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1、 阿基米德原理 2017年4月18日 课前导入 回顾:浮力大小与哪些因素有关? 浮力大小,跟它浸在液体中的体积和液 体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液 体的密度越大,浮力就越大。 一、浮力的大小 阿基米德的灵感 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? 课前导入 (1)掌握阿基米德原理 ; (2)能计算浮力的大小 ; 本课任务 学习目标 想想做做 将易拉罐按入装满水 的烧杯中,感受浮力与排 开的液体的
2、关系。 一、浮力的大小 新知探究 排开液体的体积物体浸在液体中的体积 = 感受到所需要的压力越大,也 就是产生的浮力越大 猜 想 我们已知F浮与物体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。 “排开液体的体积”是V排,“液体的密度”是液,也就是说 浮力大小与液、V排有关 而m液=液V排 ,单位为千克;G液=m液g,单位为N ,刚好与F浮一样都是力的单位 所以可以猜想浮力大小可能与排开液体的重力有关 一、浮力的大小 新知探究 二、阿基米德原理 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 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
3、。 活动 新知探究 二、阿基米德原理 实验数据表格 分析数据并总结规律 新知探究 实验:探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 新知探究 二、阿基米德原理 实验数据表格 分析数据得出结论 新知探究 浮力的大小等于物体排开液体所受的重力 3.821.82.811.8 二、阿基米德原理 1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。 2数学表达式:F浮=G排 6适用范围:液体以及 3我们知道 G= mg 而m= r V 所以 新知探究 气体 5所以 F浮= G排= m排g= r液 gV排 4所以 G排= m排g= r液 gV排 三、关于阿基米德原理的讨论 1区分:浸
4、没、浸入、浸在、没入几种情况下的V排 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。 新知探究 例题解析 例1 浸在液体中的物体,受到的浮力大小取 决于( )。 A.物体的体积和液体的密度 B.物体的密度和物体浸入液体的深度 C.物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物体的质量、体积、浸入液体的深度 及形状等因素 C 例题解析 例 2一个体积为0.03m3 的物体漂浮在水面上 ,它的2/3体积露出水面,它受的浮力是多大 N
5、。(g取10 N/kg)100 例题解析 【解析解析】 根据阿基米德原理: F浮G排液液gV排 据题意V排 0.01m3 F浮液gV排 1.0103 kg/m310 N/kg0.01 m3=100 N 例 有一个重7 N的铁球,当它浸没在水中时受到多 大的浮力?g取10 N/kg。 分析:根据阿基米德原理, F浮G排液液gV排, 首先必须先求出V排,同时铁球时浸没在水中,V排V 铁,我们可以利用公式 先求出铁球的体积,也就 是V排,但题目没有给我们铁球的质量,还需要通过 计算铁球的质量 例题解析 例 有一个重7 N的铁球,当它浸没在水中时受到 多大的浮力?g取10 N/kg。 解: 例题解析
6、答:它浸没在水中时受到的浮力为0.89N。 本课小结 本课小结 二、数学表达式 : F浮= G排= m排g= r液 gV排 一、阿基米德原理 : 浸在液体中的物体受到向上的的浮力,浮力的大 小等于它排开液体所受的重力。 本课小结 公式变形 : 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 【解析】 根据 F浮=水g V排 , 浸没,V 相同, V排相同 , F浮相同。 提示:浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。 例3 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(
7、 )C 例题解析 例4 把两个物重相同的实心铁球和铝球,浸 没在水中,它们受到的浮力( )。 A相等 B铝球的比铁球大C 铝球的比铁球小 D浮力都等于重力 【解析】 铁球和铝球的重力相等,则质量相等 B 根据 ,铁 铝 ,则V铁V铝, 根据F浮=液gV排, F铝浮 F铁浮。 例题解析 随堂练习 2弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时,弹簧 测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的 1/3,这个物体的密度是( ) A. 1/3103 kg/m3 B. 2/3103 kg/m3 C. 3103 kg/m3 D. 3/2103 kg/m3 1铁块的体积是100 cm3,全部浸入水中时,排 开水的体积是
8、 cm3,排开的水重是 N, 受到的浮力是 N。如果将它全部浸入酒精 中,受到的浮力是 N。(g取10 Nkg) D D 100100 1 1 1 1 0.80.8 随堂练习 例5 甲、乙两个实心金属球,它们质量相同, 其密度分别为5103 kg/m3和10103 kg/m3,甲球 挂在甲弹簧测力计下,乙球挂在乙弹簧测力计下 ,并且让金属球全部没入水中,这时( )。 A甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1 B甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2 C甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9 D甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12 例题解析 【解析】 m甲m乙, 甲: 乙1:2,V甲:V乙2:1; 根据 F浮水g V排,且V排V物 F浮甲: F浮乙2:1 分析物体受力: F浮甲 +F甲G甲 F浮乙 +F乙G乙 提示:分析物体受力 A 选项正确 C 选项正确 G乙 F乙 F浮乙 G甲 F甲 F浮甲 例题解析