92阿基米德原理2.ppt

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1、沪科版新教材同步教学课件沪科版新教材同步教学课件第九章第九章 浮力浮力一、实验探究：一、实验探究：浮力的大小与哪些因素有关？浮力的大小与哪些因素有关？实验猜想：实验猜想：猜想猜想1：浮力可能与：浮力可能与液体的密度液体的密度有关有关猜想猜想2：浮力可能与：浮力可能与物体的体积物体的体积有关有关猜想猜想3：浮力可能与：浮力可能与物体浸入液体的深度物体浸入液体的深度有关有关其它猜想其它猜想：设计实验：设计实验：把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。在清水中，鸡蛋下沉。在清水中，鸡蛋下沉。清水中加入食盐后，盐水的

2、密度增大清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。上浮直至漂浮的状态。实验结论：实验结论：猜想猜想1 正确，浮力的大小正确，浮力的大小跟跟液体的密度液体的密度有关。有关。猜想猜想2：浮力可能与物体：浮力可能与物体的体积有关的体积有关观察实验：观察实验：两个弹簧测力计的读数一样吗两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？分别是多少？实验说明了什么问题？实验说明了什么问题？把把同一物体浸入相同的液体中。同一物体浸入相同的液体中。容器中的液体的液面发生什么样的变化容器中的液体的液面发生什么样的变化？实验结论：实验结论：浮力的大小跟浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的

3、体积有关。有关。设计实验：设计实验：把物体放入清水中，观察测把物体放入清水中，观察测力计的读数力计的读数 F1 。改变物体在水中深度，再观察改变物体在水中深度，再观察测力计的读数测力计的读数 F2 。比较两次的读数比较两次的读数 F1 和和 F2 。测力计的读数测力计的读数 F1 =2 N=2 N。测力计的读数测力计的读数 F2 =2 N=2 N。结论：浮力的大小跟结论：浮力的大小跟物体所在液体物体所在液体中的深度中的深度无关。无关。物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关，还与物体排开液体的有关，还与物体排开液体的 有关，而与浸有关，而与浸没在液体中

4、的没在液体中的 无关。无关。密密 度度体体 积积深深 度度根据猜想根据猜想1、2、3，得出的实验结论：，得出的实验结论：实验实验2，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关。有关。实验实验3，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体所在液体中的深度物体所在液体中的深度无关。无关。实验实验1，浮力的大小跟，浮力的大小跟液体的密度液体的密度有关。有关。分析归纳分析归纳实验探究实验探究2：阿基米德原理阿基米德原理 实验器材：实验器材：石块、铝块、铁块、溢石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水水杯、空杯、测力计、水用弹簧测力计先测出石块的重力用弹簧测力计先测出石块的重力G。用弹簧测

5、力计再测出空杯子的重用弹簧测力计再测出空杯子的重力力G杯杯。1.15N0.45N实验步骤：实验步骤：把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数测力计的示数 F。用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总总。0.70N0.90N收集实验数据：收集实验数据：研究对象物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F/N杯、水总重 G总/N浮力的大小 F浮/N排开水的重量G排/N石块0.45铝块0.45铁块0.451.150.700.9

6、00.450.450.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10 比较比较浮力的大小浮力的大小和和物体排开水的重量物体排开水的重量，你发，你发现了什么？现了什么？实验结论：实验结论：浸在液体中的物体所受的浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力的大小 （填（填“等于等于”、“大于大于”或或“小于小于”）被物体排开的液体）被物体排开的液体所受的所受的 。这便是著名的。这便是著名的“阿基米德原理阿基米德原理”。等于等于重力重力公式：公式：F浮浮=G排排=m=m排排g=g=液液g Vg V排排有链接有链接对阿基米德原理的理解对阿基米德原理的理解1、物体、物体“浸在液体里

7、浸在液体里”包括包括“全全部浸入（即浸没）部浸入（即浸没）”和和“部分浸入部分浸入”两种情况。两种情况。不论物体是浸没还是部分浸入在液体不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。所受的浮力也越小。浸没浸没部分浸入部分浸入V排排=V物物V排排V物物2、同一物体浸没在不同的液体中时，由于液、同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同体的密度不同，所受的浮力也不同.根据公式根据公

