝块
0.45
铁块
0.45
分析数据得出结论
即:F浮
=
G排
1.浸在液体中的物体受到向上的浮力
2.浮力的大小等于物体排开液体的重力
对整个实验过程进行分析
3、比较F浮和G排大小归纳得出结论。
提出疑问:这个实验还有更好、更直观的方案吗?
1、实验要经过多次测量物理量(G、F′、G总、G杯)。
2、数据经过做差法处理才得出浮力大小F浮
、
排开
水的重力大小G排的结果。
阿基米德原理实验改进
改进实验原因:
为什么要改进?
因而不便于直接通过实验深刻的理解阿基米德原理,因此我对实验进行了改进。
首先,传统的阿基米德原理实验步骤繁琐、过程复杂,测量数据多,很多同学被过多的数据搞混,不能总结归纳出正确的结论。
其次,不能直接测出F浮和G排的数值,不能通过实验直接得到F浮=
G排
。
实验改进所需仪器和物品
1、
两个相同的弹簧测力计(已改装)。
2、一个双杆铁架台(自制),升降台。
3、一个溢水杯,一个重物,一个小桶(自制),可移动刻度盘两块(自制),橡胶管(带弯头)等。
实验装置展示
五、实验方法步骤说明:
1、往溢水杯中装水至水从溢水口流出少部分到小桶中,并调节左边弹簧测力计的刻度盘零刻线对准此时指针的位置。
2、将有双刻度的弹簧测力计并排挂在铁架台上右边,挂上重物,同时调整红色字体刻度盘的零刻度对准此时指针的位置。同时读出物重G物。
3、将右边的升降台缓缓升起,让物体慢慢浸入溢水杯中,观察两弹簧测力计的示数变化,浸入到某个位置固定后固定。
4、右边弹簧测力计读红色字体的刻度盘示数,即是重物所受浮力大小F浮
;左边的弹簧测力计示数即是排开的液体所受的重力G排
。并记录数据填入表中。
5、直接通过观察两边示数可以得出结论,F浮=G排
实验次数
浮力的大小
F浮/N
排开水的重量G排/N
1
2
3
六、实验改进点及意义:
(一)、改进:对两个弹簧测力计刻度盘的改进。
(二)、实验改进优点:
1、这个实验的操作步骤简单,具有可重复性。
2、可以直接读出浮力F浮;可以直接读出G排;可以直接读出G物。
3、直接动态体现F浮与G排的关系。
意义
5、该装置可以用电动和手摇两种方式进行实验。电动比较平稳,尽可能减小误差;手动在没有电源的情况下也可以使用。
优点
4、很快得出结论:F浮
=
G排
3、实验效果明显,直观性强
[例题]
在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N;浸没在另一种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N,求这种液体的密度.
找出这个隐含条件是本题的关键.
解
F浮液=G—F液=5N—1.4N=3.6N
因为浸没,所以V排液=V石=V排水=3×10-4m3
拓展思维
突破自我
1、如果将同样重7N的铝球浸没在水中,与铁球相比,谁受到的浮力更大一些呢?
【解析】
铁球和铝球的重力相等,则质量相等
根据:F浮=
G排,所以F铝浮>
F铁浮。
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)
解:
300cm3=3×10-4
m3
据题意V排=V/3=
1×10-4
m3
根据阿基米德原理:
F浮=G排=ρ液gV排
=1.0×103
kg/m3×10
N/kg×10-4
m3
=1
N
3.将一质量为54kg的铝块浸没在水中,求铝块受到水的浮力是多少?(
g=10N/kg,ρ铝=2.7g/cm3
)
作
业
2.弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3,这个物体的密度是(
)
A.
1/3×103
kg/m3
B.
2/3×103
kg/m3
C.
3×103
kg/m3
D.
3/2×103
kg/m3
1.铁块的体积是100
cm3,全部浸入水中时,排开水的体积是
cm3,排开的水重是
N,受到的浮力是
N。如果将它全部浸入酒精中,受到的浮力是
N。(g取10
N/kg)
D
100
1
1
0.8