9.2 阿基米德原理
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9.2 补充:阿基米德原理
计算浮力常用的方法:
(1)压力差法——F浮=F向上-F向下;
(2)称重法——F浮=G-F;
(3)阿基米德原理法(公式法):F浮=G排、F浮=ρ液gV排、F浮=ρ气gV排。
(4)平衡法:找出物体所受的平衡力,列出关系式,代入阿基米德原理公式,再计算求解。
例1、如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力为
30 N,物体受到水施加的浮力为80 N,则物体受到水向上的压力为多
少牛?
例2、如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6 N,底面积为100 cm2,弹簧测力计的挂钩上挂有重为27 N的金属块,现将金属块浸没在水中,容器内水面
=1.0×103 kg/m3)。
求:
由20 cm上升到30 cm(g取10 N/kg , ρ
水
(1)金属块未放入水中时(如图甲),容器底部受到的水的压强;
(2)金属块浸没在水中静止后弹簧测力计的示数;
例3、(画出模型图)将一木块放入装满水的溢水杯中,溢水杯溢出了100g的水,求此时木块受到的浮力?
例4、(画出模型图)一底面积为100cm2的烧杯中装有适量的水,现将一铁块放入烧杯中,铁块沉入水底,此时液面上升了2cm,求此时铁块所受到的浮力?
例5、(画出模型图)一底面积为100cm2的烧杯中装有适量的水,现将一底面积为60cm2木块放入烧杯中,木块漂浮在水面上,此时木块浸入水中的深度为4cm,此时木块所受到的浮力?
1。
9.2 阿基米德原理主备:王霞阿基米德(Archimedes,前287~前212)是古希腊伟大的科学家。
他在物理学方面的贡献主要有两项:其一是关于浮力问题;其二是关于杠杆平衡问题。
导入:把水桶放入水盆中,在水桶中装满水,用手把空的饮料瓶按入水中,体会手的感觉和饮料瓶所受浮力变化,同时观察水溢出的多少?现象:按入饮料瓶,水会流出体验:手上受到的力越来越大结论:饮料罐浸入水中的体积越多,它所受的浮力越大,溢出的水就越多。
猜想: 浮力的大小可能跟物体浸入液体后排开的液体的重力有关.F浮=G-F,G排=G2-G1,比较F浮和G排的大小。
活动:探究浮力的大小探究:浮力与排开的液体的重力有何关系?一、阿基米德原理:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于(填“等于”、“大于”或“小于”)被物体排开的液体所受的重力。
2.公式:F浮=G排=m排液g=ρ液gV排二、对阿基米德原理的理解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。
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,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,所受的浮力也越小。
2、浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
①浸没时,V排=V浸=V物,此时物体所受的浮力等于排开液体的重力,即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物②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3、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.根据公式F浮=ρ液g V排,浸没时,V排= V物,当ρ液不同时,浮力也随之变化。
F浮=ρ液·V排·g※公式中注意单位代入:阿基米德原理的数学表达式:F浮=G排= m排g=ρ液V排g说明:1.物体排开液体体积相等时,液体密度越大,浮力越大。
2.液体密度相等时,物体排开液体体积越大,浮力越大3.阿基米德原来适用于气体。
蒙城八中八年级物理导学案
课题:§9.2 阿基米德原理
学习目标:
1.知道阿基米德原理的内容,会用阿基米德原理进行有关计算。
2.经历阿基米德原理的探究过程,通过收集、分析数据,得出阿基米德原理。
3.通过数据的收集与分析,培养严谨的实验态度,初步建立应用科学知识的意识。
学习重点:阿基米德原理的探究过程。
学习难点:阿基米德原理探究过程及其应用。
预习案
[学法指导]
1.把新课的内容要仔细地阅读一遍,通过阅读、分析、思考,了解教材的知识体系,重点、难点、范围和要求。
2.完成预习内容设置的问题,在理解本节内容的基础上迅速完成预习检测题。
3.把预习中自己不懂的疑难问题记录下来,与你的对子生交流,再解决不了的可以小组讨论或直接请教老师。
[知识准备]
1.什么是浮力?
2.如何用弹簧测力计测量浮力的大小?
3.浮力的大小与哪些因素有关?它们间存在什么样的关系?
[预习内容]
1.物体浸入液体后,它受到浮力的大小既与液体的有关,又与物体排开液体有
关。
所以浮力的大小可能与物体排开液体的有关。
2.浮力的大小与物体排开的液体的重力有什么关系,如何设计实验进行探究?需选择哪些器
材?
实验思路:需要测量的量(1)。
(2);然后比较二者的关系。
实验所需的器材:。
3.阿基米德原来的内容是什么?用公式如何表示?
3.课本第91页的例题,我来做!(与解答过程比较,你定会有收获!)
[预习检测]
1.某同学将一质量为0.5kg金属块轻轻放入盛满水的烧杯中,溢出0.2kg的水,则金属块受到的水的浮力是。
如果将该金属块浸没在盐水中则受到的浮力将3N(选填“大于”、“等于”或“小于”)(g取10N/Kg)
2.用弹簧称测金属块所受的重力,在空气中称时弹簧秤的示数为39牛,若把金属块浸没到水中,弹簧秤的读数变为34牛,则此时金属块所受到的浮力为N。
该金属块的体积为。
3.某同学将一质量为300g的金属块轻轻放入盛满水的烧杯中,溢出了80mL的水,则金属块受到的水的浮力是(g取10N/Kg):()
A.0.8NB.3.8NC.2.2ND.3N
[我的疑惑] 请将预习不能解决的问题写下来,供课堂解决。
探究案
探究点一:探究浮力的大小
1.提出问题:?2.作出假设:。
3.制定计划:
(1)物体在水中受到的浮力如何计算出来?
(2)物体在水中排开水的重力如何计算?
(3)为什么要将溢水杯装满水?
4.实施计划,完成实验:请各学习小组,根据阿基米德原理演示器材完成实验,并将实验结果填入下表。
5.交流分析:各学习小组交流实验结果,比较测得的浮力与排开水的重力,你发现了什么?
6.实验结论:。
这就是著名的,公式表示为。
探究点二:浮力大小的计算
一个物体挂在弹簧秤上,在空气中弹簧秤的示数为29.4牛,将物体浸没在水中,弹簧秤的示数为19.6牛。
求:
(1)该物体受到的浮力
(2)这个物体的体积是多少?
(3)该物体的密度是多少?
检测案
1.下面几种关于浮力的说法中,正确的是()
A.只要液体密度大,对浸在其中的物体的浮力就一定大
B.只要物体的体积大,所受的浮力就一定大
C.物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸没在液体中的深度无关。
D.阿基米德原理只适用于液体
2.把质量相等的实心铁球和铝球分别挂在弹簧测力计下并浸没于水中,则()A.挂铁球的测力计示数大B.挂铝球的测力计的示数大
C.两测力计示数一样大D.无法判断哪个测力计示数大
3.小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大D.浮力变大,压强变小
4.物体在空气中重5.8N,浸没在水中重3.5N,受的浮力为_______N,
浸没另一种液体中重2.8N,则这种液体密度比水的________。
5.一石块在空气中称重5N,浸没在水中重2N,则这石块的体积多大?
拓展提升:一石块在空气中称时,弹簧测力计的示数是5N,浸没在水中称时,弹簧测力计的示数为2N,浸没在另一种液体中时,弹簧测力计的示数是1.4N,则:
(1)石块密度为多大?
(2)另一种液体的密度是多大?
【我的收获】
通过探究,你在本节课上有哪些收获?。