内容正文:
第5节 学生实验:探究——影响浮力大小的因素 课时2
第八章 压强与浮力
据说两千多年以前,古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否是用纯金制成的,要测量王冠的体积,冥思苦想了很久都没有结果。一天,当他跨进盛满水的浴缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,突然想到:物体浸在液体中的体积,不就是物体排开液体的体积吗?
新课导入
1.通过实验与探究,知道物体所受的浮力大小与它浸在液体中的体积有关,与液体的密度有关;
2.理解阿基米德原理,会用阿基米德原理计算浮力大小。
活动探究
课堂总结
当堂检测
学习目标
任务一
浮力大小与什么因素有关
活动1:把空饮料罐用手按入水桶中,饮料罐进入水中越深,手的感觉有什么变化?
感觉需要用更大的力才能将饮料罐全部按入水中。
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
问题:猜想浮力的大小与什么因素有关?说出依据。
船运载货物的多少与船的大小有关,我猜想浮力可能与物体的体积有关。
木头能漂在水面上,铁块会沉入水底,所以我猜想浮力和物体的密度有关。
浮力是在液体中产生的,不同深处,液体压强不同,浮力可能也不同。
液体对物体产生浮力,浮力的大小可能与液体的密度有关。
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
活动2:结合课本P77页“制订计划”中给定的实验器材设计实验,并将实验数据填入实验记录表中。
体积相同的铁块和铝块、大铁块、 一杯清水、 一杯浓盐水、弹簧测力计、细绳。
实验器材
大铁块
铝块
铁块
清水
浓盐水
实验方法
控制变量法
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
实验步骤
将铁块、铝块、大铁块分别浸没在清水、浓盐水中,测量其受到的浮力,填入表格中。
【视频】探究影响浮力大小的因素
活动探究
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学习目标
当堂检测
实验数据
分析数据,比较各种情况中浮力的测量值,验证你的猜想。
物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积 关系,与液体密度 关系。
有
有
实验结论
物体
液体 铁块 铝块 大铁块
清水 0.07N 0.07N 0.14N
浓盐水 0.08N 0.08N 0.16N
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
任务二
阿基米德原理
活动1:分析上个实验结论,交流思考浮力和液体密度、物体浸在液体中的体积有没有进一步定量的关系呢?
物体金在液体中的体积,就是物体排开液体的体积。
质量等于密度乘体积。
可见上面的结论也可表述为:物体所受的浮力大小与它排开的液体质量有关。
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
猜 想:
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
活动2:根据课本78页“实验探究”的内容分小组进行实验,记录实验数据在表格中,分析记录的实验数据得出结论。
弹簧测力计、细线、水、烧杯、小桶、溢水杯、小石块。
实验器材
实验步骤
(1)测出石块的重力G、小桶的重力G桶。
(2)在溢水杯中加满水,用测力计悬挂物块没入水中,读出示数F。
(3)把溢出的水倒入小桶中,测量小桶和水的总重力。
(4)分析数据,归纳结论。
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
【视频】
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
次数 物体所受的重力/N 物体在水中时测力计的读数/N 浮力/N 小桶和排开水所受的总重力/N 小桶所受的重力/N 排开水所受的重力/N
1 1.5 N 0.7 N 0.8 N 0.9 N 0.1 N 0.8 N
2
……
实验数据
实验结论
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。
F浮=G排
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
问题:实验中是先测出桶和溢出水的重力,再将水倒出后测量空桶的重力,测量结果会如何?
如果倒出水后再测空桶的重力,桶内的水不能全部倒净,内壁会附有少量的水,使测得的桶的重力偏大,G排偏小,测得的结果不准确。故实验中应先测小桶的重力。
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
活动3:推导阿基米德原理。
阿基米德原理的推导
F向上=p1S = ρ液gh1S
F向下=p2S= ρ液gh2S
F浮=F向上-F向下
= ρ液gh1S- ρ液gh2S
=ρ液gS(h1-h2)
=ρ液gV排
=G排液(公式法)
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
【视频】阿基米德原理的推导
无论物体是漂浮、悬浮还是沉在水中,它所受的浮力都等于其排开水所手到的重力。
活动探究
课堂总结
学习目标
当堂检测
例题
边长为3cm,密度为2×103kg/m3的一个立方体橡皮泥块,浸没在水中,受到的浮力是多少?如果把这块橡皮泥捏成一只小船,浮在水面,小船所受浮力是多少?(取g=10N/kg)
分析:(1)根据阿基米德原理,橡皮泥块受到的浮力等于它所排开的水所受的重