• 3.12 MB
  • 2021-11-01 发布

八年级全物理课件第二节 阿基米德原理_沪科版

  • 46页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
第二节 阿基米德原理 第九章 浮力 1 课堂讲解 2 课时流程 课后 作业 逐点 导讲练 课堂 小结 当堂 检测 •浮力的大小与哪些因素有关 •探究阿基米德原理 •阿基米德原理 阿基米德的启示 两千多年以前,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? 做做想想 将易拉罐按入装满水的烧杯中, 感受浮力与排开的液体的关系。 排开液体的体积物体浸在液体中的体积 = 知1-导 1知识点 浮力的大小与哪些因素有关 这些物体受到的浮力大小相同吗,浮力的大小和哪些 因素有关呢? 知1-讲 实验探究:决定浮力的大小的因素 实验猜想: 猜想1:浮力可能与液体的密度有关 猜想2:浮力可能与物体的体积猜想有关 猜想3:浮力可能与物体浸入液体的深度有关 其它猜想:…… …… …… …… 知1-讲 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。 猜想2:浮力可能与物体的体积猜想有关 观察实验: 1. 把同一物体浸入相同的液体中。 2. 两个弹簧测力计的读数一样吗? 分别是多少? 3. 容器中的液体的液面发生什么样 的变化? 4. 实验说明了什么问题? 实验结论:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 2.8N4N 知1-讲 知1-讲 猜想3:浮力可能与物体浸入液体的深度有关 设计实验: (1)把物体浸没在水中,观察弹簧 测力计的读数 F1 。 测力计的读数 F1=2 N (2)改变物体在水中深度,再观察 弹簧测力计的读数 F2 。 测力计的读数 F2 =2 N (3)比较两次的读数 F1 和 F2 。 结论:浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。 知1-讲 分析归纳 实验1:浮力的大小跟液体的密度有关。 实验2:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 实验3:浮力的大小跟物体浸在液体中的深度无关。 根据猜想1、2、3,得出的实验结论: 物体在液体中所受浮力的大小不仅与___________有关, 还与物体排开液______有关,而与浸没在液体中的 ______无关。 液体的密度 体积 深度 知1-讲 (实验探究题)小明在生活中发现木块总浮在水面, 铁块却沉入水底,由此他提出两个问题: 问题1:浸入水中的铁块是否受到浮力? 问题2:浮力大小与哪些因素有关? 为此他做了进一步的猜想,设计并完成了如图所示实验。 【例1】 知1-讲 (1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测 力计示数,说明浸入水中的铁块________(填“受到” 或“不受到”)浮力; (2)做____________(填字母)两次实验,是为了探究铁 块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关; (3)做(d)、(e)两次实验,是为了探究浮力大小与 ________________的关系。 受到 (c)、(d) 液体密度 知1-讲 【导引】 (1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示 数,说明浸入水中的铁块受到浮力作用; (2)探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时, 控制液体的密度和铁块排开液体的体积这两个因素相同, 铁块在液体中浸没的深度不同,符合这个条件的是(c)、 (d)两图; (3)(d)、(e)两次实验中,铁块在液体中浸没的体积相同,液 体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,因此研究的是 浮力大小与液体密度的关系。 知1-讲 (控制变量法)在探究浮力与液体密度关系时控制物体 排开液体体积相同;在探究浮力与物体排开液体体积 关系时控制液体密度相同。 知1-练 1 把鸡蛋放入清水中,鸡蛋沉在水底,然后逐渐向 清水中加盐,鸡蛋会上浮至液面。这说明浮力的 大小与液体的________有关。密度 知1-练 2 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) 知2-导 2知识点 探究阿基米德原理 猜想 浮力大小,跟它排开液体的体积和液体的密度有关。 排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。 浮力与排开的液体有什么关系? 可以怎样表述浮力的大小? 浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关 浮力大小可能与排开液体的重力有关。 知2-讲 探究实验:浮力与物体排开液体重力的关系 图1 图2 图3 图4 测量数据填入记录表;用不同物体、不同液体做几次 实验。 