阿基米德原理教學課件

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第二節(jié) 阿基米德原理,春暖花開美好時光,努力學習不負厚望,復(fù)習回顧,,物塊在空氣中，彈簧測力計 示數(shù)G（即物塊的重力）。 (2)將物塊浸在水中，彈簧測力 計示數(shù)F。,2、“稱重法”測浮力：,一、認識浮力,1、①浮力：液體和氣體對浸在其中的物體有豎直向上的托力 ②方向：豎直向上 作用點：畫在重心上 施力物：液體和氣體,F浮=G-F,3、浮力產(chǎn)生的原因：,F浮 =F向上-F向下,浮力是由于液體對物體向上和向下的壓力差產(chǎn)生的,二、影響浮力大小的因素,實驗猜想,猜想1：浮力可能與液體的密度有關(guān),猜想4：浮力可能與物體的體積有關(guān),猜想3：浮力可能與物體浸入液體的深度有關(guān),其它猜想：…… …… …… ……,實驗探究2：浮力的大小與哪些因素有關(guān)？,猜想2：浮力可能與物體排開液體的體積有關(guān),設(shè)計實驗——猜想1：,⑴把雞蛋放入清水中，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。,⑴,⑵,⑵在清水中加鹽，改變水的密度，再觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。,⑴ 在清水中，雞蛋下沉。,⑵清水中加入食鹽后，鹽水的密度增大，雞蛋慢慢上浮直至漂浮的狀態(tài)。,實驗結(jié)論：猜想1 正確，浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。,觀察實驗：,⒉ 兩個彈簧測力計的讀數(shù)一樣 嗎？分別是多少？,⒋ 實驗說明了什么問題？,⒈ 把同一物體浸入相同的液體中。,⒊ 容器中的液體的液面發(fā)生什么樣的變化？,實驗結(jié)論： 浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān)。,設(shè)計實驗——猜想2：,⑴把物體放入清水中，觀察測 力計的讀數(shù) F1 。,⑵改變物體在水中深度，再觀察 測力計的讀數(shù) F2 。,⑶比較兩次的讀數(shù) F1 和 F2 。,測力計的讀數(shù) F1 = 2 N。,測力計的讀數(shù) F2 = 2 N。,結(jié)論：浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。,設(shè)計實驗——猜想3：,物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的 有關(guān)，還與物體排開液體的 有關(guān)，而與浸沒在液體中的 無關(guān)。,密 度,體 積,深 度,根據(jù)猜想1、2、3，得出的實驗結(jié)論：,實驗2，浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān)。,實驗3，浮力的大小跟物體所在液體中的深度無關(guān)。,實驗1 ，浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。,分析歸納,實驗探究 3 浮力的大小---- 阿基米德原理,（2）制定計劃與設(shè)計實驗 ① F浮如何測？ G排如何測？ ② 為什么要收集溢出的水？ 怎樣使收集的水恰為排開的水？ ③ 用什么樣的容器接水？如何測排開的水重？ ④ 怎樣安排實驗順序最為合理，為什么？,（1）提出問題 F浮與G排有什么關(guān)系？,,a.需測4個物理量： 、 、 、 ； b.需算2個物理量： 、 。 ① G物＝______N； G杯＝______N； ② F拉＝______N； F?。紾物 － F拉＝ ______N； ③ G杯和水＝______N；G排 ＝ G杯和水－ G杯＝_____N c.比較F浮與G排 ，你發(fā)現(xiàn)了什么？,（3）進行實驗與收集證據(jù),實驗器材：石塊、鋁塊、鐵塊、溢水杯、空杯、測力計、水,⑴用彈簧測力計先測出石塊的重力G。,⑵用彈簧測力計再測出空杯子的重力G杯。,1.15N,0.45N,實驗步驟：,練一練,⑶把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯里，用空杯承接從溢水杯里被排開的水，讀出此時彈簧測力計的示數(shù) F′。,⑷用彈簧測力計測出承接了水后杯子的總重 G總 。,0.70N,0.90N,收集實驗數(shù)據(jù)：,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,比較浮力的大小和物體排開水的重力，你發(fā)現(xiàn)了什么？,4. 實驗結(jié)論,浸入液體中的物體所受浮力的大小 （填“等于”、“大于”或“小于”）物體排開的液體所受重力的大小。