八级物理全册 第九章 第二节阿基米德原理习题课件 (新)沪科.ppt
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1、第二节阿基米德原理【新【新课导课导思】思】将易拉罐按入装将易拉罐按入装满满水的水的烧烧杯中杯中,手手感受到向上的浮力的大小如何感受到向上的浮力的大小如何变变化化,溢溢出水的多少如何出水的多少如何变变化化,你你认为认为浮力的大浮力的大小与哪些因素有关小与哪些因素有关?【目【目标导标导学】学】1.1.通通过实验过实验探究物体所受浮力与哪些因素有关。探究物体所受浮力与哪些因素有关。2.2.通通过过实实验验探探究究明明确确物物体体所所受受浮浮力力的的大大小小与与它它排排开开液液体的重力的关系。体的重力的关系。3.3.能能够说够说出阿基米德原理的内容并会出阿基米德原理的内容并会书书写其表达式。写其表达式
2、。4.4.会用阿基米德原理会用阿基米德原理进进行浮力行浮力计计算。算。【自主【自主预习预习】1.1.影响浮力大小的因素影响浮力大小的因素:(1)(1)有关因素有关因素:_;_;_。(2)(2)无关因素无关因素:_:_。液体的密度液体的密度物体排开液体的体物体排开液体的体积积浸没在液体中的深度浸没在液体中的深度2.2.阿基米德原理阿基米德原理:(1)(1)内容内容:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于浸入液体中的物体所受浮力的大小等于_。(2)(2)适用范适用范围围:_:_。物体排开的液体所受重力的大小物体排开的液体所受重力的大小液体和气体液体和气体知知识识点一点一 浮力的大小与哪些因素有关浮力的
3、大小与哪些因素有关1.1.提出提出问题问题:浮力的大小与什么有关呢浮力的大小与什么有关呢?2.2.猜猜想想与与假假设设:浸浸入入液液体体中中的的物物体体受受到到浮浮力力的的大大小小可可能能与与_、_有关。有关。参考答案参考答案:液体的密度排开液体的体积液体的密度排开液体的体积3.3.浮浮力力大大小小的的测测量量:利利用用_法法,分分别别用用弹弹簧簧测测力力计计测测量量出出物物体体的的重重力力G G和和物物体体浸浸在在液液体体中中弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数F,F,即即F F浮浮=_=_。参考答案参考答案:称重称重G-FG-F4.4.设计设计与与进进行行实验实验:(1)(1)探究浮力与液体密
4、度的关系。探究浮力与液体密度的关系。思思路路:控控制制排排开开液液体体的的_不不变变,物物体体所所处处的的深深度度不不变变,改改变变液体的液体的_。实实验验过过程程及及现现象象:如如图图甲甲,把把鸡鸡蛋蛋放放入入清清水水中中,然然后后逐逐渐渐加加盐盐,改改变变液体密度液体密度,发现鸡发现鸡蛋上浮。蛋上浮。实验结论实验结论:_:_。(2)(2)探究浮力与排开液体体探究浮力与排开液体体积积的关系。的关系。思路思路:控制控制_不不变变,改改变变_。实实验验过过程程及及现现象象:如如图图乙乙,将将同同一一圆圆柱柱体体浸浸入入水水中中,排排开开水水的的体体积积越越大大,弹弹簧簧测测力力计计示示数数_,_
5、,浮浮力力_。实验结论实验结论:_:_。(3)(3)探究浮力与浸没在液体中深度的关系。探究浮力与浸没在液体中深度的关系。思思路路:控控制制_、_不不变变,改改变变_。实实验验过过程程及及现现象象:如如图图丙丙将将同同一一石石块块分分别别浸浸没没在在水水中中不不同同深深度度,观观察察到到弹弹簧簧测测力力计计示示数数_,_,浮浮力力_。实验结论实验结论:_:_。参参考考答答案案:(1)(1)体体积积密密度度排排开开液液体体的的体体积积相相同同时时,液体的密度越大液体的密度越大,受到的浮力越大受到的浮力越大(2)(2)液液体体的的密密度度物物体体排排开开液液体体的的体体积积越越小小越越大大液液体体密
6、密度度相相同同时时,排排开开液液体体的的体体积积越越大大,受受到到的的浮浮力力越大越大(3)(3)液液体体的的密密度度物物体体排排开开液液体体的的体体积积物物体体浸浸在在液液体体中中的的深深度度相相等等相相等等物物体体在在液液体体中中所所受受浮浮力的大小与浸没在液体中的深度无关力的大小与浸没在液体中的深度无关5.5.交流交流讨论讨论:(1)(1)浮浮力力的的大大小小与与物物体体的的形形状状有有关关吗吗?如如何何设设计计实实验验证证明明?参参考考答答案案:无无关关。用用一一个个橡橡皮皮泥泥捏捏成成不不同同的的形形状状,分分别别浸浸没没在在水水中中,比比较较弹弹簧簧测测力力计计的的示示数数,若若弹