知2-讲 实验数据表格 分析数据得出结论 1. 浸在液体中的物体受到向上的浮力 2. 浮力的大小等于物体排开液体的重力 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/N 小桶的重 力/N 排开液体 的重力/N 1 2 3 4 知2-讲 定义 浸在液体中的物体所受的浮力, 大小等于它排开液体的重力。 阿基米德原理 知2-讲 【例2】(实验探究题)在“浮力的研究”实验中。 (1)取一石块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如图甲 所示;当石块浸入水中的体积缓慢增大时,石块受 到浮力大小的变化是________。增大 (2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程: ①如图乙,用弹簧测力计测出石块的重力为F1; ②如图丙,用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2; ③如图丁,把石块浸入盛满水的溢水杯中,用该烧 杯承接从溢水杯里被排出的水,当石块全部浸入水 中时,读出弹簧测力计的示数为F3;④如图戊,用 弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。 用F1、F2、F3、F4表示,实验中测得石块所受的浮力为 ________,排出水的重力为________。根据该实验的测 量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定 量关系是__________________。 知2-讲 F1-F3 F4-F2 F1-F3=F4-F2 知2-讲 【导引】 (1)图甲中,当石块浸入水中的体积缓慢增大时,石块 排开水的体积变大,根据F浮=ρgV排可知,石块受到 浮力大小的变化是增大;(2)根据称重法可知,石块所 受的浮力为F1-F3;排出水的重力F4-F2;根据该实 验的测量数据得,F1-F3=1.5 N-1 N=0.5 N,F4- F2=1 N-0.5 N=0.5 N,即物体所受浮力大小与排开 水的重力的定量关系是:物体所受浮力的大小等于物 体排开水的重力(或F1-F3=F4-F2)。 知2-讲 根据称重法求浮力,即先在空气中测量物体的重力 F1,然后把物体浸在液体中,再读出弹簧测力计的示 数F2,则物体所受浮力F浮=F1-F2。 知2-练 1 【中考·郴州】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,四步实验中弹簧测力计的 示数为F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是(  ) A.F浮=F2-F3 B.F浮=F4-F3 C.F浮=F2-F1 D.F浮=F2-F4 D 知2-练 2 如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛 满水的大烧杯中,则从大烧杯溢出流入小桶中的水 和此金属球的关系是(  ) A.两者体积相等,质量相等 B.两者体积相等,小桶中水的质量较大 C.金属球受到的浮力等于小桶中水的重力 D.金属球受到的浮力大于小桶中水的重力 C 知3-讲 3知识点 阿基米德原理 阿基米德原理求浮力 1. 阿基米德原理数学表达式:F浮=G排 2.用于计算的导出式: F浮= G排= m排g= r液 gV排 3.适用范围:液体和气体 知3-讲 关于阿基米德原理的讨论 1. 区分:浸没、浸入、浸在、没入; 2.F浮=r液 gV排 r液——液体的密度; V排——物体排开的液体的体积; 3.F浮= r液 gV排 —— 决定式 表明浮力大小只和 r液、V排有关, 浮力大小与物体的形状、密度,浸没在液体中的深 度及物体在液体中是否运动等因素无关。 知3-讲 【例3】将一个乒乓球按入水中,松手后,乒乓球上 浮,越接近水面上浮越快,最后浮出水面,下列说 法正确的是(  ) A.露出水面前,浮力逐渐增大;露出水面后,浮力 继续增大,最后保持不变 B.露出水面前,浮力保持不变;露出水面后,浮力 保持不变 C.露出水面前,浮力逐渐减小;露出水面后,浮力 保持不变 D.露出水面前,浮力保持不变;露出水面后,浮力 先减小后保持不变 D 知3-讲 由阿基米德原理可得F浮=G排=ρ水gV排,要确定乒乓 球所受浮力的大小的变化情况,只需确定乒乓球排开 水的体积的大小变化情况即可。乒乓球在露出水面前 排开水的体积不变,露出水面后排开水的体积先逐渐 减小后保持不变(漂浮在水面);故乒乓球在露出水面 前,浮力保持不变,露出水面后,浮力先减小后保持 不变。 【解析】 知3-讲 由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,物体所受浮 力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关, 而与物体的运动速度和浸没时所处的深度无关,分析 浮力变化时,只需分析液体密度和物体排开液体体积 的变化即可。 知3-练 1 【中考·株洲】将一空饮料罐压入装满水的烧杯 中,其排开的水所受到的重力为4 N,则空饮料 罐受到的浮力大小为____N,方向竖直________。