阿基米德原理(市中).doc

第四节 阿基米德原理（第1学时）
学习目标
1．知道什么是浮力。
2．知道浮力的大小跟哪些因素有关。
3、练习使用弹簧测力计测浮力。
课前准备
1．家庭实验
准备一块橡皮泥，用它造一个小船，把图钉或螺母、砂粒等当作“货物”，看看你的小船最多能装载多少“货物”。在水中搬石块，体验浮力的存在。
2．自学提示
1．漂浮的物体受浮力，同学们都知道，那么下沉的物体是否也受浮力呢？激发大家的学习热情。
2．根据自己动手做实验，比较空气中的弹簧测力计的示数，和浸入水中的示数，有同学会有疑问，可用他们生活中的经验进行提示，例如在水中搬石头为什么感到轻？
3．有同学用较小的石块做实验，会发现结果不明显，可建议用体积较大的石块来做。
4．浸入空气当中的物体也受到浮力作用，那么弹簧测力测量物体的重力还准确吗？
5．下沉的物体可用弹簧测力计来测，那么漂浮的物体也受浮力，怎样来测呢？展开大家的思维想象。
6．浸入液体和气体中的物体都受浮力，那么浮力究竟是怎样产生的？它的产生原因是什么呢？可提示大家肯定是液体或气体产生的，可适当给学生补充一些液体压强的知识。
7．在判断浮力是否与深度、浸入体积有关时，可提示学生用控制变量法，看测力计的示数是否变化。
合作探究
一、认识浮力
活动1：按照课本131页图7—18完成实验探究1，将实验数据填入课本中，根据实验讨论下列问题：
（1） 下沉的物体是否受浮力？
（2） 浮力的大小等于多少？浮力的方向向哪？
（3） 根据实验是否找到测量浮力的方法？如何测量？
填一填
液体和气体对浸在其中的物体有 的托力，物理学中把这个托力叫浮力。
二、浮力的大小与哪些因素有关
活动2：实验：把矿泉水瓶（或易拉罐）慢慢压入水中，手有什么感觉？同时观察水面的变化？
（1） 根据上述实验猜想浮力的大小可能跟什么因素有关？
（2） 结合日常生活经验，猜想浮力的大小还可能跟什么因素有关？
活动3：实验探究：浮力的大小跟哪些因素有关
(1)如图在弹簧测力计下端挂一个圆柱体，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，观察弹簧测力计示数的变化情况，比较它受到的浮力大小。
(2)把圆柱体全部浸没在浓盐水中，观察弹簧测力计示数的变化情况。
通过实验完成下列内容：
（1）圆柱体从位置1－2－3的过程中，弹簧测力计的示数 ，说明圆柱体受到的浮力 ；（填“变大”、“变小”或“不变”）说明浮力的大小跟 有关。
（2）从位置3－4的过程中，弹簧测力计的示数 ，说明圆柱体受到的浮力 。（填“变大”、“变小”或“不变”）说明浮力的大小跟 无关。
浓盐水

（3）圆柱体从全部浸入水中到全部浸入浓盐水中，弹簧测力计的示数 ，说明圆柱体受到的浮力 ；（填“变大”、“变小”或“不变”）说明浮力的大小跟 有关。
填一填：
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关，还与物体排开液体的
有关，而与浸没在液体中的 无关。
巩固检测
1. 将重力为10N的物体浸没在水中称，弹簧测力计的示数为8N，
则该物体在水中受到的浮力是_____N，它的方向是__________。
2、某海滨浴场，水底布满鹅卵石，水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，以下体验和分析合理的是 （    ）
A 、脚越来越不疼，因为人越来越轻   
 B、脚越来越疼，因为人越来越重
 C、脚越来越不疼，因为人的浮力越来越大了
 D、脚越来越疼，因为人的浮力越来越小了
3、小明同学用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水，挂在弹簧测力计上后，将其浸没在水中，那么他看到的弹簧测力计读数 （    ）
   A、小于袋中水的重          B、等于袋中水的重
   C、大于袋中水的重          D、等于零
4、人在齐胸深的还水中行走时，大吸一口气，顿时觉得身体变得轻了一些，这是因为 。
5．如图1是利用水和盐水等器材来研究浮力的实验过程，请根据图中提供的信息回答下列问题：
（1）本实验是研究浮力的大小与 的关系．
（2）实验可测出物体在水中所受浮力大小为 N，在盐水中所受浮力大小为____ N
6.如图2所示是“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：
(1)由图 和 可知浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积有关．

