资源简介 (共42张PPT)第八章8.6 第2课时 浮力目录CONTENT教学目标FIRST PART01教学内容SECOND PART02练习思考THIRD PART03课后作业FOURTH PART04课堂引入浮力:_____浸在液体(或气体)中的物体均受到液体(或气体)对其有一个_________的力,这个力就叫做浮力。方向:__________施力物体: __________浮力产生的原因: __________________,即F浮=__________称重法测浮力: F浮=________竖直向上一切竖直向上液体或气体下、上表面的压力差G-F示F向上-F向下阿基米德通过生活实例,发现了皇冠的秘密。这就是伟大的阿基米德原理。【视频欣赏:阿基米德的故事——金冠之谜】思考:阿基米德是如何测量黄金是否掺假的呢?课堂引入第2课时知识点1 影响浮力大小的因素浮力产生的原因我们知道了,那么浮力的大小跟哪些因素有关?日常的生活经验能使我们对浮力大小的因素产生很多猜想……经验1:用手把一个拧紧盖子的空矿泉水瓶压入水中,矿泉水瓶浸入的体积越大越费力。猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关经验2:鸡蛋在纯水中会下沉,在浓盐水中却能漂浮猜想2:浮力的大小与液体的密度有关.经验3:木头在水中漂浮,铁块却在水中下沉.猜想3:浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。一、浮力大小的影响因素【问题与猜想】一、浮力大小的影响因素由以上猜想可知,浮力大小的影响因素可能较多,所以需要运用控制变量法,保持其他因素不变,逐次探究浮力的大小与每一个因素的关系.使用弹簧测力计分别测量物体在空气中的重力和浸在液体中时所受的拉力,由 F浮=G-F示 可计算出物体所受的浮力大小.【制定方案】弹簧测力计、圆柱体、酒精、水、盐水、体积相等的铝块与铁块等。实验器材:(1)探究浮力大小与物体浸没的深度的关系把弹簧测力计悬挂的铝块缓慢浸没水中,并分别停在不同的深度,观察并记录弹簧测力计的示数。1.2N1.8N1.2N在空气中1.2N实验过程:一、浮力大小的影响因素浸没在液体 中的深度h 较浅 较深 更深重力G / N 1.8 1.8 1.8弹簧测力计 示数F/ N 1.2 1.2 1.2浮力F浮/ N记录数据,计算浮力:0.60.60.6实验结论浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关。归纳总结一、浮力大小的影响因素(2)探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系部分浸入大部分浸入完全浸入在空气中用弹簧测力计提着柱状物体缓慢浸入水中,逐渐增大浸在水中的体积,读取弹簧测力计的示数并记录。1.8N1.4N1.1N1.6N一、浮力大小的影响因素物体浸在液体 中的体积V 较小 较大 浸没重力G / N 1.8 1.8 1.8弹簧测力计 示数F/ N 1.6 1.4 1.1浮力F浮/ N记录数据,计算浮力:0.20.40.7浮力的大小跟物体浸在液体的体积有关,同种液体,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。实验结论一、浮力大小的影响因素(3)探究浮力大小与液体密度的关系酒精水把悬挂在弹簧测力计下的物块先后浸没在酒精、水、盐水中,观察并记录弹簧测力计的示数。1.2N0.9N1.1N1.8N一、浮力大小的影响因素液体种类 酒精 水 盐水重力G / N 1.8 1.8 1.8弹簧测力计 示数F/ N 1.2 1.1 0.9浮力F浮/ N记录数据,计算浮力:0.60.70.9浮力的大小跟液体的密度有关,在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。实验结论一、浮力大小的影响因素(4)探究浮力大小与物体密度的关系把体积相等的铝块、铁块悬挂在弹簧测力计下端,分别浸没在水中,观察并记录弹簧测力计的示数。空气中铝块1.6N水铝块0.6N空气中4.8N铁块水3.8N铁块一、浮力大小的影响因素固体种类 铝块 铁块重力G / N 1.6 4.8弹簧测力计示数F/ N 0.6 3.8浮力F浮/ N记录数据,计算浮力:1.01.0物体的密度不同、体积相同,浸没在同一液体中,两种情况下弹簧测力计的示数差相等,即浮力相等。浮力的大小跟固体的密度无关,在浸入同种液体的体积相同时,所受浮力相等。实验结论一、浮力大小的影响因素液体的密度ρ液决定浮力F浮大小的因素浸在液体的体积V浸物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。