163阿基米德原理.ppt

第十章第 节阿基米德原理 温故知新 1 浮力的方向为 2 密度公式 变形求质量的公式为 求体积的公式为 3 知道质量求重力 公式为 4 一石块用弹簧测力计测得在空气中的重力为10N 将石块浸没于水中 此时弹簧测力计的示数为8N 石块所受浮力为 5 物体浸在液体中的 越大 液体 的越大 浮力就越大 竖直向上 G mg 2N 体积 密度 m V m V V m 思考 设计实验 一 探究F浮与G排之间的关系 2 怎样收集排开的水 1 怎样测量F浮 3 怎样测G排 测F浮 测G排 实验步骤 1 用弹簧测力计测出空小桶的重力G0 2在弹簧测力计下挂物块 记下物块的重力G1 3 将物块逐渐浸入水中 当物块完全浸没 溢水杯不再流出水时 记下弹簧测力计的示数F 4 用弹簧测力计测出排出的水和小桶的总重G2 5 利用公式F浮 G1 F 算出物块所受的浮力 6 利用公式G排 G2 G0 算出物块排开的水受到的重力 实验数据表格 一 阿基米德原理 一 阿基米德原理 浮力与物体排开液体重力的关系 图3 图4 测量数据填入记录表相应位置 探究实验 F浮 G F G排 G总 G桶 结论 F 图3 图4 1 内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力 大小等于它排开液体所受的重力 2 数学表达式 F浮 G排 4 适用范围 液体和气体 3 用于计算的导出式 F浮 G排 m排g r液gV排 一 阿基米德原理 阿基米德的启示 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 实验题目 探究阿基米德原理器材 小石块 木块 一个盛有水的烧杯 一根绳子 一个小桶 实验步骤 1 用弹簧测力计测出空小桶的重力G0 在弹簧测力计下挂小石块 记下小石块的重力G1 2 将石块逐渐浸入水中 弹簧测力计的示数将 填变大或变小 石块排开的水从溢水杯流到小桶中 当小石块完全浸没时 记下弹簧测力计的示数F 3 用弹簧测力计测出排出的水和小桶的总重G2 5 利用公式 算出小石块所受的浮力 6 利用公式 算出小石块排开的水受到的重力 得出的结论 比较所得的实验数据 发现F浮G排 这就是著名的阿基米德原理 反馈练习一 弹簧测力计 变小 F浮 G1 F G排 G2 G0 反馈练习一 1 研究出 浮力与排开液体所受重力的关系 的科学家是 A 牛顿B 阿基米德C 托里拆利D 焦耳2 阿基米德原理的内容是 表达式 将阿基米德原理分别通过文字表述和公式形式来表示 这里用到了 法 B 浸在液体中的物体受到向上的浮力 浮力大小等于它排开的液体所受的重力 F浮 G排 等价变换法 例题 3 一铁球重15 8N 则 1 该铁球的质量m是多少 2 它的体积v是多少 3 当它完全浸没在水中时 受到的浮力F浮是多大 反馈练习二 1 一铁球浸没在水中受到的浮力是F1 浸没在煤油中受到的浮力是F2 那么F1与F2的大小关系是 A F1 F2B F1 F2C F1 F2D 条件不足 无法判断2 把一金属球浸没在一盛满水的容器中 排开的水重10N 则金属球受到的浮力多大 金属球的体积是多少 你 说 我 说 我的收获与感悟 一 知识方面1 探究F浮与G排关系结论 1 内容 2 阿基米德原理2 表达式 3 浮力计算 F浮 G排 浸在液体中的物体受到向上的浮力 浮力大小等于它排开的液体所受的重力 F浮 G排 F浮 G排 m排g 液gV排 二 研究方法 1 在研究阿基米德原理是 研究浮力与排开液体体积关系 保持液体密度不变 研究浮力与液体密度关系 保持排开液体的体积不变 这里用到了 法 控制变量法 2 对阿基米德原理分别通过文字表述和公式来等价的表示 这里用到 法 等价变换法 达标检测 1 把一木块放入装满水的烧杯中 溢出100g水 求木块受到的浮力是 A 100NB 1NC 0 1ND 10N2 把一个体积为0 5m3的小球完全浸没在水中 它受到的浮力为多大 B F浮 液gv排 1 103kg m3 10N kg 0 5m3 5 103N 作业 1 一金属块挂在弹簧测力计下端 其示数为7 1牛 若把它全部浸在水中 弹簧测力计的示数是6 2牛 求 1 金属块在水中所受的浮力 2 金属块的体积 2 体积为500cm3的物体 有2 5的体积浸没在水中 它受到的浮力为多大 若把它全部浸没在煤油中 受到的浮力为 0 8 103kg m3g取10N kg 认识溢水杯 探究 F浮与G排之间的关系 溢水杯的使用 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 三 例题分析 例2一个体积为300cm3的物体浮在水面上 它的2 3体积露出水面 它受的浮力是多大N g取10N kg 1 解析 根据阿基米德原理 F浮 G排液 液gV排据题意V排 V 3F浮 液gV排 1 0 103kg m3 10N kg 10 4m3 1N 例3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 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gV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4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 C 例5甲 乙两个实心金属球 它们质量相同 其密度分别为5 103kg m3和10 103kg 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 1B 甲 乙两球所受到的浮力之比为1 2C 甲 乙两个弹簧测力计的示数之比为8 9D 甲 乙两个弹簧测力计的示数之比为11 12 运用浮力知识解决问题 运用浮力知识解决问题 解析 m甲 m乙 甲 乙 1 2 V甲 V乙 2 1 根据F浮 水gV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 1 阿基米德原理的探究实验2 阿基米德原理的数学表达式3 阿基米德原理的公式讨论4 利用阿基米德原理的分析与计算 本课小结 作业 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 3 103kg m3B 2 3 103kg m3C 3 103kg m3D 3 2 103kg m3 1 铁块的体积是100cm3 全部浸入水中时 排开水的体积是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10N kg D 100 1 1 0 8 浮力的影响因素 液体的密度 液 和 排开液体的积 v排 温故而知新 m vm排 液v排 F浮 与 G排 在大小上会有什么关系 阿基米德的启示 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 做做想想 将易拉罐按入装满水的烧杯中 感受浮力与排开的液体的关系 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 猜想 浮力与排开的液体有什么关系 可以怎样表述浮力的大小 浮力大小可能与排开液体的体积 液体的密度有关 浮力大小 跟它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 浮力大小可能与排开液体的重力有关 实验数据表格 一 阿基米德原理 分析数据得出结论 1 浸在液体中的物体受到向上的浮力2 浮力的大小等于物体排开液体的重力 一 阿基米德原理 浮力与物体排开液体重力的关系 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 探究实验 替代装置 溢水杯 量筒 一 阿基米德原理 浮力与物体排开液体重力的关系 图3 图4 探究实验 1 区分 浸没 浸入 浸在 没入 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 二 关于阿基米德原理的讨论 测量结果偏大还是偏小 水面高于溢口 水面低于溢口 测量结果偏大还是偏小 阿基米德 公元前287年 公元前212年 古希腊哲学家 数学家 物理学家 达标检测 1 为了验证阿基米德原理 小明准备了以下器材 弹簧测力计 小铁块