内容正文:
第九章 浮力
第3节 阿基米德原理
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预习清单
1.测量浮力的公式:_______________。
2.物体浸在液体中的_________越大、液体的_________越大,它受到的浮力就越大。
3.浸入液体中的物体所受浮力的大小等于_______________
_________________,这就是著名的阿基米德原理,其表达式是F浮 =___________。
4.阿基米德原理不仅适用于________,也适用于________。
体积
物体排开液体
所受重力的大小
F浮=G-F示
密度
G-F示
液体
气体
导入新课
思考:
(1)什么叫浮力? 浮力是怎样产生的? 浮力的方向是怎样的?
(2)如何用弹簧测力计测量浸没在水中的铁块所受浮力的大小?
(3)决定浮力大小的因素是什么?
任务一:阿基米德原理
探究实验:浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。
实验器材:弹簧测力计、重物、盛有适量水的溢水杯、小桶等。
实验步骤:
①如图甲所示,将小桶悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当小桶保持静止时,读出弹簧测力计的示数,将数据G桶记录在表格中。
任务一:阿基米德原理
实验步骤:
注意:为了减小实验误差,应先测空桶的重力。
②如图乙所示,用细线将物块系好后悬挂在已调零的弹簧测力计的挂钩上,当物块保持静止时,读出弹簧测力计的示数,将数据G物记录在表格中。
任务一:阿基米德原理
实验步骤:
③如图丙所示,将悬挂在弹簧测力计挂钩上的物块缓慢浸没在溢水杯内的水中,使物块不接触溢水杯,同时用小桶收集溢出的水,当物块静止且溢水杯中的水不再流出时,读出弹簧测力计的示数,将数据F拉记录在表格中。
任务一:阿基米德原理
实验步骤:
④如图丁所示,将装有溢出的水的小桶悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当小桶保持静止时,读出弹簧测力计的示数,将数据G总记录在下面的表格中。
任务一:阿基米德原理
实验步骤:
⑤物块受到的浮力F浮 =G物 -F拉 ,物块排开的水受到的重力G排 =G总 -G桶。
任务一:阿基米德原理
实验数据记录表:
总结:物体全部浸没于液体中时,有F浮 =G排。
任务一:阿基米德原理
探究阿基米德原理(物体漂浮时)。
和物体浸没时不一样的地方是,物体漂浮时,F浮 =G物 ,不需要再用称重法来测量浮力。
任务一:阿基米德原理
注意:为使结论更具有普遍性,需更换大小不同的物体、不同种类的液体,进行多次实验。
阿基米德原理:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
任务一:阿基米德原理
公式:F浮 =G排 =m排g=ρ液V排g。
注意:V排是指物体排开液体的体积,不是指物体自己的体积。
适用对象:液体和气体。
任务二:浮力的计算
例题:
有一实心金属球,将它浸没在盛满水的溢水杯中,有50 mL水溢出,求金属球在水中受到多大的浮力?(g 取10 N/kg)
讨论:如果金属球只有一半的体积浸入水中,它受到的浮力是多大?
课堂评价
1. 一个重为8 N的铁块挂在弹簧测力计上,将它浸没在盛满水的溢水杯中,静止时弹簧测力计的示数为6 N,则铁块受到_______N,溢出水的重力是_______N;若把这个铁块浸没在煤油中,铁块受到的浮力是 _________N,此时弹簧测力计的示数是_________N。(煤油的密度为0.8×103 kg/m3)
2
2
1.6
6.4
课堂评价
2.一金属块在空气中受到的重力为39 N,把它全部浸没水中称时(金属块未接触底面),弹簧测力计读数为34 N。(g 取10 N/kg)。求:
(1)该金属块受到水对它的浮力?
(2)该金属块的体积?
(3)该金属块的密度?
答案:(1)5 N (2)500 cm3 (3)7.8 g/cm3
谢谢!
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