实验结论一、浮力大小的影响因素知识点2 阿基米德原理两千多年前,古希腊学者阿基米德在洗澡时突然意识到物体浸在液体中的体积就等于物体排开液体的体积,并由此计算出了王冠的密度,鉴定出王冠不是用纯金制成的。对V排的理解:物体浸在液体中的体积。完全浸没部分浸入二、阿基米德原理影响浮力大小的因素物体浸在液体中的体积液体的密度物体排开液体的体积V排ρ液×=m液F浮G液浮力的大小跟排开液体的重力存在什么定量关系呢?阿基米德的启示二、阿基米德原理1. 实验探究:浮力的大小跟排开液体所受重力的关系根据阿基米德的启示,物体所受的浮力的大小与物体排开液体所受重力存在怎样的定量关系?浮力的大小可能等于物体排开的液体所受的重力提出问题猜想与假设二、阿基米德原理(2)收集实验中石块排开的水,测出被排开的水所受的重力,比较浮力和杯排开的水的重力的大小;F2F1G桶制定计划与设计实验(1)使用弹簧测力计利用称重法得出石块所受的浮力;F1GG(3)换用不同质量的小石块,重复上面的实验,寻找规律。G排=G总-G桶=F3-F2F浮=G-F1二、阿基米德原理次数 物体的重力G 物体在液体中测力计示数F1 浮力 F浮 小桶的重力G桶 小桶和排液的总重F2 排开液体的重力G排123...实验数据记录表:二、阿基米德原理弹簧测力计、小石块(ρ石>ρ水)、溢水杯、小桶、细线、水、盐水.实验器材进行实验①测出空桶的重力G桶和石头的重力G;G桶测出空桶的重力G桶G测出石头的重力G二、阿基米德原理进行实验②将溢水杯装满水(液面与溢水口平齐),把小石块缓慢(不要晃动,以免排开水量偏多)放入杯中,读出此时弹簧测力计的示数F1,并用小桶收集溢出的水;GF1测出石头的重力G小石块浸入液体中弹簧测力计的示数F1二、阿基米德原理进行实验③测出小桶和排开水的总重力,比较浮力和排开水的重力的关系;④换用不同质量的小石块,重复上述步骤(多次实验,使结论更具普遍性),记录实验数据。F2测出小桶和排开的水的总重力F2二、阿基米德原理⑤测量数据填入记录表,分析数据,得出结论。进行实验次数 物体的重力G 物体在液体中测力计示数F1 浮力 F浮 空桶的重力G桶 小桶和排液的总重力F2 排开液体的重力G排1 2.0 1.0 1.0 1.0 2.0 1.02 2.8 1.4 1.4 1.0 2.4 1.43 3.6 1.8 1.8 1.0 2.8 1.8浮力的大小等于排开液体的重力。实验结论二、阿基米德原理⑤换用不同的物体、不同的液体多做几次实验。进行实验【视频欣赏】浮力的大小等于排开液体的重力。归纳总结F2F1G桶二、阿基米德原理实验中减小误差的方法(1)实验中要先测小桶的重力,再测排出的水和小桶的总重力避免因小桶内壁残留水造成计算得出的排开水的重力偏小。(2)溢水杯中的水面必须达到溢水口,且溢出的水全部流人小桶中,这样溢出水的体积才等于排开水的体积,否则,测得排开水的体积将偏小评估与交流二、阿基米德原理浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。2. 阿基米德原理(1)内容(2)公式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)F浮= G排= m排g= ρ液 gV排二、阿基米德原理(3)应用阿基米德原理的五点注意事项:①阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体,计算浸在气体中的物体所受浮力的公式为F浮=G排=m排g=ρ气gV排°②阿基米德原理阐明了浮力的三要素:浮力作用在浸在液体(或气体)中的物体上,其方向是竖直向上的,其大小等于物体排开的液体(或气体)受到的重力的大小,即F浮=G排③原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种状念:一是物体全部浸入液体里,即物体浸没在液体里,此时V排=V物;二是物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上,此时V物=V排+V露,所以V排二、阿基米德原理(3)应用阿基米德原理的五点注意事项:④由F浮=G排还可推导出F浮=G排=m排g,m排指物体排开的液体(或气体)的质量。⑤由F浮=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体密度和物体排开液体的体积有关,而跟物体本身的材料、体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体是否运动、液体的多少等因素无关。二、阿基米德原理【典例1】将一边长是1m的实心正方体,缓慢放入水中,待它漂浮时,排开水的质量是600kg。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)正方体受到的浮力是多少?