8.5 学生实验：探究影响浮力大小的因素第2课时 阿基米德原理 2022-2023学年北师大版物理八年级下册

第五节　学生实验：探究——影响浮力大小的因素 第八章　压强与浮力 第2课时 阿基米德原理 学习目标 1.通过实验探究，知道阿基米德原理. 2.会用阿基米德原理解决生活中的问题，提高将科学技术应用于日常生活和社会的意识。 温故知新 图 说 物 理 认识浮力 探究浮力大小跟哪些因素有关？ 浮力产生原因 液体的密度 排开液体的体积 浮力大小 r液 V排 m排 r液 V排 = m排g = G排 F浮 浮力的大小与物体浸入液体的体积，与液体的密度有关。浮力的大小与物体排开液体的重力有什么样的关系？ 环节一：实验探究--阿基米德原理 图1 图2 图3 图4 ①用测力计测出物体在空气中的重力G和空桶的重力G1; ②溢水杯中倒满水，把物体的1/2，全部浸入溢水杯中，读出弹簧测力计示数F拉; ③用测力计测出桶和溢出水的总重G2; ④浮力F浮 =G物-F拉,G排=G2-G1，比较F浮和G排。 提出问题 制定计划 收集证据 请同学们利用桌上的器材小组合作，进行实验。 次数 物体的重力 G1/N 物体在液体中测力计示数 F2/N 浮力/N 小桶和排液的总重 G2/N 空小桶的重力 G／N 排开液体的重力/N 1 2 分析与论证 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，这个规律叫做阿基米德原理。即F浮=G排=m排g =ρ液gv排(阿基米德原理) 环节一：实验探究--阿基米德原理 浸没（全部浸入）、部分浸入。 交流与反思 1.为了避免实验的偶然性，得出普遍规律，在实验过程中可以怎么做，说出你的想法？ 换用不同液体、不同物体多次测量 2.实验误差分析 （1) 先测物体在液体中的拉力，再测物体的重力。 （2) 先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力 （3) 溢水杯中未装满水 3.溢水杯中水量有什么要求？ 物体沾水所测重力偏大，所测浮力偏大。 所测排开液体的重力偏小。 导致测得的排开液体的重力偏小。 溢水杯中必须装满水。 环节一：实验探究--阿基米德原理 对原理的理解: 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 A.浸没时：V排=V物 B.部分浸入时： V排<V物 物体在气体中也受到浮力的作用。节日里放飞的气球，就是由于受到空气的浮力而飞上天空的。阿基米德原理同样适用于气体。 环节一：实验探究--阿基米德原理 5.小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系” （1）测量前，应检查弹簧测力计指针是否指在 刻度线上。 （2）纠正错误后，该探究实验的合理顺序为 （用ABCD表示）。 （3） 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N． （4） 两步骤可得出物块排开水所受的重力G排，通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 ． （5）将图A中的水换成酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3），物体受到的浮力 。（填“变大”“变小”或“不变”） （6）物体按图所示，从与水面刚刚接触时下放至图中虚线位置．能大致反映物体下降过程中所受浮力的大小F浮与浸入液体深度h深关系的图象是（ ） 零 排开的液体的重力 CDAB AB CD 1.4 变小 C 4.计算浮力的四种方法： 称重法测浮力 F浮=G–F拉 力的平衡 F浮=G 压力差法 F浮=F下—F上 阿基米德原理 F浮=G排=m排g =ρ液gv排 环节一：实验探究--阿基米德原理 环节二：阿基米德原理应用 即F浮 = G排 = m排g = ρ液gv排(阿基米德原理) N Kg/m3 m3 N/Kg (1)求浮力：F浮＝______、F浮＝________计算。 (2)求排开液体的体积：V排＝________计算。 (3)求液体的密度：ρ液＝________计算。 G排 ρ液gV排 牛刀小试--求浮力 1、中国研发的万米载人潜水器-奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米达到10058米，创造了中国载人深潜新纪录,“蛟龙号”载人潜水器体积大约50m3，g取10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3，求：它受到的浮力。 2.我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼－15舰载机，每架舰载机质量为25t，g取10 N/kg。求：在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？ 解：浮力F浮＝ρ海水gV排＝1.03×103kg/m3×10N/kg×50m3＝5.15×105 N。 解：F浮＝G排＝m排g＝5