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新人教版《10.2_阿基米德原理》ppt课件1


观察实验: ⒈把同一物体浸入相同的液体中的不 同深度。 ⒉两个弹簧测力计的读数一样吗?
分别是多少?
⒊容器中的液体的液面发生什么样的变化? ⒋实验说明了什么问题?
实验分析: ①、同一物体浸入相同的液体中,浸在液体中的体积不同, 弹簧测力计的读数也不相同。 ②、液体的液面随着物体浸在液体的体积的增大而升高。
空气中弹簧测力 计的示数为G
水中弹簧测力计 的示数为F
怎样计算他们 受到的浮力呢

F浮=G-F
F浮=G-F (称重法) 其中G表示物体在空气中时弹簧测力计的示 数,F 为物体在液体中时弹簧测力计的示 数,F浮表示物体所受的浮力。 浮力的大小与哪些因素有关呢?
设计实验:


⑴、把鸡蛋放入清水中,观察出现的现象。
③、浸在液体中的体积也叫做物体排开液体的体积。
实验结论:
浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
设计实验: ⑴把物体放入清水中,观察测力计 的读数 F1 。 ⑵改变物体在水中深度,再观察测 力计的读数 F2 。 ⑶比较两次的读数 F1 和 F2 。
实验现象: ⑴、把物体放入清水中,测力计的读数 F1 = 2 N。 ⑵、改变物体在水中深度后,测力计的读数 F2 = 2 N 。
万吨巨轮在水中,为什么 不下沉? 因为万吨巨轮在水中,受 到浮力的作用。
潜艇可以在大海中悬浮
氢气球、热气球、气象气球 为什么能腾空而起? 因为氢气球、热气球、气象气 球在空中受到浮力的作用。
托力
弹簧秤示数为什么变小了
G
1、浮力的方向:_________ 竖直向上 。 2、浮力产生的原因:浸在液体里的物体,受 压力差 。 到液体对物体下表面压力与上表面_______ F下表面-F上表面 。 F浮=__________
二.压力差法
F浮=F向上-F向下 说明: a.漂浮在液面上的物体 F浮= F向上 b.与底部完全密合的物体 F浮=0
例:一物体浸入水中,排开了1000cm3 水,求受的浮力多大?
解:F浮= ρ水gV排 =1.0×103kg/m3 ×9.8 N/kg×10-3m3 =9.8N 答:这物体受的浮力是9.8N。
·浙江教育版
例:已潜入海水中的潜艇,在继续往深海下潜 的过程中,它受到的 ( C ) A.重力增大,浮力增大 B.重力和浮力都不变 C.重力增大,浮力不变 D.重力不变,浮力增大
例: 密度计在不同的液体中所受浮力相同 。密度计上 面 的刻度线从上到下,对应的液体密度有 由小到大 特点。
例:在弹簧测力计的下端挂一实心铜球,现将铜 球慢慢浸入水中,直到铜块沉到水底,在铜块浸 入到沉底的过程中,弹簧测力计的示数 将………………………………( ) C A、逐渐变小; B、保持不变; C、先逐渐变小,后保持不变; D、先逐渐变小,后逐渐变大。
⑵、在清水中加入盐,改变水的密度,再观察出现的现象。
实验现象: ⑴、在清水中,鸡蛋下沉。
⑵、清水中加入食盐后,盐水的密度增大,鸡蛋慢慢上浮直至 漂浮的状态。
液体的密度 有关。 浮力的大小跟——————
在死海中,人为什么能悠闲地浮在水面上看书?说 明人受到的浮力跟哪一个因素有关? 这是因为人受到了海水的浮力,浮力跟海水的密度有关。
国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假 了。可是,做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把 这个难题交给了阿基米德。 阿基米德日思夜想。一天,他去澡堂洗澡,当他慢慢坐进澡堂时, 水从盆边溢了出来,他望着溢出来的水,突然大叫一声:“我知道 了!”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。 阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中,一些水溢出来了。他 取了王冠,把水装满,再将一块同王冠一样重的金子放进水里,又有 一些水溢出来。他把两次的水加以比较,发现第一次溢出的水多于第 二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验,他算出银子的重 量。当他宣布他的发现时,金匠目瞪口呆。 这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现 了一条原理:即物体在液体中减轻的重量,等于他所排出液体的重量。 这条原理后人以阿基米德的名字命名。
例:把密度为7.8× 103 kg/m3、体积为500cm3 的铁块浸没在密度为0.8×103 kg/m3的煤油中, 受到的浮力为多少牛?
解 :∵铁块完全浸没在煤油中, ∴ V排= V物 F浮= ρ液V排g = 0.8×103 kg/m3×500 × 10-6m3 × 9.8N/kg =3.92N
1.15 0.54 0.78
0.45 0.45 0.45
0.70 0.34 0.68
0.90 0.65 0.55
0.45 0.20 0.10
0.45 0.20 0.10
实验结论:
浸在液体中的物体所受的浮力的大小 等于 (填“等于”、 “大于”或“小于”)被物体排开的液体所受的 重力 。 这便是著名的阿基米德原理。
例:把一物体吊在弹簧测力计上,在 空气中称物体重 1.96N,浸没在水中 称时, 弹簧测力计示减小了 0.49N, 0.49 物体在水中受到的浮力 _________N. 浸没在某种液体中时 , 弹簧测力计 示数为 1.16N, 物体在这种液体中受 0.8 到的浮力为_________N.
例:有一石块挂在弹簧测力计下并浸没在水 中,弹簧测力计的读数是3.4如果石块受到的 4.9 牛,石 浮力是1.5牛,则石块的重力是 牛。 1.5 牛。 块排开的水的重是
公式:F浮 = G排 = ρ液g V排
1、阿基米德原理内容: 浸在液体中的物体 , 它会受到向上的浮力,浮力的大小等于物 体排开液体所受到的重力的大小。
2、阿基米德原理的数学表达式: F浮=G排液
F浮=液gv排
3.阿基米德原理也适用气体
对原理的理解
(1)物体“浸在液体里”包括 “全部浸入(即浸没)”和“部分 浸入”两种情况。
例:一个盛水的杯中浮着一个小球,所受的 浮力为10牛,杯子放在斜面上,如图用力的 图示法画出小球受到的浮力。 F浮=10N
关于浮力计算的几种方法总结:
1、F浮=G-F’ 2、F浮=G排 3、F浮=ρ液gV排
一.
称差法
1).用弹簧测力计称出空气中重 G. 2).再称出物体浸入液体中时弹簧秤 的拉力 F弹. 物体所受浮力 F浮 = G – F弹.
例: 边长为4 cm、密度为2×103 kg/m3的立方体橡皮泥块, 放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能 漂浮在水面上.以下计算结果正确的是(ρ 水=1.0×103 kg/m3, g=10 N/kg) ( ) D A.橡皮泥块的质量是12.8 g B.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28 N C.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64 N D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10-4m3
0.70N
0.90N
⑷、用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
问题: 1、石块受多大浮力? 2、石块排开多重的水?
收集实验数据: 比较浮力的大小和物体排开水的重量,
你ห้องสมุดไป่ตู้现了什么?
研 究 对 象 石 块 铝 块 铁 块 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
A
B