8、式 F浮浮=液液g V排排，浸没时浸没时，V排排=V物物，当当液液不同时，浮力也随之变化不同时，浮力也随之变化。例例2.2.课本课本:P P134 134 第第2 2题题1.在在“阿基米德解开王冠之谜阿基米德解开王冠之谜”的故事中，的故事中，若王冠的质量为若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，浸没在水中称时，王冠重王冠重4.5N,则这顶王冠在水中的浮力为则这顶王冠在水中的浮力为_N.它排开的水重为它排开的水重为_N.0.40.4g取取10N/Kg2.一形状不规则的铁块浸没在盛有煤油的量筒中一形状不规则的铁块浸没在盛有煤油的量筒中,量筒内量筒内的液面从的液面从50cm3升高到升高到70cm3,

9、铁块的体积是铁块的体积是_cm3,铁块受到的浮力为铁块受到的浮力为_N.3.细绳下端系一块体积为细绳下端系一块体积为10cm3的小石块的小石块.当它浸入水中一半当它浸入水中一半时时,受到的浮力是受到的浮力是_N;当它浸没在密度是当它浸没在密度是1.810103 3Kg/mKg/m3,3,的硫酸中受到的浮力是的硫酸中受到的浮力是的硫酸中受到的浮力是的硫酸中受到的浮力是_N._N.4.有一个体积为有一个体积为103m3的气球地面附后空气对它的浮力是的气球地面附后空气对它的浮力是_N.(空气的密度是空气的密度是1.29Kg/mKg/m3 3).).200.160.050.181.29 104g取取1

10、0N/Kg课堂练习课堂练习我我受受到到浮力大浮力大我我受受到到的的浮力大浮力大 1、在如图所示、在如图所示的大鱼和小鱼的争的大鱼和小鱼的争论中，论中，鱼的说鱼的说法正确，这是因为法正确，这是因为两条鱼浸没在同种两条鱼浸没在同种液体中，它们受到液体中，它们受到的浮力大小与的浮力大小与 有关。有关。大大 一个一个2N的物体，挂在弹簧测力的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是测力计的示数是1.2N，这个钩码，这个钩码受到水的浮力是受到水的浮力是 N，当钩码，当钩码浸没在盐水中时弹簧测力计的示浸没在盐水中时弹簧测力计的示数是数是1.1N，这个钩码受到

11、盐水的，这个钩码受到盐水的浮力是浮力是_N,说明浮力大小与说明浮力大小与_有关。有关。课堂练习课堂练习0.80.9液体的密度液体的密度AAAAA水水水盐水12345（1）若选用的操作是）若选用的操作是1、3、5或或1、4、5，可研究浮力的大小与可研究浮力的大小与 的关系。的关系。如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大小研究影响浮力大小的因素的因素”实验的若干操作，根据此图实验的若干操作，根据此图课堂练习课堂练习液体的密度液体的密度AAAAA水水水盐水12345（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是的关系，可选用的操作是 （填序号

12、）。（填序号）。课堂练习课堂练习 如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作，根据此实验的若干操作，根据此图图1、2、3AAAAA水水水盐水12345课堂练习课堂练习（3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是关系，可选用的操作是 （填序号）（填序号）如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作，根据此实验的若干操作，根据此图图1、3、4 乒乓球从水中上浮到水面的过程中，乒乓球从水中上浮到水面的过程中，所受浮力大小如何变化？所受浮力大小如何变化？（先不变

13、后变小）（先不变后变小）练习（练习（1）下列关于浮力的说法中，正确的是（下列关于浮力的说法中，正确的是（）A、物体在液体中浸得越深，受到的浮力越大。、物体在液体中浸得越深，受到的浮力越大。B、物体的体积越大，受到浮力越大。、物体的体积越大，受到浮力越大。C、物体受的重力越小，受到的浮力越大。、物体受的重力越小，受到的浮力越大。D、物体排开液体的重力越大，受到的浮力越大、物体排开液体的重力越大，受到的浮力越大 练习（练习（2）D 用弹簧秤在空气中称一铁块，测得重用弹簧秤在空气中称一铁块，测得重20牛，牛，当把这个铁块的一部分浸在水中时，弹簧秤的读当把这个铁块的一部分浸在水中时，弹簧秤的读数为数为

14、16牛，这时铁块受到的浮力是牛，这时铁块受到的浮力是 N，若，若将铁块全部浸没在水中，铁块受到的浮力是将铁块全部浸没在水中，铁块受到的浮力是6牛，牛，这时弹簧秤的读数为这时弹簧秤的读数为 N。练习（练习（3）414 某物体挂在弹簧测力计上，称得其重为某物体挂在弹簧测力计上，称得其重为90N；把；把该物体浸没在水中时，弹簧测力计的读数为该物体浸没在水中时，弹簧测力计的读数为50N，该物体浸没在水中所受到的浮力是该物体浸没在水中所受到的浮力是_N；若该物；若该物体有一半体积露出水面时，它受到的浮力是体有一半体积露出水面时，它受到的浮力是_N，弹簧测力计的读数是：，弹簧测力计的读数是：_N。练习（练

