内容正文:
第二节 探究:浮力大小与哪些因素有关
学习目标
1.能完成“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验,知道影响浮力大小的因素。(物理观念)
2.在探究过程中体会并尝试应用控制变量思维。(科学思维)
3.在探究过程中能提出合理的猜想与假设,能采用控制变量的方法设计实验,能分析数据并得出结论能与大家交流、合作。(科学探究)
4.养成合理设计和规范操作实验的意识,有保护仪器和自身安全的习惯。(科学态度与责任)
重点难点
重点:浮力大小与哪些因素有关的实验及结论
难点:实验方案的设计
导学过程
自主学习1
探究浮力的大小与哪些因素有关?
1实验猜想
(1)问题1:手托一个西瓜,慢慢放入水中,:手用的力会怎样变化?你猜想西瓜所受浮力跟什么因素有关?
答: 慢慢变小;猜想浮力大小可能与浸入水中体积(物体排开液体体积) 。
(2)动手操作:
①将鸡蛋放入盛水的玻璃杯子中,发现鸡蛋下沉;分析鸡蛋受浮力情况。
分析: 鸡蛋受浮力较小,下沉 。
②往杯子中加盐,发现鸡蛋开始上浮,最终漂浮。分析鸡蛋所收浮力有什么变化?
分析: 鸡蛋所受浮力变大 。
③你猜想鸡蛋所受浮力大小可能与什么因素有关?
分析: 鸡蛋所收浮力大小可能跟液体密度有关 。
(3)将空铁罐,倒放入水槽中,然后用力下压,需要的力越来越大,可能是浮力越来越大。我们猜想浮力大小可能与 物体浸入液体深度 有关。
(4)综合以上分析,我们猜想,物体浸入液体所收浮力大小跟 物体排开液体体积 、 物体浸入液体深度 、 液体密度 有关。
2.阅读P214—216。明确或回答以下问题。
(1)实验目的:①探究浮力大小与哪些因素有关。
②学习制定实验步骤进行实验。
(2)实验器材: 弹簧测力计 、铁架台、圆柱形金属块、小石块、烧杯、细线、水、盐水
合作探究1
1.实验设计:
物体所受浮力为重力与拉力的差值,即:F浮=G-F;既然浮力可能跟多个因素有关,则要采用控制变量法探究浮力与某个因素的关系。
(1)探究浮力与物体排开液体体积(V排)的关系设计:
我的设计: 。
(2) 探究浮力与浸没的深度(h)的关系设计:
我的设计: 。
(3) 探究浮力与液体密度(ρ液)的关系:
我的设计: 。
(4)设计记录实验数据表格:
参考表格:
探究因素
探究因素变化情况
G/N
弹簧测力计示数/N
浮力大小
/N
液面位置变化
(大/小/相同)
浮力与V排
浸入体积小
浸入体积大
浮力与h
深度较小
深度较大
浮力与ρ液
清水
盐水
2.根据实验设计的实验步骤进行实验,并将数据记录在设计的表格中。
3.分析实验数据,得出实验结论:
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大 。
4.反思交流:
5.对点训练:
小明同学按照如图甲所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)由图甲可知,物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 1 N;
(2)分析图甲中A、C、D三图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”);
(3)分析图甲中 ABC(ABD) 三图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(4)分析图甲中A、D、E三图可得出结论:物体排开液体的体积一定时, 液体密度 越大,物体受到的浮力 越大 (选填“越大”或“越小”);
(5)若完成实验后,小明发现弹簧测力计使用前没有校零,如图乙所示,实验中物块浸没时测得的浮力大小与真实值相比 不变 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
合作探究2
用力传感器探究影响浮力大小的因素
阅读课本P216“DIS实验室”部分,然后观看有关视频。
用力传感器探究跟用弹簧测力计探究相比有那些优点?结论相同吗?
自我评价
1.小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”实验中,如图F,用弹簧测力计拉着圆锥形物体从其底部刚好接触水面,开始缓慢没入水中描绘的弹簧测力计示数F与圆锥形物体的浸入水中深度h的变化关系图像与图乙中相符合的是(已知物体高2cm)( C )
A. B.
C. D.
2.小明同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止(如图所示)。下列说法正确的是( A )
A.丙图中金属块所受浮力为1N
B.乙图中金属块受到的浮力大于丁图
C.由丙、丁两图知浮力的大小与物体浸没在液体中的体积有关
D.比较甲、丙、丁三幅图可得出浮力的大小与浸入液体的体积有关
3.图示为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,其中A是塑料块,B是金属块,它们的重力和体积均不相等。根据图示中实验结果,一定能得出浮力的大小与以下哪个量有关( B )
A.物体浸在液体中的深度 B.物体浸在液体中的体积
C.液体的密度 D.物体的密度
4.在如图所示“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以验证浸没后物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度关系的是( C )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
5.如图所示是“探究影响浮力大小的因素”实验,比较图甲、乙两次实验可得,物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的 体积 有关。当该物体完全浸没在盐水中时受到的浮力大小为 2.2 N。
6.如图所示,用弹簧测力计测物体受到的浮力,由图(a)可知,物体受到的重力为 4.8 牛;如图(b),当部分浸入水中时,物体受到的浮力为 1.4 牛;若如图(c)所示将物体全部浸没在水中,弹簧测力计的示数将 变小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
7.某实验小组的同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出),根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图像,则:
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力为 4 N。
(2)图像中 AB (选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变。
(3)圆柱体由h1到h2的过程中,其下表面所受水的压强增大,所受浮力 不变 。
22.如图所示,在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止。乙图中金属块所受浮力为N;比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与有关。
8.如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。
(1)从图中可知物块的重力为 4.8 N,物块完全浸没于水中所受浮力为 0.6 N;
(2)比较D和E,可以得出:浮力大小与 液体密度 有关;
(3))比较 C 和 D 可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关;
(4)本实验采用的物理方法是 控制变量法 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
我的收获
学科网(北京)股份有限公司
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