酒精
F浮 A > F浮 B
比较下列物体受的浮力
拓展:质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,
铝球 受到的浮力大. (ρ铜>ρ铝)


例:如图 所示的四个场景中,主要依靠空气浮力而 “飞天”的是 ( )
⑶比较读数 F1 和F2,发现测力计的读数没有发生改变。 浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关(当物体完全浸 在液 体中)。
分析归纳 实验1,浮力的大小跟液体的密度有关。 实验2,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 实验3,浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。 根据猜想1、2、3得出的实验结论: 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 密 度 有 关,还与物体排开液体的 体 积 有关,而与浸没在液体中
如图为小华同学“研究影响浮力大 小的因素”实验的若干操作,根据此 图
A
A A


A
A

盐水
1
2
3
4
5
(3)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 1、3、4(填序号)
例:在大海中航行的轮船、空气中上升 的气球、太空中运行的宇宙飞船是否都 受到浮力?
答:轮船受到海水浮力,气球受空 气浮力,飞船没有受到浮力。
b
例: 如图为小华同学“研究影响浮力大 小的因素”实验的若干操作,根据此图
A
A A


A
A

盐水
1
2
3
4
5
(1)若选用的操作是1、3、5或1、4、5, 可研究浮力的大小与 液体的密度 的关系。
如图为小华同学“研究影响浮力大 小的因素”实验的若干操作,根据此 图
A
A A


A
A

盐水
1
2
3
4
5
(2)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 1、2、3(填序号)。
例:在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处 行走的过程中( D ) A. 人所受的重力逐渐变小 B. 人所受的重力逐渐变大 C. 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
例:将重5N的物块放入盛满水的烧杯中,从杯中 溢出3N的水,则物块受到的浮力是( C ) A、8N; B、5N; C、3N; D、2N。
V排=V浸<V物
例:一个2N的物体,挂在弹簧测 力计上,当钩码浸没在水中时弹 簧测力计的示数是1.2N,这个钩 码受到水的浮力是 0.8 N
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