内容正文:
第十单元 浮力
阿基米德原理
学习目标
1. 知道影响浮力大小的因素;
2. 理解阿基米德原理。
重点:影响浮力大小的因素。
难点:理解阿基米德原理。
浮力的大小与哪些因素有关?
实验猜想:
猜想1:浮力可能与液体的密度有关
猜想2:浮力可能与物体排开液体的体积有关
猜想3:浮力可能与物体浸入液体的深度有关
其它猜想:…… …… …… ……
探究一:影响浮力大小的因素:
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探究:猜想1:浮力可能与液体的密度有关
(1)
(2)
(1)把鸡蛋放入清水中,观察现象。
在清水中,鸡蛋下沉。
(2)在清水中加盐,增大水的密度,再观察现象。
盐水的密度增大,鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。
实验结论:猜想1正确,浮力的大小跟液体的密度有关。
设计实验2:
观察实验:
⒉ 两个弹簧测力计的读数一样吗?分别是多少?
⒋ 实验说明了什么问题?
⒈ 把同一物体浸入相同的液体中。
⒊ 容器中的液体的液面发生什么样的变化?
实验结论:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
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设计实验3:
(1)把物体放入清水中,观察测力计的读数F1。
(2)改变物体在水中深度,再观察测力计的读数 F2 。
(3)比较两次的读数 F1 和 F2 。
测力计的读数 F1 = 2N。
测力计的读数 F2 = 2 N。
结论:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
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物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关,还与物体排开液体的 有关,而与浸没在液体中的 无关。
密度
体积
深度
根据猜想1、2、3,得出的实验结论:
1.小明在黄河边上玩时,向河水中扔了一石块.石块在水中不断下沉的过程中,受到的水的压强和浮力的变化情况是( )
A.压强增大,浮力减小
B.压强、浮力都不变
C.压强增大,浮力不变
D.压强、浮力都增大
针对训练
C
2. 关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大受到的浮力越小
C.物体没入水中越深受到的浮力越大
D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
D
3.把一个篮球逐渐压入水中时,随着篮球浸入水中体积的增大,需要向下压篮球的力________(填“增大”或“减小”),这说明篮球受到水的浮力________(填“增大”“不变”或“减小”)。由此可见,浸在液体中的物体所受浮力的大小与_____________________________________有关。
增大
增大
物体排开液体的体积(浸入液体的体积)
探究浮力的大小
实验器材:石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水
探究二:阿基米德原理:
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(3)把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯承接从溢水杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计的示数F′。
(4)用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
0.70N
0.90N
1.15N
0.45N
(2)用弹簧测力计再测出石块的重力G
(1)用弹簧测力计先测出空杯子的重力G杯
实验步骤:
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收集实验数据:
研究对象 物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F′/N 杯、水总重
G总/N 浮力的大小 F浮/N 排开水的重量G排/N
石块 1.15 0.45 0.70 0.90 0.45 0.45
铝块 0.54 0.45 0.34 0.65 0.20 0.20
铁块 0.78 0.45 0.68 0.55 0.10 0.10
比较浮力的大小和物体排开水的重量,你发现了什么?
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第二级
第三级
第四级
第五级
实验结论:
浸入液体中的物体所受的浮力的大小 (填“等于”、“大于”或“小于”)被物体排开的液体所受的 。这便是著名的“阿基米德原理”。
阿基米德原理对气体也同样适用。
等于
重力的大小
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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。
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。
浸没
部分浸入
浮力计算公式
液体的密度
物体排开液体的体积
由阿基米德原理可知:
F浮=G排=m排g=ρ液· g · V排
先不变后变小
1.乒乓球从水中上浮到水面的过程中,所受浮力大小如何变化?
针对训练
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2.把三个体积完全相同的球a、b、c放入水中,静止时,它们所处的位置如图所示( )
A.小球受到浮力Fa>Fb>Fc
B.小球受到浮力Fa>Fb=Fc
C.小球受到浮力Fa=Fb>Fc
D.三个受到浮力一样大
针对训练
2.把三个体积完全相同的球a、b、c放入水中,静止时,它们所处的位置如图所示(C)
A.小球受到浮力Fa>