第四节 阿基米德原理
一、学习目标:
1、通过实验探究,认识浮力和测量浮力的一种方法--称重法.
2、经历从提出猜想和假设到进行实验探究的过程,发现浮力的大小和液体的密度及排开液体的体积有关。
3、学生通过科学探究,经历探究浮力大小的过程,知道阿基米德原理。
二、学习重点、难点 重点:阿基米德原理
难点:影响浮力大小的因素
三、学习活动:
实验探究1:什么是浮力:
观察图7--
17、
18、19并进行实验,思考讨论后积极发言。
1、图7--
17、7--18,这里面的物体除了受重力以外,还受什么力?
2、这些力的施力物体分别是什么?
3、石块在空气和水中时弹簧测力计示数的变化是什么原因引起的?
4、这个原因与7--19(b)图中手的托力有什么相同与不同?
5、你想这个力的方向是怎样的? 看图7--20,思考并回答:
1、a图中杠杆 左右两边的物体是否受浮力?施力物体是什么?
2、b图中的杠杆为什么失去了平衡?是什么原因造成的?
3、b图中杠杆哪一边所受浮力变化了?你猜想是什么原因引起了这个变化?
总结:
1、什么是浮力 ?
2、浮力的方向是怎样的?
3、你能否用弹簧测力计测出物体在液体中所受浮力的大小?怎样操作?如何计算?
液体和气体对浸在其中的物体有___________(填方向)的托力,物理学中把这个力叫做浮力。一般用F表示。
若用弹簧测力测得石块在空气中的示数为G,在水中的示数为F′,那么,水对石块的浮力F浮=________。
实验探究2:浮力的大小与哪些因素有关?
1、你是怎样理解课本上提出的两个猜想的?你认同吗?
2、同时有多个影响因素时,我们要一个个的来探究,要用什么方法?
3、在图7--23中,液体密度、排开液体的体积、浸没液体的深度三个可能因素中哪些相同?哪些不同?
4、弹簧测力计示数相同说明所受浮力是否相同?说明与什么因素有关或无关?
3、图7--21中的鸡蛋为什么要由沉底到上浮?是重力变了还是浮力变了?
4、你认为这个力变化是什么因素变化引起的?
5、图7--22的弹簧测力计示数不同说明这个物体所受浮力是否相同?
6、这个不同的是由什么因素引起的?
7、综上:你可以得到怎样的结论?
物体在液体中所受浮力的大小与液体的________有关,还与物体排开液体的________有关,而与浸没在液体中的________无关。
8、你还有什么猜想?自己设计实验进行探究。 实验探究3:探究浮力的大小 观察图7--24:
1、为什么要将溢水杯装满水?
2、石块在水中受到的浮力如何计算出来?
3、石块在水中排开水的重力如何计算?
4、比较
2、3的数值,你得出了什么结论?
小组讨论后,将实验结论写在空白处。
四、应用与练习:
1、课本127页课后作业题
2、一块密度为2.7 × 103千克/米3,体积为500厘米3的金属块,浸没在水下1.5米深处时受到的浮力为多少?若将这块金属块浸没在水下3米深处时受到的浮力又是多少?
3、用弹簧称测石块所受的重力,在空气中称时弹簧秤的示数 为9.8牛,若把石块的一半浸入到水中,弹簧秤的读数变为7.84牛,则此时石块所受到的浮力为多少?,石块的体积和密度分别是多少?
五:当堂检测:
1、形状不同的铝块、铜块、铁块,都浸没在水中时,受到的浮力相同,由此可以断定这三个金属块的( )
A、质量相同 B、体积相同 C、密度相同 D、无法确定
2、挂在弹簧测力计上的铁块浸没在水中时,示数为F1;浸没在酒精中时,示数为F2,则( )
A F1>F2 B F1
3、用弹簧称称同一物体,在空气中称得读数为F1,将物体浸没入液体中称,弹簧称的示数F2,它们之间的差F1-F2表示( )
A、物体所受得重力 B、物体所受得浮力
C、物体在液体中所失去的重力 D、物体所受重力与所受浮力之差
4、放在水底的木块,在上浮的过程中,从刚开始露出水面最大体积的过程中,木块所受的( )
A、浮力、重力都不变 B、浮力、重力都减小 C、浮力不变,重力减小 D、浮力减小,重力不变
5、在空气、中用弹簧秤称得一实心铁球和一个实心塑料球同样重,若到真空中称时,则是( )
A、铁球重 B、塑料球重 C、一样重 D、无法判断
6.一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,求这个物体的体积是多少?该物体的密度是多少?