内容正文:
沪科版 八年级全一册
第9章 浮力
9.3 阿基米德原理
教学目标
1.能通过实验,认识阿基米德原理,
2.能对浮力问题进行简单计算,
3.能了解阿基米德原理在生产生活中的应用。
教学重点难点
教学重点
教学难点
1、通过实验探究浮力与排开液体重力的关系,理解并掌握阿基米德原理的核心内容。
2、运用阿基米德原理解决实际问题,培养学生的科学探究能力和实践应用能力。
1、学生对阿基米德原理中浮力与排开液体重力关系的理解与实验操作。
2、将阿基米德原理应用于解决实际问题时,对物体浮沉条件的综合分析能力
阿基米德的启示
两千多年前,希腊学者阿基米德为了鉴定金
王冠是否是纯金的,要测量王冠的体积,冥思苦
想了很久都没有结果。一天,他跨进盛满水的浴
缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,他忽然想到:
物体浸在液体中的体积,
不就是物体排开液体的体积吗?
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想想做做
感受浮力的大小
现象:
饮料罐浸入水中的体积越大,容器中溢出的水越多;它所受的浮力越大。
知识回顾:浮力大小与哪些因素有关?
由上节的实验可以知道,物体浸入液体的体积越大,液体的密度越大,物体受到的浮力就越大。
而物体浸入液体的体积,等于被它排开的液体的体积。
浮力的大小跟物体排开液体的体积以及液体的密度有关。
那么,浮力的大小与物体排开液体的重力之间有何关系呢?
浮力
大小
排开液体
所受重力
液体
密度
排开液体
的体积
排开液体
的质量
浮力大小与排开液体所受的重力有何关系?
m=ρV
G=mg
ρ
V
浮力与物体排开液体重力的关系
图1
图3
图4
探究实验
图2
探究浮力的大小
实验器材
弹簧测力计、石块、烧杯、细绳、水、溢水杯。
实验设计
需要测量的物理量:F浮、G排
测量F浮的大小:
称重法
F浮=G石- F拉
测量G排的大小:
溢水法
称重法
G排=G总- G杯
(1)实验器材:
弹簧测力计、物体(ρ物>ρ液)、溢水杯、小桶、细线、水、盐水.
(2)测量浮力的方法(称重法)
设计实验
在空气中
在水中
F浮=F2-F3
(3)测量排开液体所受的重力(溢水法):
溢水杯中盛满液体,把物体浸在液体中,让排开的液体流入一个小桶中,桶中的液体就是被物体排开的液体,用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。
G排=G总-G桶=F4-F1
设计实验
需要测量的物理量:
F浮、G排
实验步骤
注意:在物体浸入前应先测空桶的物重
① 测物重G
② 测空杯重G1
③ 测浸没后的拉力F
④ 测量杯和溢水重G2
F浮 = G – F
G排 = G2–G1
实 验
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
探究新知
【实验步骤】
①用弹簧测力计测量空桶所受的重力G桶。
②用弹簧测力计悬挂一个物体,读出物体在空气中(如图乙)和浸在水中(如图丙)静止时弹簧测力计的示数G物和F拉,计算物体在水中所受浮力的大小。同时用小桶将排开的水收集起来。
也可用这样的
装置代替溢水杯
实验器材:溢水杯
液面一定要达到 溢水口。
【实验步骤】
④换大小不同的物体,重复以上实验,记录实验数据。
③用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力(如图丁),计算排开的水所受的重力G总。
多次实验避免偶然性
实验中先测空桶重力,再测小桶和水的总重力,然后计算排开的水的重力,与乙、丙、丁、甲的实验顺序相比,可避免因桶内残留有水而影响测量结果。
次数 物体的重力/N 物体在液体中测力计示数/N 浮力/N 小桶和排液的总重力/N 小桶的重力/N 排开液体的重力/N
1
2
3
4
物体在液体中受到的浮力大小等于物体排开液体的重力
用不同物体、不同液体做多次实验(多次测量,得出普遍规律)
【数据记录】
次数 小桶所受的重力G桶/N 物体所受的重力G物/N 物体在水中时弹簧测力计的读数F拉/N 小桶和排开水所受的重力
G总/N 浮力
F浮/N 排开水所受的重力
G排/N
1 0.31 1.25 1.05 0.51 0.20 0.20
2 0.31 1.25 0.68 0.86 0.55 0.55
3 0.31 1.25 0.30 1.26 0.95 0.95
F浮=G物-F拉
G排=G总- G桶
阿基米德原理
1. 阿基米德原理内容:
2. 数学表达式:
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。
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
ρ液表示液体的密度,单位:千克/米3(kg/m3)
V排表示排开液体的体积,单位:米3(m3)
g表示9.8牛/千克(N/kg)
F浮表示物体受到的浮力,单位:牛(N)
各物理量全部采用国际单位制。
实验
①器材:测力计、石块、溢水杯、小桶、细线、水、盐水。
②步骤:测石块重、小桶重、F示、小桶和排开水总重。
③结论:浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
④实验注意事项:
①原理内容: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。
②原理表达式:F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 。
③对原理的理解: 浸没V排=V物; 部分浸入V排<V物 。
阿基米德原理
阿基米德原理
课堂小结
排开
1.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____的液体所受____的大小,即F浮=____=________。
2. 阿基米德原理适用于气体,用公式表示为F浮=G排=m排g=________,浸在大气 里的物体,V排____V物。
重力
G排
ρ液V排g
ρ气V排g
=
课后习题
C
2.将重6 N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4 N的水,物体受到的浮力是( )
A.10 N
B.6 N
C.4 N
D.2 N
课后习题
3.小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列关系式正确的是( B )
B
第1题
A. F浮=F4-F1 B. F浮>F4-F1
C. F浮>F3-F2 D. F2-F3=F4-F1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
课后习题
4.如图,将一个质量为790g的铁块浸没在烧杯内的水中,求铁块受到的浮力。(铁的密度为7.9×103kg/m3,g取10N/kg)
790g
解:F浮=G排
=ρ液gV排
=1×103kg/m3×10N/g×100×10-6m3
=1 N
课后习题
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