阿基米德原理教學(xué)課件

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第二節(jié) 阿基米德原理,春暖花開(kāi)美好時(shí)光,努力學(xué)習(xí)不負(fù)厚望,復(fù)習(xí)回顧,,物塊在空氣中，彈簧測(cè)力計(jì) 示數(shù)G（即物塊的重力）。 (2)將物塊浸在水中，彈簧測(cè)力 計(jì)示數(shù)F。,2、“稱(chēng)重法”測(cè)浮力：,一、認(rèn)識(shí)浮力,1、①浮力：液體和氣體對(duì)浸在其中的物體有豎直向上的托力 ②方向：豎直向上 作用點(diǎn)：畫(huà)在重心上 施力物：液體和氣體,F浮=G-F,3、浮力產(chǎn)生的原因：,F浮 =F向上-F向下,浮力是由于液體對(duì)物體向上和向下的壓力差產(chǎn)生的,二、影響浮力大小的因素,實(shí)驗(yàn)猜想,猜想1：浮力可能與液體的密度有關(guān),猜想4：浮力可能與物體的體積有關(guān),猜想3：浮力可能與物體浸入液體的深度有關(guān),其它猜想：…… …… …… ……,實(shí)驗(yàn)探究2：浮力的大小與哪些因素有關(guān)？,猜想2：浮力可能與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想1：,⑴把雞蛋放入清水中，觀(guān)察出現(xiàn)的現(xiàn)象。,⑴,⑵,⑵在清水中加鹽，改變水的密度，再觀(guān)察出現(xiàn)的現(xiàn)象。,⑴ 在清水中，雞蛋下沉。,⑵清水中加入食鹽后，鹽水的密度增大，雞蛋慢慢上浮直至漂浮的狀態(tài)。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：猜想1 正確，浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。,觀(guān)察實(shí)驗(yàn)：,⒉ 兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)一樣 嗎？分別是多少？,⒋ 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題？,⒈ 把同一物體浸入相同的液體中。,⒊ 容器中的液體的液面發(fā)生什么樣的變化？,實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 浮力的大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想2：,⑴把物體放入清水中，觀(guān)察測(cè) 力計(jì)的讀數(shù) F1 。,⑵改變物體在水中深度，再觀(guān)察 測(cè)力計(jì)的讀數(shù) F2 。,⑶比較兩次的讀數(shù) F1 和 F2 。,測(cè)力計(jì)的讀數(shù) F1 = 2 N。,測(cè)力計(jì)的讀數(shù) F2 = 2 N。,結(jié)論：浮力的大小跟物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想3：,物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的 有關(guān)，還與物體排開(kāi)液體的 有關(guān)，而與浸沒(méi)在液體中的 無(wú)關(guān)。,密 度,體 積,深 度,根據(jù)猜想1、2、3，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,實(shí)驗(yàn)2，浮力的大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。,實(shí)驗(yàn)3，浮力的大小跟物體所在液體中的深度無(wú)關(guān)。,實(shí)驗(yàn)1 ，浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。,分析歸納,實(shí)驗(yàn)探究 3 浮力的大小---- 阿基米德原理,（2）制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) ① F浮如何測(cè)？ G排如何測(cè)？ ② 為什么要收集溢出的水？ 怎樣使收集的水恰為排開(kāi)的水？ ③ 用什么樣的容器接水？如何測(cè)排開(kāi)的水重？ ④ 怎樣安排實(shí)驗(yàn)順序最為合理，為什么？,（1）提出問(wèn)題 F浮與G排有什么關(guān)系？,,a.需測(cè)4個(gè)物理量： 、 、 、 ； b.需算2個(gè)物理量： 、 。 ① G物＝______N； G杯＝______N； ② F拉＝______N； F?。紾物 － F拉＝ ______N； ③ G杯和水＝______N；G排 ＝ G杯和水－ G杯＝_____N c.比較F浮與G排 ，你發(fā)現(xiàn)了什么？,（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),實(shí)驗(yàn)器材：石塊、鋁塊、鐵塊、溢水杯、空杯、測(cè)力計(jì)、水,⑴用彈簧測(cè)力計(jì)先測(cè)出石塊的重力G。,⑵用彈簧測(cè)力計(jì)再測(cè)出空杯子的重力G杯。,1.15N,0.45N,實(shí)驗(yàn)步驟：,練一練,⑶把石塊浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯里，用空杯承接從溢水杯里被排開(kāi)的水，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F′。,⑷用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出承接了水后杯子的總重 G總 。,0.70N,0.90N,收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：,1.15,0.70,0.90,0.45,0.45,0.54,0.34,0.20,0.20,0.65,0.78,0.68,0.10,0.55,0.10,比較浮力的大小和物體排開(kāi)水的重力，你發(fā)現(xiàn)了什么？,4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論,浸入液體中的物體所受浮力的大小 （填“等于”、“大于”或“小于”）物體排開(kāi)的液體所受重力的大小。