7、弹簧簧测测力力计计的的示示数数相相等等,则则说说明明浮浮力力与与物物体体的的形形状状无无关关;若若不不相相等等,则则与与物物体的形状有关。体的形状有关。(2)(2)浮浮力力的的大大小小与与物物体体本本身身的的密密度度有有关关吗吗?如如何何设设计计实实验验证证明明?参参考考答答案案:无无关关。用用弹弹簧簧测测力力计计分分别别测测出出体体积积相相同同的的铁铁块块和和铝铝块块的的重重力力,然然后后分分别别把把铁铁块块和和铝铝块块全全部部浸浸没没在在水水中中,分分别别读读出出弹弹簧簧测测力力计计的的示示数数,分分别别计计算算出出铝铝块块和和铁铁块块受到的浮力受到的浮力,从而得出结论。从而得出结论。【示
8、示范范题题1 1】(2017(2017邵邵阳阳中中考考)在在做做“探探究究浮浮力力的的大大小小跟跟哪些因素有关哪些因素有关”的的实验时实验时,同学同学们们先提出了如下的猜想先提出了如下的猜想:猜想猜想A:A:可能与物体浸没在液体中的深度有关。可能与物体浸没在液体中的深度有关。猜想猜想B:B:可能与液体的密度有关。可能与液体的密度有关。猜想猜想C:C:可能与物体浸在液体中的体可能与物体浸在液体中的体积积有关。有关。为为了了验证验证上述猜想上述猜想,同学同学们们利用一个物体、利用一个物体、弹弹簧簧测测力力计计、水、水、盐盐水和水和细线细线,做了如做了如图图所示的所示的实验实验。(1)(1)通通过过
9、实实验验a a和和c,c,可可知知物物体体浸浸没没在在水水中中时时受受到到的的浮浮力力大大小是小是_N_N。(2)(2)通通过过分分析析比比较较所所有有实实验验,可可以以验验证证猜猜想想_(_(选选填填“A”“B”“A”“B”或或“C”)“C”)是是错误错误的的,而其他猜想是正确的。而其他猜想是正确的。(3)(3)该实验该实验探究主要运用的科学探究方法是探究主要运用的科学探究方法是_。【精讲精析】【精讲精析】本题考查探究浮力的影响因素。本题考查探究浮力的影响因素。(1)(1)实验实验a a和和c,c,分别测量物体在空气中的重力和浸没在水中的弹分别测量物体在空气中的重力和浸没在水中的弹簧测力计的
10、示数簧测力计的示数,则物体受到的浮力则物体受到的浮力:F F浮浮=G-F=8 N-6 N=2 N=G-F=8 N-6 N=2 N。(2)(2)通过比较通过比较a a、c c、d d三步实验三步实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,从而从而验证猜想验证猜想A A是错误的。是错误的。(3)(3)浮力的大小与多个因素有关浮力的大小与多个因素有关,故探究浮力与某一因素有关时故探究浮力与某一因素有关时,需控制其他因素不变需控制其他因素不变,该实验方法为控制变量法。该实验方法为控制变量法。答案答案:(1)2(1)2(2)A(2)A(3)(3)控制变量法控制
11、变量法【备选备选例例题题】(2016(2016临临沂沂中中考考)某某物物理理兴兴趣趣小小组组做做了了如如图图所所示示的的实实验验来探究影响浮力大小的因素。来探究影响浮力大小的因素。(1)(1)物物体体浸浸没没在在水水中中时时受受到到的的浮浮力力是是_N,_N,方方向向为为_。(2)(2)物体浸没在酒精中物体浸没在酒精中时时排开酒精的重力是排开酒精的重力是_N_N。(3)(3)比比较较_两两幅幅图图可可知知,浸浸没没在在液液体体中中的的物物体体所所受受浮力的大小与液体的密度有关。浮力的大小与液体的密度有关。(4)(4)由由ABCDABCD四四个个步步骤骤可可知知,浮浮力力的的大大小小有有时时与与
12、深深度度有有关关,有有时时又又与与深深度度无无关关,对对此此正正确确的的解解释释是是浮浮力力的的大大小小与与_有关。有关。【精讲精析】【精讲精析】(1)(1)由由A A和和C C图可知图可知,物体浸没在水中时受物体浸没在水中时受到的浮力是到的浮力是4 N-3 N=1 N,4 N-3 N=1 N,浮力的方向是竖直向上的。浮力的方向是竖直向上的。(2)(2)物体浸没在酒精中时排开酒精的重力等于物体此时物体浸没在酒精中时排开酒精的重力等于物体此时受到的浮力受到的浮力,由由A A和和E E图可知图可知,此时的浮力为此时的浮力为4 N-3.2 N=0.8 N4 N-3.2 N=0.8 N。(3)(3)比
13、较比较C C、E E两幅图可知两幅图可知,液体的密液体的密度不同度不同,所受浮力的大小不同所受浮力的大小不同,所以可知浸没在液体中所以可知浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。(4)(4)当未完当未完全全浸浸没没时时,排排开开液液体体的的体体积积在在变变化化,浮浮力力与与深深度度有有关关;当当完完全全浸浸没没时时,排排开开液液体体的的体体积积不不再再变变化化,浮浮力力与与深深度度就就无无关了关了,因此可以说浮力大小与排开液体的体积有关。因此可以说浮力大小与排开液体的体积有关。答答案案:(1)1(1)1竖竖直直向向上上(2)0.8(2)0.8(3
