资源简介
(共24张PPT)
3、 科学探究:
浮力的大小
新课引入
物体受到的浮力大小到底和哪些因素有关呢?
学习目标
经历实验探究了解浮力的大小与哪些因素有关。
1
经历实验探究和理性探究,理解阿基米德原理。
2
能应用阿基米德原理解决有关实际问题。
3
提出问题:
浮力大小跟哪些因素有关
猜想:
可能跟......有关。
物体的密度?
液体的密度
物体浸入的体积?
物体浸入的深度?
“控制变量法”
一、浮力的大小与什么因素有关?
铁块
铝块
大铁块
2、物体的密度?
1、液体的密度
4、物体浸入液体的体积?
3、物体浸入的深度?
设计实验
清水
浓盐水
称重法:
F浮= G-F
测浮力
分组探究
实验结论
重力 清水中拉力 浮力 盐水中拉力 浮力
铁块
铝块
大铁块
数据记录
浮力的大小
影响因素
物体浸在液体中的体积有关
浸入液体积越大,浮力越大
液体密度有关
液体密度越大,浮力越大
物体密度无关
浸没在液体中的深度无关
【例题】探究影响浮力大小的因素时,小红做了如图所示的实验,请你根据 她的实验探究回答下列问题;
(1)比较图乙和丙可知, ;
(2)比较图丁和戊可知, ;
(3)比较图丙和________可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
丁
物体受到的浮力大小与浸入液体的体积有关
物体受到的浮力大小与液体的密度有关
二、阿基米德原理的探究
实验探究:水对物体的浮力
F浮1
G水
F浮2
F浮2
=
F=0 N
即F浮=G排水
阿基米德原理:
理论推导
形状相同的物体
F浮1
F浮1
G水
=
F浮2
=
F浮1
=
阿基米德与皇冠的故事
生活中不缺少科学现象,
缺少发现科学的眼睛
和喜爱思考的大脑
阿基米德与皇冠的故事
物体浸在液体中的体积
物体排开的液体体积
验证浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验器材
图1
图3
图4
图2
实验步骤
比较图1、3可知 F浮=
比较图2、4可知 G排=
F浮 G排
1. 阿基米德原理内容:
2. 数学表达式:
F浮= G排= m排 g= ρ液 gV排
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。
F浮=G排
m排= ρ液V排
∵ G排= m排g
阿基米德原理表明浮力大小只跟 ______ 和 _______有关
说明:
式中物理量单位要用国际单位
ρ液:
kg/m3
V排:
m3
液体密度
排开液体体积
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
区分:浸没、浸入、浸在、没入
无论物体是漂浮、悬浮还是沉在水中,它受到的浮力都等于排开的水所受到的重力。
阿基米德原理也适用于气体。
即浸在气体中的物体,受到气体对它竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开气体受到的重力。
【例题】小华按照如图所示步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用 ___________分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为_____N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,
石块受到的浮力大小为_____N。石块排开
的水所受的重力可由_______(填字母代号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小____排开水所受的重力(选填“>”、“=”或“<”);
(4)若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的F浮____G排(选填“>”、“=”或“<”)。
1.4
3.8
弹簧测力计
AD
=
>
死海之谜
在死海中,海水的密度高达1.18×103 kg/m3.人们可以很轻松地在海面仰卧,甚至还可以看书呢!你知道其中的原因吗?提出你的解释,和同学交流。
【例题】边长为3cm,密度为2×103kg/m3的一个立方体橡皮泥块,浸没在水中,受到的浮力是多少?如果把这块橡皮泥捏成一只小船,浮在水面,小船所受浮力是多少?(取g=10N/kg)
1、橡皮泥块浸没在水中V排=V物 则根据阿基米德原理受到的浮力等于它所排开的水所受的重力。
分析:
2、如果把橡皮泥捏成小船浮在水面,处于二力平衡状,所以浮力等于橡皮泥所受的重力。
采用“空心”的办法能增大可供利用的浮力
注意
F浮=G排=ρ液 gV排 =0.27N
F浮=G= ρ橡V橡g = 0.54N
如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是( )
D
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
求浮力的几种方法
称重法 压力差法 公式阿基米德原理法 平衡法
F浮=G-F
F浮=F向上-F向下
F浮= G排= ρ液 gV排
F浮= G物
课堂小结
某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序_________________;
(2)根据图中的实验数据可求出石块的
密度为___________kg/m3;
(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
丙、甲、丁、乙
3.5×
下 课
Thanks!
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