,等于,——阿基米德原理,（1）公式：F浮 = G排= m排 g,（2）大?。?只跟______ 和_______有關(guān)，與物體的ρ物、V物、 m物、形狀、浸沒的深淺h、液體的多少…都___關(guān)！,（4）也適氣體： F?。紾排氣＝ρ空氣 gV排氣,ρ液,V排,無,=,,=ρ液 g V排,小結(jié),1.影響浮力大小的因素： 物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān)，還與物體排開液體的體積有關(guān)，而與浸沒在液體中的深度無關(guān)。,2.阿基米德原理： 浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力的大小。,公式：F浮 = G排=ρ液g V排,二、計算浮力的幾種方法,1、稱重法 F浮=G－F示 2、壓力差法 F浮=F向上－F向下,,3、原理法：F浮 = G排 =m排g,4、公式法: F浮=ρ液gV排,需知： G排 或 m排 杯中液滿時：m排=m溢,易錯點：V排的單位換算,1、“稱重法”求浮力（利用F浮 =G－F示） 【例1】 一個金屬球在空氣中稱時,彈簧測力計的讀數(shù)為14.7N，浸沒在水中稱時,彈簧測力計的讀數(shù)為4.9N，求金屬球浸沒在水中時所受浮力的大小? 一個1N的鉤碼，掛在測力計鉤上,當鉤碼浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)是0.87N，這個鉤碼受到的浮力是________N。,已知：G=14.7N F示=4.9N 求： F浮 解： F浮 = G -F示 =14.7N - 4.9N = 9.8N 答：金屬球浸沒在水中時所受浮力的大小為9.8N,0.13,2、“阿德法”求浮力（利用F浮 = G排） 【例2】 一個重10 N的石塊，放入盛滿水的燒杯中，溢出水0.6kg。求：石塊受的浮力.（g=10N/kg) 質(zhì)量為300g的物體全部浸沒在盛滿水的容器中，溢出的水是100g，那么物體所受到的浮力是______N。（g=10N/kg),已知：G=10N m溢=0.6kg g=10N/kg 求： F浮 解： F浮 =G 排 = m溢 g= 0.6kg×10N/kg = 6N 答：石塊受浮力為6N,1,3、“公式法”求浮力（利用F浮 = ρ液g V排） 【例3】一個小球放入量筒的水中，水面由80mL上升到120mL(未溢出)。 求：小球受的浮力。（g=10N/kg) 質(zhì)量5.4kg的實心鋁球，將它浸沒在水中，則鋁球受到的浮力是多大? (ρ鋁=2.7×103kg/m3, g=10N/kg),已知：V1=80ml V2=120ml ρ水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg 求： F浮 解： V = V2-V1=120ml — 80ml=40ml=40cm3=4×10-5m3 F浮 = ρ水g V排= 1.0×103kg/m3×4×10-5m3× 10N/kg = 0.4N 答：小球受浮力為0.4N,解： 由ρ = m/V得 V= m/ρ=5.4kg/ 2.7×103kg/m3 =2×10-3m3 又 ∵ 浸沒在水 ∴ V排= V =2×10-3m3 F浮 = ρ水g V排= 1.0×103kg/m3×2×10-3m3× 10N/kg = 20N 答：鋁球受浮力為20N,,4、“綜合法”求浮力、密度 （利用F浮 = G－F拉和F浮 = ρ液g V排） 【例4】一金屬塊掛彈簧測力計下，示數(shù)為2.7N，把它完全浸沒在水中時，彈簧測力計示數(shù)為1.7 N。（g＝10N/kg) 求：（1）F浮 （2）V金屬 （3）ρ金屬,,課堂練習,1、在如圖所示的大魚和小魚的爭論中， 魚的說法正確，這是因為兩條魚浸沒在同種液體中，它們受到的浮力大小與 有關(guān)。,,大,一個2N的物體，掛在彈簧測力計上，當鉤碼浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)是1.2N，這個鉤碼受到水的浮力是 N,課堂練習,0.8,水,水,水,鹽水,,,,,,1,2,3,4,5,（1）若選用的操作是1、3、5或1、4、5，可研究浮力的大小與 的關(guān)系。,如圖為小華同學“研究影響浮力大小的因素”實驗的若干操作，根據(jù)此圖,課堂練習,液體的密度,水,水,水,鹽水,,,,,,1,2,3,4,5,（2）若研究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系，可選用的操作是 （填序號）。,課堂練習,如圖為小華同學“研究影響浮力大小的因素”實驗的若干操作，根據(jù)此圖,1、2、3,水,水,水,鹽水,,,,,,1,2,3,4,5,課堂練習,（3）若研究浮力的大小與物體浸沒深度的關(guān)系，可選用的操作是 （填序號）,如圖為小華同學“研究影響浮力大小的因素”實驗的若干操作，根據(jù)此圖,1、3、4,,再見,謝謝,