4 向上 知2-练 2 如图所示,一个小球静止在水中,它所受浮力的 方向是__________;如果剪断绳子后,小球漂浮 在水面上,它所受浮力的大小与原来相比将____。 竖直向上 变小 1 知识小结 1.探究浮力的大小与哪些因素有关 2.阿基米德原理的探究实验 3.阿基米德原理的公式讨论 4.利用阿基米德原理的分析与计算 1. 公式F浮=ρ液gV排中的ρ液是液体的密度,而不是物 体的密度ρ物;V排是物体排开的液体的体积;当物 体浸没在液体中时,V排=V物;当物体部分浸入液 体中时,V排<V物。 2. 由F浮=ρ液gV排可知,物体排开液体的体积V排一定 时,物体所受浮力的大小与液体的密度成正比; 在同一种液体中,物体所受浮力的大小与物体排 开液体的体积成正比。 1. 两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中, 同时松手,小木块上浮,大石块下沉,所受浮力较 大的物体是(  ) A.小木块  B.大石块  C.一样大  D.无法确定 2 易错小结 B 易错点:用阿基米德原理比较物体的浮力大小 2. 体积相同的铁球、铝块和木块,浸在液体中的情况 如图所示,比较它们受到的浮力,则(  ) A.铁球受到的浮力最大 B.铝块受到的浮力最大 C.木块受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大 D 易错点:用阿基米德原理比较物体的浮力大小 (来自教材) 在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的 质量为490 g,浸没在水中称时,王冠重4.5 N,则这 顶王冠在水中所受的浮力为______N,它排开的水 重为______N。 (g 取 10N/kg) 1 0.4 0.4 (来自教材) 解:具体的方法如下: (1)利用“称重法”,即F浮=G-G′。 (2)用量筒量出铁块的体积V,即为V排;再利用密度 公式的变形m=ρ水V排,以及质量与重力的关系式 G排=mg,得出F浮=G排=ρ水 gV排。 现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、 细线和小铁块等器材,你有哪些办法可以测出一个 小铁块浸没在水中所受到的浮力? 2 (来自教材) 如图所示是研究浮力大小的实验装置图,请根据 图示回答下列问题。 (1) (a)、(b)两图中,(b)图中弹簧测力计的示数较 小,说明了______________________;(a)、(b) 两图中弹簧测力计的示数差等于 _____________________。 3 物体受到了浮力的作用 物体受到的浮力的大小 (来自教材) (2) (b)、(c)两图中,弹簧测力计的示数不同,说明浸 在同一种液体中的物体所受浮力大小跟_________ __________________有关。 (3)(c)、(d)两图中,弹簧测力计的示数不同,说明物 体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟_____ ___________有关。 (4)(d)、(e)两图中,弹簧测力计的示数相同,说明物 体浸没在同种液体中,所受浮力大小跟_________ ___________无关。 物体排 开液体的体积大小 液体的密度 物体浸入 的深度 (来自教材) 如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、 C、D,分别静止在不同深度的水里。以下说法正 确的是( ) A. A球所受的浮力最小 B. B球所受的浮力最小 C. C球所受的浮力最小 D. D球所受的浮力最小 4 A 【中考·临沂】江涛同学用一个弹簧测力计、一个 金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和 酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探 究。如图表示探究过程及相关数据。 5 (1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟物体 __________________有关; (2)分析图________,说明浮力大小跟液体密度有关; (3)金属块浸没在酒精中所受的浮力是________N。 排开液体的体积 D、E 0.8 【中考·扬州】小明用如图所示的实验装置,验证 下沉的物体是否受到浮力的作用,由图可知弹簧 测力计前后示数变化了_______ N。为了使弹簧测 力计前后示数变化更明显,他可采取的措施有 ________________________________、 ___________________________ _____(填两种方法)。 6 0.2 换用体积更大的物体(密度大于液体) 增大液体的密度(密度小于物 体) 一个体积为10 cm3的正方体实心铁块,所受到的 重力为________N,将它完全浸入水中,所受到的 浮力为________N。(ρ铁=7.9 g/cm3,g取10 N/kg) 7 0.79 0.1

相关文档