二、阿基米德原理F浮=G排=m排g=600kg×10N/kg=6000N(2)正方体排开水的体积是多少?二、阿基米德原理【典例2】一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为15N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为9N。把物体从弹簧测力计上取下浸没在水中静止时,物体受到的浮力是( )A.5N B.7N C.9N D.12N【详解】把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为9N为,根据称重法可得,此时受到的浮力当把物体完全浸没后,物体排开水的体积是原来的2倍,由可知,物体全部浸没在水中时受到的浮力为原来的2倍,即D二、阿基米德原理【典例3】如图所示,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受浮力的大小是 N,木块的体积是 ,木块的密度是 。(取10N/kg)【详解】[1]图中静止的木块,受到竖直向上的浮力,竖直向下的绳子的拉力和重力,根据平衡力可得,木块受到的浮力为绳子断开时,木块未露出水面之前,排开水的体积不变,所受浮力不变,仍为8N。[2]因木块浸没水中时,排开水的体积和自身的体积相等,由可得,木块的体积为[3]则木块的密度为8800【典例4】如图甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。如图乙所示,圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像,则圆柱体的体积是 m3;圆柱体的密度是 kg/m3。(取g=10N/kg)详解见下一页二、阿基米德原理【详解】[1]由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,圆柱体的重力G=F示=12N从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,根据称重法知浮力为物体是全部浸没,圆柱体的体积等于排开水的体积,根据,得圆柱体的体积为[2]圆柱体的质量为圆柱体的密度二、阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。数学表达式理解适用范围:适用于液体和气体。②物体“浸在液体中”包括两种情况:一是物体全部浸入(浸没),此时V排=V浸=V物;二是物体一部分浸入液体中,此时V排=V浸①浮力F浮的大小只和 ρ液、V排有关,与物体的形状,密度浸没在液体中的深度等因素无关。浮力F浮= ρ液 gV排课堂小结课堂练习1.关于物体在水中受到的浮力,下列说法中错误的是( )A.浮力的方向始终竖直向上B.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大C.浸没在水中的物体受到的浮力与它所处的深度无关D.物体的密度越大,受到的浮力越小2. 把体积相同的实心铜块、铁块、铝块分别挂在三个弹簧测力计下,并将三个金属块都浸没在水中,则这三个弹簧测力计中示数最大的是( )A.挂铁块的弹簧测力计 B.挂铜块的弹簧测力计C.挂铝块的弹簧测力计 D.三个弹簧测力计的示数相同课堂练习【详解】三个金属块的体积相同,ρ铜>ρ铁>ρ铝,由m=ρV可知,三个金属块的质量关系为m铜>m铁>m铝由G=mg可知,三个金属块的重力关系为G铜>G铁>G铝因为三个金属块都浸没在水中,所以三个金属块排开液体的体积都等于金属块的体积,因此三个金属块排开液体的体积相等,由F浮=ρ水gV排可知,三个金属块受到的浮力相等,由F示=G-F浮可知,三个弹簧测力计的示数关系为F铜示>F铁示>F铝示,即挂铜块的弹簧测力计的示数最大,课堂练习3. 如图所示,三个体积相同的小球A、B、C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.A球所受的浮力最大C.B球所受的浮力最小 D.C球所受的浮力最小【详解】由题图可知,三个体积相同的小球A、B、C分别静止在不同深度的水里,A排开水的体积最小,B球和C球排开水的体积相等,所以,根据阿基米德原理可知,B球和C球所受的浮力相等,A球所受的浮力最小,故A正确,BCD错误。A课堂练习4. 将一个重为3N的金属球挂在弹簧测力计下端浸没在水中,如图所示。则金属球的质量为 ,金属球所受的浮力为 ,金属球的体积为 。(,)【详解】[1]由公式G=mg可知,金属球的质量为[2]由称重法测浮力可知,金属球所受的浮力为[3]由公式可知,金属球的体积为0.3kg1N10-4m32025Thank you for watching!谢谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源预览