(2)由图 和 可知物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟液体的种类有关．
图1

图2

例题精讲
巩固检测4.5.6.
布置作业：《精析精练》P9
第四节 阿基米德原理（第2学时）
学习目标
1．知道什么是浮力。
2．知道浮力的大小跟哪些因素有关。
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。
4.学习用阿基米德原理计算浮力的方法。
课前准备
知识链接
1什么是浮力
2..浮力的大小与哪些因素有关？
自学提示
1. 利用称重的方法可以测出浸入液体中的物体的浮力，能不能测出漂浮在液面上物体的浮力呢？怎样测?
2. 物体浸在液体中，怎样测量排开液体的重力？
3. 当把物体浸在水中后有什么现象？（测力计、溢水杯中的水）
合作探究
三、探究浮力的大小
活动3：
（1）猜想与假设
根据上节课的实验可知：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的体积有关，由此，你认为浮力的大小与物体排开的液体的重力有什么样的关系？
（2）制定计划与设计实验
讨论思考：①浮力大小如何测？
②为什么要收集溢出的水？怎样使收集的水恰为排开的水？
③用什么样的容器接水？如何测排开的水重？
④怎样安排实验顺序最为合理，为什么？
（3） 进行实验与收集证据
按照下图的实验步骤进行实验，并将实验所收集到的数据记录在课本134页的表格中。

比较测得的浮力与排开的水的重力，你发现了什么？
填一填：浸入液体中的物体所受的浮力的大小 物体排开的液体的 。这就是著名的阿基米德原理。（该原理既适用于液体也适用于气体）
巩固检测
1. 下列关于浮力的叙述中，正确的是( )
A. 物体浸没在水中的深度越大，受到的浮力也就越大
B. 同一木块分别漂浮在水面和酒精上，在酒精面上受到的浮力小于在水面上的浮力
C. 物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定
D. 物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定
2．将一重为80N的物体，放人一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了30N的水，则物体受到的浮力是( )。
A．80N B．30N C．50N D. 11ON
3. 将两个物体分别挂在弹簧测力计上，然后都浸没在水中，发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N，那么这两个物体一定有相同的( )。
A. 密度 B.体积 C. 质量 D.重力
4. 两手分别拿着一小木块和一大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，则它们受到的浮力( )。
A. 因为木块上浮，所以受到的浮力较大
B．因为石块下沉，所以受到的浮力较小
C. 因为木块体积较小，所以受到的浮力较大
D．因为石块体积较大，所以受到的浮力较大
5．将金属块的一半浸没水中，排开了0.6kg的水，金属块受到的浮力是＿＿＿＿。（g=10N/kg）
6 甲、乙两物体质量之比为3:4，密度之比为1：3，若把它们全部浸没在同种液体中，受到的浮力之比为＿＿＿＿。
7 物体所受的重力为5N，体积为4×10-4m3，当它浸没在水中时，所受的浮力为＿＿＿＿N，浮力和重力的合力为N＿＿＿＿，方向＿＿＿＿ 。(g=10N/kg)
8 把重17．8N的实心钢球挂在弹簧测力计上，浸没在水中后，弹簧测力计的示数是
9.刚自制了一个泡沫救生圈，其质量为8kg，体积为0．06m3，求:(1)救生圈漂浮在水面上时,它所受的浮力多大?(2)当小刚躺到救生圈上面时,救生圈刚好完全浸没在水中,则小刚的重力是多少?(g=l0N／kg)
10.所示，在空气中称木块重6N；当该木块的3／5体积浸入水中时，弹簧测力计的示数恰好为零。
求：(1)木块的密度是多大?
(2)若把木块从弹簧测力计上取下，并轻轻放入水里，那么在木块上加多大竖直向下的压力，才能使木块刚好全部浸入水中?(g取10N／kg)
图18

例题精讲
巩固检测9.10
布置作业：《精析精练》P10
第四节 阿基米德原理（第3学时）复习
学习目标
1.学习用阿基米德原理计算浮力的方法。
2．知道浮力的其它计算公式并会计算浮力。
课前准备
知识链接
1什么是浮力
2..浮力的大小与哪些因素有关？
3、什么是阿基米德原理？
4.计算浮力的其它公式有哪些？各是什么？
甲