15、习（4）402070 一艘轮船从东海驶向长江，已知海水密度大一艘轮船从东海驶向长江，已知海水密度大于江水密度，浮力将于江水密度，浮力将 ，入水深度，入水深度 .（变大，不变，变小）（变大，不变，变小）练习（练习（5）不变不变变小变小 在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行走的过程中处行走的过程中()A.人所受的重力逐渐变小人所受的重力逐渐变小 B.人所受的重力逐渐变大人所受的重力逐渐变大 C.水池底对人的支持力逐渐变小水池底对人的支持力逐渐变小 D.水池底对人的支持力逐渐变大水池底对人的支持力逐渐变大练习（练习（6）DF支F浮G能力提升7.7.某某物物体体重重

16、0.5N,0.5N,把把它它放放入入盛盛有有水水的的烧烧杯杯中中,溢溢出重为出重为0.3N0.3N的水的水,则它受到的浮力为则它受到的浮力为()()A.A.一定为一定为0.3N.0.3N.B.B.可能为可能为0.2N.0.2N.C.C.一定为一定为0.5N.0.5N.D.D.可能为可能为0.4N.0.4N.D8、同一种金属圆锥体，用两种不同的方法悬、同一种金属圆锥体，用两种不同的方法悬挂并浸没在液体，如图所示。在两种情况下，挂并浸没在液体，如图所示。在两种情况下，圆锥体所受的浮力是否相等？为什么？圆锥体所受的浮力是否相等？为什么？9、若图中的液体是水，圆锥体的体积是、若图中的液体是水，圆锥体的

17、体积是10dm3，则圆锥体受到浮力是多大？则圆锥体受到浮力是多大？10.现有（现有（1）弹簧测力计、（）弹簧测力计、（2）天平、（）天平、（3）量筒、（）量筒、（4）刻度尺、）刻度尺、（5）烧杯、（）烧杯、（6）水、（）水、（7）细线等器材，你有几种办法可以测出一个）细线等器材，你有几种办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？小铁块浸没在水中所受到的浮力？办法一：办法一：（1 1）先空气中测出物体的重力）先空气中测出物体的重力G G 。（2 2）当物体放在液体中静止时，读出弹簧测力计的示数）当物体放在液体中静止时，读出弹簧测力计的示数F F。器材；器材；（1）弹簧测力计（）弹簧测力计（2

18、）烧杯、）烧杯、（3）水、（）水、（4）细线、铁块）细线、铁块(3(3）求出浮力的）求出浮力的表达式表达式：F F浮浮=G =G F F步骤步骤:GF如图所示如图所示3.现有（现有（1）弹簧测力计、（）弹簧测力计、（2）天平、（）天平、（3）量筒、（）量筒、（4）刻度尺、）刻度尺、（5）烧杯、（）烧杯、（6）水、（）水、（7）细线等器材，你有几种办法可以测出一个）细线等器材，你有几种办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？小铁块浸没在水中所受到的浮力？办法二：办法二：（1 1）先在量筒中倒入适量的水记下水的体积）先在量筒中倒入适量的水记下水的体积V V1 1；（2 2）在量筒中浸没铁块记

19、下水的体积）在量筒中浸没铁块记下水的体积V V2 2 (3 (3）求出浮力的）求出浮力的表达式表达式：器材；器材；（1）量筒（）量筒（2）小铁块、）小铁块、（3）水、（）水、（4）细线）细线F浮浮=水水水水.g g g g（V V V V2 2 2 2-V-V-V-V1 1 1 1）步骤步骤:如图所示如图所示3.现有（现有（1）弹簧测力计、（）弹簧测力计、（2）天平、（）天平、（3）量筒、（）量筒、（4）刻度尺、）刻度尺、（5）烧杯、（）烧杯、（6）水、（）水、（7）细线等器材，你有几种办法可以测出一个）细线等器材，你有几种办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？小铁块浸没在水中所受到的