,等于,——阿基米德原理,（1）公式：F浮 = G排= m排 g,（2）大?。?只跟______ 和_______有關(guān)，與物體的ρ物、V物、 m物、形狀、浸沒(méi)的深淺h、液體的多少…都___關(guān)！,（4）也適氣體： F浮＝G排氣＝ρ空氣 gV排氣,ρ液,V排,無(wú),=,,=ρ液 g V排,小結(jié),1.影響浮力大小的因素： 物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān)，還與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。,2.阿基米德原理： 浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體所受的重力的大小。,公式：F浮 = G排=ρ液g V排,二、計(jì)算浮力的幾種方法,1、稱(chēng)重法 F浮=G－F示 2、壓力差法 F浮=F向上－F向下,,3、原理法：F浮 = G排 =m排g,4、公式法: F浮=ρ液gV排,需知： G排 或 m排 杯中液滿(mǎn)時(shí)：m排=m溢,易錯(cuò)點(diǎn)：V排的單位換算,1、“稱(chēng)重法”求浮力（利用F浮 =G－F示） 【例1】 一個(gè)金屬球在空氣中稱(chēng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為14.7N，浸沒(méi)在水中稱(chēng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4.9N，求金屬球浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力的大小? 一個(gè)1N的鉤碼，掛在測(cè)力計(jì)鉤上,當(dāng)鉤碼浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是0.87N，這個(gè)鉤碼受到的浮力是________N。,已知：G=14.7N F示=4.9N 求： F浮 解： F浮 = G -F示 =14.7N - 4.9N = 9.8N 答：金屬球浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力的大小為9.8N,0.13,2、“阿德法”求浮力（利用F浮 = G排） 【例2】 一個(gè)重10 N的石塊，放入盛滿(mǎn)水的燒杯中，溢出水0.6kg。求：石塊受的浮力.（g=10N/kg) 質(zhì)量為300g的物體全部浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的容器中，溢出的水是100g，那么物體所受到的浮力是______N。（g=10N/kg),已知：G=10N m溢=0.6kg g=10N/kg 求： F浮 解： F浮 =G 排 = m溢 g= 0.6kg×10N/kg = 6N 答：石塊受浮力為6N,1,3、“公式法”求浮力（利用F浮 = ρ液g V排） 【例3】一個(gè)小球放入量筒的水中，水面由80mL上升到120mL(未溢出)。 求：小球受的浮力。（g=10N/kg) 質(zhì)量5.4kg的實(shí)心鋁球，將它浸沒(méi)在水中，則鋁球受到的浮力是多大? (ρ鋁=2.7×103kg/m3, g=10N/kg),已知：V1=80ml V2=120ml ρ水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg 求： F浮 解： V = V2-V1=120ml — 80ml=40ml=40cm3=4×10-5m3 F浮 = ρ水g V排= 1.0×103kg/m3×4×10-5m3× 10N/kg = 0.4N 答：小球受浮力為0.4N,解： 由ρ = m/V得 V= m/ρ=5.4kg/ 2.7×103kg/m3 =2×10-3m3 又 ∵ 浸沒(méi)在水 ∴ V排= V =2×10-3m3 F浮 = ρ水g V排= 1.0×103kg/m3×2×10-3m3× 10N/kg = 20N 答：鋁球受浮力為20N,,4、“綜合法”求浮力、密度 （利用F浮 = G－F拉和F浮 = ρ液g V排） 【例4】一金屬塊掛彈簧測(cè)力計(jì)下，示數(shù)為2.7N，把它完全浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.7 N。（g＝10N/kg) 求：（1）F浮 （2）V金屬 （3）ρ金屬,,課堂練習(xí),1、在如圖所示的大魚(yú)和小魚(yú)的爭(zhēng)論中， 魚(yú)的說(shuō)法正確，這是因?yàn)閮蓷l魚(yú)浸沒(méi)在同種液體中，它們受到的浮力大小與 有關(guān)。,,大,一個(gè)2N的物體，掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，當(dāng)鉤碼浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.2N，這個(gè)鉤碼受到水的浮力是 N,課堂練習(xí),0.8,水,水,水,鹽水,,,,,,1,2,3,4,5,（1）若選用的操作是1、3、5或1、4、5，可研究浮力的大小與 的關(guān)系。,如圖為小華同學(xué)“研究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)的若干操作，根據(jù)此圖,課堂練習(xí),液體的密度,水,水,水,鹽水,,,,,,1,2,3,4,5,（2）若研究浮力的大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系，可選用的操作是 （填序號(hào)）。,課堂練習(xí),如圖為小華同學(xué)“研究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)的若干操作，根據(jù)此圖,1、2、3,水,水,水,鹽水,,,,,,1,2,3,4,5,課堂練習(xí),（3）若研究浮力的大小與物體浸沒(méi)深度的關(guān)系，可選用的操作是 （填序號(hào)）,如圖為小華同學(xué)“研究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)的若干操作，根據(jù)此圖,1、3、4,,再見(jiàn),謝謝,