乙

一、 认识及测量浮力
例1、如图甲所示：石块在空气中，
弹簧测力计的示数为 N；
如图乙所示：石块浸没在水中，弹簧测力
计的示数F为 N。
对比两图可以说明： ，
浮力的方向是 。
水对石块的浮力F浮= N
总结：用称重法测量物体受到的浮力F浮= ，
浮力的方向 。
二、 浮力大小的影响因素
例2在“探究浮力大小与那些因素有关”的实验时，同学们提出了以下猜想：
（1） 浮力的大小与液体的密度有关。
（2） 浮力的大小与排开液体的体积有关。
（3） 浮力的大小与物体的密度有关。
（4） 浮力的大小与物体的形状有关。
（5） 浮力的大小与浸没在液体中的深度有关。
给你以下实验器材：弹簧测力计、烧杯、水、盐水、橡皮泥、相同体积的铁块和铝块、细线等。请你验证其中一个猜想。
要求写出：
1、 探究的问题：
2、 选择的器材：
3、实验的步骤：
4、注意的事项：
三、 阿基米德原理及应用
例3、给你如下器材：弹簧测力计、烧杯、水、量筒、溢水杯和小桶、细线。你能用哪几种方法可以测出一个铁块在水中所受到的浮力？比一比谁的方法多！
方法：
总结：阿基米德原理的内容是
F浮= = 。
由此可见，影响浮力大小的因素只有 和 。
练一练：
一长方体铁块的1/2体积浸入水中时，它排开的水受到的重力为2N，当它浸没在水中时，受到的浮力是 N

甲

乙

丙

丁

变式训练：甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图所示，它们中所受浮力最小的是（ ）
拓展延伸 1：傍晚渔民打渔归来，驾船从大海由入海口进入内河时，所受的浮力是否变化？渔船是浮起一些还是沉下一些？
四、运用公式F浮=ρ液gV排分析浮力的变化.
例.水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下0.5m的过程中,水球受到的浮力变化情况是( )
A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 始终不变 D 先增大后不变
思路引导:运动员把水球慢慢压入水下的过程中,水球在水中的体积逐渐______,排开水的体积逐渐______,所以水球受到的浮力逐渐_______,当水球全部浸入水中后,排开水的体积不再改变,所以受到的浮力_______.故选_____.
【针对练习】
1.一个物体的体积为60cm3,当其体积的一半浸没在水中时,受到的浮力是_________N;当其全部浸没在水中时,所受到的浮力是________N.
2.一个铁球先后浸没在盐水、水、酒精中,受到的浮力分别是F1、F2、F3,则三者的大小关系是_______________.
巩固与检测(课堂上做1.2.)
1．在学习了浮力的有关知识后，甲、乙两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究。他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中，松手后，发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上(如图K27－3甲所示)。为了使漂浮的萝卜沉下去，两同学分别进行了实验。甲同学将一根铁钉全部插入萝卜中(如图乙所示)，把萝卜浸没在水中松手，发现萝卜沉入水底。乙同学也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中(如图丙所示)，将萝卜浸没在水中松手，发现萝卜也沉入水底。请回答问题：

(1)从物体受力的角度看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变___________的大小。
(2)结合两位同学的实验目的、过程及现象，可以得出的结论是_______________。
(3)虽然两同学的实验结果基本一致，但老师认为甲同学的方法更科学。你认为老师这样评价的主要理由是____________
2.[2011·达州] 如图K27－5所示，将一个体积为1.0×10－3 m3、重6 N的木块用细线系在底面积为400 cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：(g＝10 N/kg)
(1)木块浸没在水中受到的浮力；
(2)剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积是多大？
(3)木块露出水面处于静止后，水面升高了多少？
3.一个圆柱形物体悬浮在密度为1.2×103kg/m3的盐水中,已知圆柱体的横截面积为10cm2,高为15cm,物体上表面到液面的距离为5cm,物体受到的浮力多大?(g=10N/kg)
4.质量为5.4kg的实心铝球,若将它浸没在水中,则铝球受到的浮力是多大?(g=10N/kg)(ρ铝=2.7×103kg/m3)
作业布置：《巩固检测》3.4.