20、浮力？办法三：办法三：（1 1）先弹簧测力计测量空烧杯的重为）先弹簧测力计测量空烧杯的重为G G1 1;（2 2）用细绳绑好小铁块后浸没水中；）用细绳绑好小铁块后浸没水中；(3 (3）再用弹簧测力计测出烧杯和排出水的总重为）再用弹簧测力计测出烧杯和排出水的总重为G G2 2；（4 4）求出浮力：）求出浮力：F F浮浮=G G2 2-G-G1 1 。器材；器材；（1）弹簧测力计（）弹簧测力计（2）烧杯、小铁块）烧杯、小铁块（3）水、（）水、（4）细线）细线步骤步骤:G G1 1G G2 2；如图所示如图所示办法四：办法四：3.现有（现有（1）弹簧测力计、（）弹簧测力计、（2）天平、（）天平、（3

21、）量筒、（）量筒、（4）刻度）刻度尺、（尺、（5）烧杯、（）烧杯、（6）水、（）水、（7）细线等器材，你有几种办法可）细线等器材，你有几种办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？（1 1）先用调节好的天平测量空烧杯的质量为）先用调节好的天平测量空烧杯的质量为m m1 1;（2 2）用细绳绑好小铁块后浸没水中；）用细绳绑好小铁块后浸没水中；(3 (3）再用天平测出烧杯和排出水的总质量为）再用天平测出烧杯和排出水的总质量为m m2 2；（4 4）求出浮力：）求出浮力：F F浮浮=(=(m m2 2-m-m1 1).g).g。器材；器材；（1）天平（）天

22、平（2）烧杯、小铁块）烧杯、小铁块（3）水、（）水、（4）细线）细线步骤步骤:如图所示如图所示m m1 1m m2 2空杯空杯3.现有（现有（1）弹簧测力计、（）弹簧测力计、（2）天平、（）天平、（3）量筒、（）量筒、（4）刻度尺、）刻度尺、（5）烧杯、（）烧杯、（6）水、（）水、（7）细线等器材，你有几种办法可以测出一个）细线等器材，你有几种办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？小铁块浸没在水中所受到的浮力？办法五：办法五：（1 1）先弹簧测力计测量装满水和烧杯的总重为）先弹簧测力计测量装满水和烧杯的总重为G G1 1;（2 2）用细绳绑好小铁块后浸没水中；）用细绳绑好小铁块后浸没水

23、中；(3 (3）再用弹簧测力计测出余下水和烧杯的总重为）再用弹簧测力计测出余下水和烧杯的总重为G G2 2；（4 4）求出浮力：）求出浮力：F F浮浮=G G1 1-G-G2 2 。器材；器材；（1）弹簧测力计（）弹簧测力计（2）烧杯、小铁块）烧杯、小铁块（3）水、（）水、（4）细线）细线步骤步骤:如图所示如图所示装装满满水水G G1 1G G2 2；余余下下水水3.现有（现有（1）弹簧测力计、（）弹簧测力计、（2）天平、（）天平、（3）量筒、（）量筒、（4）刻度尺、）刻度尺、（5）烧杯、（）烧杯、（6）水、（）水、（7）细线等器材，你有几种办法可以测出一个）细线等器材，你有几种办法可以测出一

24、个小铁块浸没在水中所受到的浮力？小铁块浸没在水中所受到的浮力？办法六：办法六：器材；器材；（1）天平（）天平（2）烧杯、小铁块）烧杯、小铁块（3）水、（）水、（4）细线）细线步骤步骤:如图所示如图所示装装满满水水G G1 1G G2 2；余余下下水水 （1 1）先用天平测装满水和烧杯的总质量为）先用天平测装满水和烧杯的总质量为m m1 1;（2 2）用细绳绑好小铁块后浸没水中；）用细绳绑好小铁块后浸没水中；(3 (3）再天平测出余下水和烧杯的总质量为）再天平测出余下水和烧杯的总质量为m m2 2；（4 4）求出浮力：）求出浮力：F F浮浮=(m m1 1-m-m2 2)g)g。3.现有（现有（1）弹簧测力计、（）弹簧测力计、（2）天平、（）天平、（3）量筒、（）量筒、（4）刻度尺、）刻度尺、（5）烧杯、（）烧杯、（6）水、（）水、（7）细线等器材，你有几种办法可以测出一个）细线等器材，你有几种办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？小铁块浸没在水中所受到的浮力？办法七：办法七：（1 1）用刻度尺长、宽、高为）用刻度尺长、宽、高为a a、b b、c;c;（2 2）求出浮力：）求出浮力：F F浮浮=器材；器材；（1）刻度尺、（）刻度尺、（2）小铁块）小铁块步骤步骤:(a.b.c)水水水水.g.g.g.g.设：小铁块是方形的。设：小铁块是方形的。