内容正文:
10.2 阿基米德原理
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课堂导学
知识点1 阿基米德原理
读一读
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(用V浸来表示),不就是物体排开液体的体积(用V排来
表示)吗?随后,他设计了实验,解决了王冠的鉴定问题。
做一做
1. 实验:验证V浸是否等于V排。
(1)实验器材:量杯、溢水杯、60cm3的圆柱体、水。
(2)实验步骤:向溢水杯中加水至溢水口,依次按圆柱体体积、体积和
全部体积放入溢水杯中,每次直到观察到溢水口中不再有水溢出时,分
别读取和记录此时的V浸和V排。
(3)实验数据:
V浸 20cm3 40cm3 60cm3
V排
(4)实验结论:V浸 V排(选填“=”或“≠”)。
=
想一想
2. 应用已学内容,思考并完成以下推想过程:
(1)已知:①F浮与 和 有关;(填入相关物理量的符号)
②V浸 V排(选填“=”或“≠”)。
(2)代入:F浮变成与 和 有关。(填入相关物理量的符号)
(3)已知:m=ρV,G=mg。
(4)代入:F浮变成与 有关(填入相关物理量的符号)。
物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有什么定量关系?下面我
们通过实验来研究。
V浸
ρ液
=
V排
ρ液
G排
(1)实验器材:小桶、溢水杯、圆柱体、水、弹簧测力计。
(2)设计实验:
①测浸在液体中的物体所受浮力的大小:先测出物体所受的重力F1,再
读出物体浸在液体中时测力计的读数F2,F浮= (用字母表示
物理量写出关系式);
②测物体排开液体所受的重力大小:先测出空桶的重力F3,再把物体浸
在装满水的溢水杯中,让溢出的液体流入小桶中,用测力计测出此时小
桶和排开液体的总重F4,则G排= (用字母表示物理量写出关
系式)。
F1-F2
F4-F3
3. 实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(3)进行实验:如图所示,按照 (用符号表示)的顺序
开始实验,改变物体浸在液体中的体积,多做几组实验数据,将实验结
果记录再表格中。
A
B
C
D
CDBA(或DCBA)
(4)实验数据:
次数 F1/N F2/N F浮/N F3/N F4/N G排/N
1
2
3
(5)实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小 (选填“大
于”“小于”或“等于”)它排开的液体所受的重力,即F浮 G排
(选填“>”“<”或“=”)。
等于
=
(6)实验反思:
①在步骤B中,如果物体只有部分浸入水中,对实验结论会产生什么影
响? ;
②在步骤B中,如果物体漂浮在水面上,对弹簧测力计没有拉力,对实
验结论会产生什么影响? ;
③按照上述步骤完成实验后,便马上得出结论,结论可靠吗?若不可
靠,应该怎么做?
。
不影响
不影响
不可靠,应该更换不同液体或不同体积的固体,多次实验
▶结论1 (1)物体排开液体的体积等于物体浸在液体中的体积,即V排=
V浸。
(2)大量的实验结果表明,浸在液体中的物体受到向上的浮力,
浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。这就是著名的
阿基米德原理。
(3)阿基米德原理用公式表示为:F浮=G排。
练一练
4. 下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开的液体所受重力
关系”的过程情景,完成下面的填空。
(1)实验中所用圆柱体的重力为 N;在情景图B中存在的错误是