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第九章:浮力与升力
9.2
探究浮力的大小
沪粤版
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阿基米德通过洗澡探究出浮力的大小和什么有关?
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一、阿基米德原理
回顾旧知
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。与深度、物体的形状等无关。
浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
提出猜想
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
称重法测浮力:F浮=G-F
如何测排开水的重力呢?
一、阿基米德原理
如何测量排开的水重?即收集的水恰为排开的水。
重点指导:
溢水杯:介绍溢水杯的使用:将水倒入溢水杯中,水面到达溢水口。将物体浸入溢水杯的水中,被物体排开的这部分水从溢水口流出。
用空小桶接住流出的水,溢出水的重力应为盛有溢出水的小桶的总重与空桶的重力之差。G排=G总-G桶
一、阿基米德原理
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。
一、阿基米德原理
实验步骤
⑷用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总
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′。
实验
反思
注意:
应先测出物体受到的重力再将物体浸没在水中,否则重力偏大。
在测量排开液体的重力时,先测空桶的重力,再测盛水后小桶的重力。
物体要缓慢浸入水中且不与杯壁接触
最好用密度比水稍大的物体
1.内容:
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的重力即:F浮
=
G排
一、阿基米德原理
3.阿基米德原理同样适用于气体。
2.
F浮=m排g=ρ液V排g。
使用阿基米德原理时,应注意:
物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”两种情况。
浸没
部分浸入
V排=V浸=V物
V排=V浸一、浮力:
二、浮力产生的原因:物体上下表面压力差
三、影响浮力大小的因素:液体密度、浸入体积
物体在液体中的物体受到液体竖直向上的托力。
称重法
1、如图,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯屮,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时
测力计的示数F(图乙);
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);
④将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G2(图丁);
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同"
课堂训练
回答下列问题:
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮=____________,被排开的水所受的重力G排_________。(用上述测得量的符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点):
(a)
___________________________________________________
;
(b)___________________________________________________
o
(3)物体没有完全浸没在水中,___________(选填“能”或“不能“)用实验验证阿基米德原理。
课堂训练
能
G1-F2
测力计的精度不够,测量时测力计未保持静止等
小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等
G-F
2.某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力为(
)
A.一定为0.3N.
B.可能为0.2N.
C.一定为0.5N.
D.可能为0.4N.
D
3.关于浮力,下列说法中正确的是(
)
A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力
B.一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加竖直向上浮力
C.只要下沉的物体就不会受到浮力
D.浮力的方向不一定都是向上的
B
4、比较下列物体受的浮力
⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中
铁
F浮铝
=
F浮铁=
F浮铜
铜
铝
⑵如图所示,A、B两个物体的体积相等,哪个受到的浮力大?
A
B
F浮A<
F浮B
4、比较下列物体受的浮力
⑶如图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大?
(ρ水>
ρ酒精)
A
水
B
酒精
F浮A>
F浮B
4、比较下列物体受的浮力
5.一个重79
N的铁块,放入酒精中。求:它受到的浮力。
(ρ铁=7.9×103Kg/m3)
F浮=G排=m排g
=ρ液V排g=1.0×103Kg/m3×
1×10-3m3×10N/kg=10N。
m
ρ
79N
10N/Kg
=
=
7.9Kg
V=
G
g
=
7.9Kg
7.9×103Kg/m3
=
1×10-3m3
m=
解:
6、潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终不变
D.先增大后不变
B