9.2阿基米德原理

天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 9.2 阿基米德原理 学习目标 1.理解浮力的大小与哪些因素有关。 2.能用溢水杯等器材探究浮力的大小，通过实验得出阿基米德 原理。 3.会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。 4.体会实验探究常用方法——控制变量法和等效替代法 学习重点: 1.浮力的大小与哪些因素有关? 2.探究浮力的大小及阿基米德原理的理解与应用。 学习难点:探究浮力的大小及阿基米德原理的理解与应用。 学习过程 认识了浮力，结合 P90 教材 思考：浮力大小与哪些因素有关？怎么求得浮力的大小？ 【学点一】影响浮力大小的因素 分析教材 P90，请你完成下列内容：在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时， 同学们提出了如下的猜想： ①可能跟液体的密度有关。 ②可能跟物体浸入液体的体积（即物体排开液体的体积）有关； ③可能跟物体浸入液体的深度有关； ④可能跟物体的密度有关 【实验探究 1】：浮力大小与液体的密度有关？ 实验器材：装适量水的烧杯、装适量盐水的烧杯、土豆 实验现象：放入水中土豆 ，放入盐水中土豆 。（上浮，下沉） 实验分析：F 浮水 F 浮盐（填< > =）, ρ 水 ρ 盐（填 ，=）。 实验结论：其他条件相同时，F 浮与 ρ 液 关，ρ 液越大，F 浮越 。 【实验探究 2】:浮力大小与排开液体的体积有关？天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 实验器材：装适量水的烧杯、金属圆柱体、弹簧测力计 实验数据： 浸入体积 重力 G/N 拉力 F/N 浮力 F 浮/N 一半 全部 实验分析：F 浮 1 F 浮 2（填< > =）, V 排 1 V 排 2（填< > =）。 实验结论：其他条件相同时，F 浮与 V 排 关，V 排越大，F 浮越 。 注意：被物体排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积——等效替代法。 【实验探究 3】：浮力大小与浸入深度有关？（参照 P90 图 9-10 完成实验） 实验器材：装适量水的烧杯、金属圆柱体、弹簧测力计 实验数据：G1=G2= N，F1= N，F2= N。 实验分析：F 浮 1= N，F 浮 2= N，F 浮 1 F 浮 2 实验结论：其他条件相同时，F 浮与深度 关。 【实验探究 4】：浮力大小与物体密度有关？ 实验器材：装适量水的烧杯、体积相同的铁块和铜块、弹簧测力计 实验数据： 物体 重力 G/N 拉力 F/N 浮力 F 浮/N 铁块 铜块 实验分析：F 浮铁 F 浮铜 （填< > =）。 实验结论：其他条件相同时，F 浮与ρ物 关。 总结得出结论： 物体在液体中所受浮力的大小不仅与 有关，还与 物体 有关，而与浸没在液体中的 、 等无 关。 注意：用控制变量法来理解影响浮力大小的两个因素。 【跟踪练习】天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 1.跳水运动员离开跳台后，从接触水面到全部浸入水中，他受到的浮力 将 ；当他全部浸入水中下沉的过程中，受到的浮力将 。 2.翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与 哪 些 因 素 有 关，如图所示。请仔细观察图示并回答下列 问题： （1）从 A、B 两图可知，鸡蛋在水中受到的浮 力 大 小 是 ____________N。 （2）根据 B、C 两实验，他就得出鸡蛋受到的 浮 力 大 小 与 液体的密度有关，你认为对吗？ ，理由是 。 （3）在实验中，你还可以观察到什么现象？（写出一个）_____________ _。 思考：知道了浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，那么浮力的 大小与物体排开的液体所受的重力的大小有怎样的关系呢？ 【学点二】探究阿基米德原理（合作探究） 实验器材: 弹簧测力计、溢水杯、小烧杯、石块、细线、水。 结合教材 p174 图 9—10 思考：1.怎样测浮力？2.怎样收集排开的液体？3.怎样 测出排开液体的重力？完成实验： 1.用弹簧测力计测物体受到的浮力——称重法 步骤：① 石块的重力 G。 ② 石块浸没在水中的示数为 F´ 。 ③浮力大小 F 浮 。 2.用溢水杯测出物体排开的液体的重力。 (1)测出小空桶所受的重力 G1。 (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,用小空桶收集被石块所排开的液体，测 出所排开的液体和桶的总重力 G2。 (3)测出被石块排开的液体所受的重力 G 排。（G 排= G 总-G 桶）天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 次数 物体 重力 G 物体浸没在水 中时弹簧测力 计的示数 F 示 物体 受到 的浮 力 F 浮 小桶 重 G1 排开的水 和桶的总 重 G2 排开的水 重 G 排 1 [来 2 3 发 现 规 律 : 浸 入 液 体 中 的 物 体 所 受 浮 力 的 大 小 等 于 ____________________________。 用公式表示为 F 浮=_______=__________。 （其中被物体排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积——等效替代法。） 实验结论： 阿基米德原理的内容： 。 说明：使用阿基米德原理时，应注意以下几点： ①“浸”的含义：一是物体浸没在液体中。 二是物体的一部分体积浸入液体中，还有一部分体积露在液面以外。天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ ②浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，跟物体本身的体积、 物体的密度、物体的形状、物体浸没在液体中的深度、物体在液体中是否运动、 液体的多少等因素无关。 ③正确运用公式计算要注意找 V 排。由公式变形可用来计算排开液体的体积，可 用来计算液体的密度。 ④阿基米德原理也适用于气体。 【跟踪练习】 1．用弹簧测力计测得一石块重 5N,将石块全部浸没在水中,测力计的示数为 3N, 则物体受到的浮力为______N,石块排开水的体积为________m 3,石块的体积 为_________m3,石块的密度是_________kg/m3;若将这个石块浸没在密度为 0.8 ×103kg/m3 的液体中,它受到的浮力是_______N,此时弹簧测力计的读数是 _______N。(g=10N/kg) 2．（2013云南 ） “辽宁舰航母已正式列入中国人民解放军海军系列，其满载 时排水量(满载时排开水的质量)为6．75万n屯。则满载时其受到的浮力为（ ） A.6．75×1O8N B．6．75×107N C．6．75×104N D．6．75×103N 3.密度为 0.4×10 千克／米 3，体积为 0.5dm3 的木块浸没在水中时受到的浮力 是_____牛顿，浮在水面上受到的浮力是______牛顿。（g＝10 牛／千克） 【知识总结】 1.浮力 的大小不仅与液体的密度有关，也与排开液体的体积有关。 2.阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力的大小 被该物体 排开的液体所受的 。 （1）公式：F 浮=G 排 = ρ 液 V 排 （2）大小：只跟 和 有关，与物体的 ρ 物、V 物、 m 物、形状、浸没的深浅 h、液体的多少…都___关！ （3）关键： 找 V 排 浸没 V 排_____V 物天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 天添资源网 http://www.ttzyw.com/ 部分浸入：V 排＝V 实浸 V 物 （4）也适气体： F 浮＝G 排气＝ρ 空气 gV 排气 达标测试 1.一个铁球先后浸没在盐水、水、酒精中,受到的浮力分别是 F1、F2、F3,则三 者的大小关系是_______________。 2.一个物体的体积为 60cm3,当其体积的一半浸没在水中时,受到的浮力是 _________N;当其全部浸没在水中时,所受到的浮力是________N。(g=10N/kg) 3.(2013 湖北省宜昌市)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同 时松手，小木块上浮，大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力 A．木块受的浮力大 B．石块受的浮力大 C. 两者受的浮力一样大 D．条件不足，无法比较 4.不同材料制成的相同体积的三个小球,放入同种液体中,最后静止时如图所示, 则它们受到的浮力的大小关系是 ( ) A. F 甲=F 乙=F 丙 B. F 甲