资源简介

(共28张PPT)
第十章 浮力
第2节 阿基米德原理
01
新课导入
03
课堂小结
02
新课讲解
04
课堂练习
目录
会用阿基米德原理计算浮力大小。（难点）
02
知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系。（重点）
01
学习目标
新课导入
活动：把装有半罐水的易拉罐缓慢放入装满水的水桶中，使易拉罐漂浮在水面上，此时易拉罐处于静止状态，所受浮力等于易拉罐所受的总重力。
观察与思考
桶中的水会溢出，溢出的水所受的重力是多大？溢出水所受的重力和装有水的易拉罐所受的总重力有关系吗？
新课导入
叙拉古国王让工匠给他打造了一顶纯金皇冠。
有人告诉国王，工匠在里面掺了假，偷走了一些黄金。
工匠的手艺很高明，制造的王冠非常精巧，其重量和当初国王给的黄金一样。
于是国王让阿基米德来鉴定，但是不允许破坏皇冠。
一、阿基米德灵感的启示
新课讲解
他苦思冥想很久都没有办法，某一天洗澡的时候，他也还在想这个问题。
当他坐进澡盆，发现水往外溢出来了…
突然阿基米德意识到：物体浸在液体中的体积不就是物体排开的体积吗！
他高兴地衣服都忘记穿了，就跑出了门大喊：我找到了，我找到了……
阿基米德想到了什么方法呢？
一、阿基米德灵感的启示
新课讲解
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
等质量的不同物质，密度不同，体积不等。
思考：现在你知道阿基米德是怎么辨别出来的了吗？
新课讲解
一、阿基米德灵感的启示
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？
一、阿基米德灵感的启示
新课讲解
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
浮力的大小跟物体排开液体的重力存在什么定量关系呢？
提出问题：
猜想：
可能相等
可能成正比
二、浮力的大小
新课讲解
设计实验：
我们需要测出哪两个物理量？
如何测量物体所受的浮力，如何收集排开液体的体积？
如何测出排开液体所受的重力？
书本上的步骤合理吗？你觉得应该是怎样的顺序？
新课讲解
二、浮力的大小
用不同物体、不同液体多做几次实验。
进行实验：
新课讲解
二、浮力的大小
分析数据，你得出了什么？
实验记录：
实验 次数 物体所受重力 物体在液体中的示数 物体所受浮力 小桶与排开水的总重力 小桶所受重力 排开水所受的重力
1
2
3
新课讲解
二、浮力的大小
2.导致产生实验误差的来源有哪些？
3.实验中存在哪些不足？
浸在液体中的物体受到的浮力等于其排开液体所受的重力。
实验结论：
交流与评估：
1.实验中要注意哪些事项？
新课讲解
二、浮力的大小
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液体所受的重力。
公式：
F浮=G排
推导式：
F浮=ρ液gV排
适用范围：液体和气体。
kg/m3
m3
N
N/kg
使用时单位要统一！
新课讲解
二、浮力的大小
物体浸在液体中分为两种情况：
浸没时：
V排=V物
浸入时：
V排＜V物
思考：为什么我们把易拉罐往水里按的时候，感觉到越来越费力？
F浮=ρ液gV排=ρ液gV物
F浮=ρ液gV排＜ρ液gV物
新课讲解
二、浮力的大小
1.有一杯水、一杯盐水和一块重0.22N、密度为1.1×103kg/m3的塑料块。(1)将塑料块浸没在水中时受到多大的浮力 （g取10 N/kg）
例题
解：塑料块的质量：m塑料 = = = 0.022kg
G塑料
g
0.22N
10N/kg
塑料块的体积：V塑料 = = = 2×10-5m3
m塑料
ρ塑料
0.022kg
1.1×103kg/m3
浸没在水中的塑料块的体积等于它排开水的体积，根据阿基米德原理可得，塑料块浸没在水中时受到的浮力：
F浮=G排=m水g=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N
新课讲解
(2)该塑料块在某盐水中是漂浮的，它所受浮力的大小等于它所受的重力，浸在盐水中的体积是塑料块总体积的90%，则盐水的密度是多少 （g取10 N/kg)
解：根据阿基米德原理可得，排开盐水的重力：
G盐水=F浮=G塑料=0.22N
排开盐水的质量：m盐水= = = 0.022kg
G盐水
g
0.22N
10N/kg
盐水的密度：ρ盐水= = ≈ 1.22×103kg/m3
m盐水
V盐水
0.022kg
2×10-5m3×90%
例题
新课讲解
2.有一个重7N的实心铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？(g取10 N/kg，ρ铁=7.9×103 kg/m3)
解：由铁球的重力可得：m铁= = =0.7kg
G铁
g
7N
10N/kg
铁球的体积：V铁= = =8.9×10-5m3
m铁
ρ铁
0.7kg
7.9×103kg/m3
铁球所受的浮力：
F浮=G铁=ρ水gV排 =1×103kg/m3×10N/kg×8.9×10-5m3=0.89N
铁球浸没，则排开液体的体积为V排=V铁=8.9×10-5m3
例题
新课讲解
因此，例题中铁球所受浮力为：
解法二(浸没在液体中的实心物体)：
G物=ρ物gV物
可得：
G物
F浮
=
ρ物gV物
ρ液gV排
即：
G物
F浮
=
ρ物
ρ液
V排=V物
F浮=ρ液gV排
拓展与延伸
新课讲解
3.一个体积为300 cm3的物体浮在水面上，它体积的 露出水面，它受到的浮力是 N。（g 取10 N/kg）
1
2
3
例题
提示：F浮=G排=ρ水gV排 =1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
新课讲解
课堂小结
1.如图所示，体积相同，密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则（ ）
A.铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大
B.铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大
C.铅球、铁球、铝球受的浮力一样大
D.因素太多，无法判断
C
课堂练习
2.从图a到图d的过程中物体所受浮力的变化情况是（ ）
F浮
F浮
F浮
F浮
A
B
C
D
B
课堂练习
3.将体积相同的甲、乙两木块分别放在水中，它们均漂浮在水面上，则（ ）
A.甲木块受到的浮力大
B.乙木块受到的浮力大
C.甲木块排开水的重力大
D.乙木块排开水的体积小
甲
乙
D
课堂练习
4.如图是验证阿基米德原理的实验步骤次序的示意图，依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。
(1)在图甲中向溢水杯中加水，直至______________。
(2)F1、F2、F3、F4之间满足关系式
是________________。
与溢水口相平
F1﹣F2＝F3﹣F4
课堂练习
5.一金属块在空气中用弹簧测力计测得重力为27 N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17 N，g取 10N/kg，则：
(1)该金属块在水中受到的浮力是多大？
解：(1)F浮=G－F=27N－17N=10N
(2)物体的体积是多少？
解：
课堂练习
(3)金属块的密度是多大？
课堂练习

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