第二节阿基米德原理设计二

1、2 阿基米德原理-2- 【演示演示】1.将一个瘪的空牙膏管放进一个盛水的容器里。 2.老师接着将瘪的牙膏管整成鼓状，再放进水里，鼓的牙膏管却浮于水面并未下沉。 【讲授讲授】为什么同一个牙膏管（其重力不变），瘪的就下沉，而鼓的就上浮呢？-3-人可以浮在死海上，而不必担心会沉下去，由此你认为浮力的人可以浮在死海上，而不必担心会沉下去，由此你认为浮力的大小可能还和什么因素有关？大小可能还和什么因素有关？把鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水低，慢慢加盐，改变液体的密度，会发现鸡蛋最终上浮到液面上。-4- 【提问提问】A手受力有什么变化？易拉罐没入水中的体积V排有什么变化？易拉罐受到的浮力有什么变化？由此你得到

2、什么结论？ 【提问提问】B物体的质量和体积及密度的计算公式是什么？ 液体的密度液越大，物体排开液体积V排越大，物体排开液体的质量m排 。物体排开液体的重力G排和排开液体质量 m排成 。结合A组结论你得到什么结论？-5- 【讲授讲授】对于形状规则、并且物体的上下两个表面都和液面平行的物体，我们可以利用F浮= F向上-F向下，我们上节课就留了一道关于这个公式的作业题，请大家拿出来。老师选择完成较好的进行实物投影，展示给全体同学：F浮= F向上-F向下=P向上S-P向下S=液g(h+L)L2-液ghL2=液gl3=液gV排=m排g=G排 【讲授讲授】这就是说F浮= G排那么这条结论对于一般的物体适用

3、吗？我们可以利用实验加以验证，请大家利用桌子上的器材进行探究。介绍实验器材，特别是溢水杯的用法。-6- 【提问提问】在本次探究过程中，在本次探究过程中， 如何测量物体受到的浮力F浮。 如何测量被物体排开的液体的重力G排。 在解决以上两个问题的基础之上，将学生分成两大组进行探究，A组用水，B组用盐水，对F浮跟G排的关系进行科学探究-7- 用弹簧测力计先测出空杯子的重力G杯。用弹簧测力计再测出石块的重力G 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，读出此时弹簧测力计的示数 F拉。用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 填写表格（各力的单位均为N）-8-组别次数G/F拉G总G

4、桶F浮G排A水10.70.40.70.40.30.321.30.80.90.40.50.532.71.71.40.411B盐水11.20.70.80.40.50.521.91.11.20.40.80.832.61.51.50.41.11.1-9- 【提问提问】比较浮力的大小和物体排开水的重力，你发现了什么？【讲授讲授】大家的结论是正确的，这就是著名的阿基米德原理：（板书）浸在液体浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排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公式：开的液体所受的重力公式： F浮浮= G排排 要求学生完成以下练习题：（g=10N/Kg）一物体浸在水中

5、，若排开水的重力是10N，计算该物体受到的浮力。一物体浸在水中，若排开水的质量是1Kg，计算该物体受到的浮力。 一物体浸在水中，若排开水的体积是1dm3，计算该物体受到的浮力。-10- 【强调强调】通过以上三道练习题，我们知道 F浮= G排的常见表达形式： 1.F浮= G排=一个确定的数2. F浮= G排= m排g 3. F浮= G排= m排g=液gV排 A.阿基米德原理不仅适用于液体液体同时也适用于气体。气体。-11- 将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端,调整杠杆右端的钩码,使杠杆平衡。再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随即膨胀，此时的杠杆不平衡了，为什么？B.由

6、 F浮= G排=液gV排浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小跟液体的密度、物体排开液体体积有关，跟物体没入深度等因素无关-12- 把物体放入清水中，观察测力计的读数 F1。改变物体在水中深度，再观察测力计的读数 F2。改变物体在水中深度，再观察测力计的读数 F3。-13- 例题例题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 【解析】：由阿基米德原理的第三种表达式 F浮= G排= m排g=液gV排 可知应该选C-14-

7、例题例题2：一个体积为300 cm3 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？（g取10 N/kg） 【解析】 根据阿基米德原理： F浮= G排= m排g=液gV排 据题意V排V/3 F浮液gV排 1.0103 kg/m310N/kg10-4 m3=1 N-15- 例题例题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( ) 【解析】根据 F浮= G排= 液gV排浸没，V 相同， V排相同， F浮相同。-16-课堂检测课堂检测 1.浴缸里放满水，人坐进去浴缸里放满水，人坐进去后，排开后，排开400牛的水，则人牛的水，则人受到的浮力为受到的浮力为 牛。牛。400N-17-2.一个体积是一个体积是20m3的气球，在地面附近的气球，在地面附近受到的空气对它的浮力是受到的空气对它的浮力是 N。（地面附近的空气密度是（地面附近的空气密度是1.29kg/m3，g取取10N/kg）=1.29kg/m310N/kg20m3=258NF浮浮G排排=空气空气gV排排由阿基米德原理得：由阿基米德原理得：V排排=V球球=20m3解：解：-18-1内容：内容：浸在液体中的物体所受的浮力，浸在液体中的物体所受的浮力， 大小等于它排开液体的重力。大小等于它排开液体的重力。2数学表达式：数学表达式：F浮浮=G排排4适用范围