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第2節(jié)阿基米德原理第十章浮力新課導(dǎo)入1、定義:2、產(chǎn)生原因:3、計(jì)算公式4、影響浮力因素:浸在液體(氣體)中的物體受到向上的力。液體對浸在其中的物體產(chǎn)生的上下表面壓力差F浮=G-F拉F浮=F向上-F向下液體的密度物體浸在液體中的體積浮力新課導(dǎo)入問題:那你們有沒有考慮過,浮力的大小與浸在液體中的體積、液體的密度,他們之間有沒有具體的數(shù)量關(guān)系呢?回顧:浮力的大小與浸在液體中的體積、液體的密度是什么關(guān)系?浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。新課導(dǎo)入阿基米德(前287~前212)是古希臘物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。他在物理學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有兩項(xiàng):其一是關(guān)于浮力問題;其二是關(guān)于杠桿問題。兩千多年以前,有位國王讓他鑒定王冠是否是純金的,這需要測量王冠的體積,阿基米德冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。一天,他去澡堂洗澡,當(dāng)他慢慢坐進(jìn)浴缸時(shí),水從浴缸里溢了出來,他望著溢出的水,突然大叫一聲:“我知道了!”竟然起身跑回家中。原來他突然想到“物體浸在液體中的體積不就是物體排開的液體體積嗎?”一、浮力大小與排開液體重力的關(guān)系做一做如圖將一個(gè)空飲料罐用手按入盛滿水的燒杯中時(shí),隨著飲料罐浸入水中體積(V浸)越大,排開的水(V排)也會越多,同時(shí)手感覺費(fèi)力,這說明飲料罐受的浮力越大。物體受到的浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān).(V浸=
V排
)V排ρ液×m排G排猜想:物體所受的浮力可能與排開液體所受的重力有關(guān)一、浮力大小與排開液體重力的關(guān)系探究:浮力大小與排開液體重力的關(guān)系次數(shù)物體的重力G物/N物體在液體中測力計(jì)示數(shù)F'/N浮力F浮/N小桶和排液的總重G總/N小桶的重力G桶/N排開液體的重力G排/N12342.15
1.35
1.100.3
1.60
0.550.85
0.3
0.35
0.650.3
結(jié)論:浮力的大小等于物體排開液體的重力。二、阿基米德原理1.內(nèi)容:浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力。2.公式:F浮=G排3.適用范圍:液體和氣體4.對原理的理解:①物體“浸在液體里”包括“全部浸入(即浸沒)”(V排=V浸=V物)和“部分浸入”(V排=V浸<V物)兩種情況。阿基米德二、阿基米德原理②浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。F浮=G排=m排g=ρ液
gV排③阿基米德原理表明,浮力大小只和ρ液
、V排有關(guān),與物體的形狀、密度、浸沒在液體中的深度及物體在液體中是漂浮、懸浮、沉在水底、還是運(yùn)動等因素?zé)o關(guān)。r液——液體的密度;(單位:kg/m3)V排——物體排開的液體的體積;(單位:m3)方法一:稱重法方法二:壓力差法方法三:阿基米德原理法課堂小結(jié)課堂檢測
1.浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于()A.物體的體積和液體的密度
B.物體的密度和物體浸入液體的深度
C.物體浸入液體的體積和液體的密度
D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素C課堂檢測2.如圖所示,體積相同,密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方,則()A.鋁球受到的浮力最大,因?yàn)樗胍后w的深度最大B.鉛球受到的浮力最大,因?yàn)樗拿芏茸畲驝.鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大D.因素太多,無法判斷C課堂檢測3.一金屬塊在空氣中用彈簧測力計(jì)稱得重力為27N,把它全部浸沒在水中時(shí),測力計(jì)的示數(shù)為17N,取g=10N/kg,則:(1)該金屬塊受到水對它的浮力是多大?(2)物體的體積是多少?(3)金屬塊的密度是多大?課堂檢測解:(1)F浮=G-F=27N-17N=10NV物
=V排
==1.0×10-3m3(2)物體浸沒在水中,V物=V排由阿基米德公式得V排=F浮ρ液g10N1.0×103kg/m3×10N/kg(3)由ρ=,m=得ρ=ρ=
=2.7×103kg/m3mVGVgGg27N1.0×10-3m3×10N/kg課堂檢測4.(2018河南)某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材,按照如圖甲所示的步驟,探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系.(1)先用彈簧測力計(jì)分別測出空桶和石塊的重力,其中石塊的重力大小為________N.(2)把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中,石塊受到的浮力大小為________N.石塊排開的水所受的重力可由________(填字母代號)兩個(gè)步驟測出.(3)由以上步驟可初步得出結(jié)論:浸在水中的物體所受浮力的大小等_________________________.A、D它排開的水所受的重力(2)F浮=G物-F示課堂檢測(4)為了得到更普遍的結(jié)論,下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理的是________.A.用原來的方案和器材多次測量取平均值B.用原來的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.
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