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文档简介
第十章流体的力现象10.3科学探究:浮力的大小第2课时阿基米德原理第2课时阿基米德原理课时计划课时划分说明:本节包含两个重要的探究实验:一个是探究影响浮力大小的因素实验,另一个是阿基米德原理的实验,最后还需要对实验和原理通过专题训练加深理解,所以共需要3个课时,即第1课时为探究影响浮力大小的因素实验,第2课时为阿基米德原理的实验及原理讲解,第3课时为浮力计算专题训练。本课时为第2课时,阿基米德原理。学习目标学习目标:1.知道如何用实验的方法探究浮力与排开液体的重力的关系。2.理解阿基米德原理。(重点)3.能用阿基米德原理进行简单计算。(难点)第2课时阿基米德原理学习重难点学习重难点:1.重点:理解阿基米德原理。2.难点:阿基米德原理的相关计算。第2课时阿基米德原理
2000多年以前,古希腊学者阿基米德为了鉴定国王的金冠是否为纯金的,需要测量王冠的体积。他冥思苦想了很久都没有结果。一天,阿基米德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?随后,他设计了实验,解决了王冠的鉴定问题。课堂引入物理史话视频1浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力越大。排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力越大是否排开液体的重力越大,浮力越大?
F浮与G排有什么定量关系?
mg=G质量浮力质量与力如何联系?是否排开液体的质量越大,浮力越大?已知体积越大、密度越大,质量越大温故知新知识回顾①如何测F浮?
图1图2
一、探究F浮与G排的关系讨论交流
图3图4②
怎样使收集的水恰为排开的水?G排如何测?图1图2若水未装满,测得的G排有什么影响?G排的测量值偏小一、探究F浮与G排的关系讨论交流图3图4③怎样安排实验顺序最为合理,为什么?图1图21423或4123。若1234,测得的G排有什么影响?G排的测量值会偏小合理实验顺序:一、探究F浮与G排的关系讨论交流次数物体的重力G/N物体在液体中测力计示数F示/N浮力F浮/N小桶和排液的总重G桶+水/N小桶的重力G桶/N排开液体的重力G排/N1234浮力的大小等于物体排开液体的重力,即阿基米德原理:F浮=G排实验数据表格分析数据得出结论:
一、探究F浮与G排的关系实验探究实验视频:探究F浮与G排的关系一、探究F浮与G排的关系实验探究视频2:1.内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体所受到的重力。2.数学表达式:F浮=G排4.适用范围:液体和气体都适用
注:g取N/kg,则密度单位只能用kg/m3,体积单位只能用m3。二、阿基米德原理知识梳理AB【例题1】如图所示,A、B两个金属块的体积相等,谁受到的浮力大?所以F浮A<F浮B
谁的密度大?【解析】F浮A<F浮B则GA<GB漂浮,则F浮=G所以mA<mB
因为V排A<V排B又VA=VB二、阿基米德原理典型例题h2h1F向上F向下浮力是由于液体对物体向上向下的压力差产生的。F=pS=ρ液ghS
F浮=G排二、阿基米德原理理论推导从浮力产生的原因理解阿基米德原理二、阿基米德原理原因解释视频2【例题2】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B.物体的体积越大,受到的浮力越大C.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D二、阿基米德原理典型例题①“浸在液体中”包括全部浸入(即浸没)和部分浸入两种情况。浸没部分浸入对“浸在液体中”的理解二、阿基米德原理原理解释②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。A.浸没时:V排=V浸=V物,F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物B.部分浸入时:
V排=V浸<V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸二、阿基米德原理原理解释【例题3】绳子的下端系着一个铁块,当铁块浸没在水中后剪断绳子,铁块下沉的过程中它受到的浮力将()
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.保持不变D.变为零
C课堂练习典型例题【例题4】用手把一乒乓球按在水底,放手后,球上浮,最后漂浮在水面,此过程中浮力()
A.逐渐增加,但小于重力。
B.不变,但大于重力。
C.先不变,后减小,漂浮时等于重力。
D.先大于重力,后小于重力。
C课堂练习典型例题【例题5】一物体重力40N,把它浸没在水中称,测力计示数为30N,物体受到的浮力是多大?它的体积又是多少?(g=10N/kg)F浮
=G-F拉=40N-30N=10N由于物体浸没在水中,则V
物=V排=F浮ρ水g10N1.0×103kg/m3×10N/kg==10-3m3课堂练习典型例题解析:自由下落装满水的容器中,放入其
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