14、)C(3)C、E(E(或或D D、E)E)(4)(4)物体排开液体的体积物体排开液体的体积【易【易错错易混警示】易混警示】(1)(1)实实验验时时,一一定定要要把把物物体体慢慢慢慢地地浸浸入入液液体体中中,防防止止因因为为运运动动状状态态的改的改变变而使而使弹弹簧簧测测力力计计示数示数变变化。化。(2)(2)把把物物体体浸浸入入液液体体中中,当当物物体体没没有有全全部部浸浸入入液液体体时时,所所受受浮浮力力逐逐渐渐增增大大,是是浸浸入入液液体体体体积积的的影影响响,不不是是浸浸入入深深度度的的影响。影响。知知识识点二点二 阿基米德原理阿基米德原理1.1.提提出出问问题题:浮浮力力的的大大小小与
15、与物物体体排排开开的的液液体体所所受受的的重重力力有怎有怎样样的关系呢的关系呢?2.2.猜猜想想与与假假设设:浸浸入入液液体体中中的的物物体体所所受受浮浮力力的的大大小小_物体排开的液体所受重力的大小。物体排开的液体所受重力的大小。参考答案参考答案:等于等于(大于或小于大于或小于)3.3.设计设计与与进进行行实验实验:(1)(1)实验实验器材。器材。用用_测测重力。重力。盛液体的容器盛液体的容器:_:_、_。(2)(2)实验实验步步骤骤。如如图图甲甲所所示示,用用弹弹簧簧测测力力计计分分别别测测出出石石块块和和空空杯杯的的_。如如图图乙乙所所示示,把把石石块块浸浸没没在在水水面面恰恰好好与与溢
16、溢口口_的的溢溢水水杯杯中中,用用空空杯杯接接_,_,读读出出此此时时弹弹簧簧测测力力计计的示数。的示数。如如图图丙所示丙所示,用用弹弹簧簧测测力力计测计测出水和杯子的出水和杯子的_。参考答案参考答案:(1)(1)弹簧测力计弹簧测力计溢水杯空杯溢水杯空杯(2)(2)重力重力相平被石块排开的水相平被石块排开的水总重力总重力4.4.实验实验数据数据:实验实验序号序号石石块块重重G G石石/N/N空杯空杯重重G G杯杯/N/N石石块块浸没浸没在水中在水中弹弹簧簧测测力力计计示数示数F/NF/N杯、杯、水水总总重重G G总总/N/N浮力浮力的的大小大小F F浮浮/N/N排开水排开水所受的所受的重力重力
17、G G排排/N/N1 12.22.21.01.01.41.41.81.80.80.80.80.82 21.71.71.01.01.11.11.61.60.60.60.60.63 33.63.61.01.02.32.32.32.31.31.31.31.35.5.分析分析论证论证:浸浸入入液液体体中中的的物物体体所所受受的的浮浮力力大大小小_物物体体排排开开 液液 体体 所所 受受 到到 的的 重重 力力 的的 大大 小小,这这 就就 是是 著著 名名 的的_,_,公式公式_。参考答案参考答案:等于阿基米德原理等于阿基米德原理F F浮浮=G=G排排6.6.交流交流讨论讨论:(1)(1)实实验验中中
18、,能能否否先先将将石石块块浸浸没没在在水水中中后后,再再测测石石块块受受到到的的重力重力?为为什么什么?参参考考答答案案:不不能能。因因为为小小石石块块拿拿出出水水面面后后,会会沾沾有有水水珠珠,使小石块的重力变大使小石块的重力变大,误差大。误差大。(2)(2)在在测测量量排排开开液液体体的的重重力力时时,能能否否先先测测杯杯和和水水的的总总重重力力,再倒出水再倒出水测测出空杯的重力出空杯的重力?为为什么什么?参参考考答答案案:不不能能。由由于于杯杯内内的的水水不不能能全全部部倒倒净净,内内壁壁会会附附有水珠有水珠,使测出的使测出的G G杯杯偏大偏大,则则G G排排偏小。偏小。(3)(3)实验
19、时实验时,如何保如何保证证溢水杯里面加溢水杯里面加满满水水?参参考考答答案案:在在石石块块没没有有放放入入溢溢水水杯杯前前,向向溢溢水水杯杯内内加加水水,直到水流出一部分。直到水流出一部分。(4)(4)本本实验实验中多次中多次实验实验的目的是什么的目的是什么?参参考考答答案案:多多次次实实验验的的目目的的是是寻寻找找普普遍遍规规律律,避避免免所所得得结结论的偶然性。论的偶然性。【示示范范题题2 2】(2016(2016衡衡阳阳中中考考)如如图图所所示示为为探探究究“浮浮力力的的大小等于什么大小等于什么”的的实验实验。操作的合理操作的合理顺顺序是序是_(_(只填字母只填字母)。若。若图图中中F
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