沪科版92阿基米德原理.pptx

沪科版新教材同步教学课件沪科版新教材同步教学课件第九章第九章浮力浮力再次认识浮力再次认识浮力1 1、浮力的定义：、浮力的定义：液体或气体对浸入其中的物体产生的竖直向上液体或气体对浸入其中的物体产生的竖直向上的托力的托力2 2、浮力的方向：、浮力的方向：4 4、浮力的测量：、浮力的测量：3 3、浮力的施力物体：浮力的施力物体：5 5、浮力产生的原因：浮力产生的原因：F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下 （压力差）（压力差）竖直向上竖直向上液体液体 （气体）（气体）F F浮浮G GF F （称重法）（称重法）我的体积大，我的体积大，受到的浮力大受到的浮力大我们在深处，我们在深处，受到的浮力大受到的浮力大1、请你说说哪个鱼说得正确？为什么？思考：浮力的大小与哪些因素有关呢？2、死海不死实验探究：实验探究：浮力的大小与哪些因素有关？浮力的大小与哪些因素有关？实验猜想：实验猜想：猜想猜想1：浮力可能与：浮力可能与液体的密度液体的密度有关有关猜想猜想2：浮力可能与：浮力可能与物体的体积物体的体积有关有关猜想猜想3：浮力可能与：浮力可能与物体浸入液体的深度物体浸入液体的深度有关有关其它猜想其它猜想：猜想猜想4：浮力可能与：浮力可能与物体的形状物体的形状有关有关猜想猜想5：浮力可能与：浮力可能与物体的密度物体的密度有关有关设计实验：设计实验：把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。在清水中，鸡蛋下沉。在清水中，鸡蛋下沉。清水中加入食盐后，盐水的密度增大清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。上浮直至漂浮的状态。实验结论：实验结论：猜想猜想1 正确，浮力的大小正确，浮力的大小跟跟液体的密度液体的密度有关。有关。猜想猜想1：浮力可能与：浮力可能与液体的密度液体的密度有关有关猜想猜想2：浮力可能与物体：浮力可能与物体的体积有关的体积有关观察实验：观察实验：两个弹簧测力计的读数一样吗两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？分别是多少？实验说明了什么问题？实验说明了什么问题？把把同一物体浸入相同的液体中。同一物体浸入相同的液体中。容器中的液体的液面发生什么样的变化容器中的液体的液面发生什么样的变化？实验结论：实验结论：浮力的大小跟浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关。有关。注意：物体的体积与物体排开液体的体积注意：物体的体积与物体排开液体的体积设计实验：设计实验：把物体放入清水中，观察测把物体放入清水中，观察测力计的读数力计的读数 F1 。改变物体在水中深度，再观察改变物体在水中深度，再观察测力计的读数测力计的读数 F2 。比较两次的读数比较两次的读数 F1 和和 F2 。测力计的读数测力计的读数 F1 =2 N=2 N。测力计的读数测力计的读数 F2 =2 N=2 N。结论：浮力的大小跟结论：浮力的大小跟物体所在液体物体所在液体中的深度中的深度无关。无关。猜想猜想3：浮力可能与：浮力可能与物体浸入液体的深度物体浸入液体的深度有关有关设计实验：设计实验：把方形状物体把方形状物体A和无规则形状的物和无规则形状的物体体B浸入水中，观浸入水中，观察测力计的示数察测力计的示数。比较物体比较物体A A和物和物体体B B是否都受到浮是否都受到浮力吗？力吗？结论：浮力的大小跟结论：浮力的大小跟物体的形状物体的形状无关。无关。猜想猜想4：浮力可能与：浮力可能与物体的形状物体的形状有关有关BA铜块铜块铝块铝块猜想猜想5：浮力可能与：浮力可能与物体的密度物体的密度有关有关设计实验：设计实验：把体积相同铜块把体积相同铜块和铝块放入水中，和铝块放入水中，观察测力计的示数观察测力计的示数。比较铜块和铝块比较铜块和铝块体积相同、密度不体积相同、密度不同是否受到浮力相同是否受到浮力相同吗？同吗？结论：浮力的大小跟结论：浮力的大小跟物体的密度物体的密度无关。无关。物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的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，还与物体排开液体的 有关，而与浸有关，而与浸没在液体中的没在液体中的 无关，还与无关，还与 也无关。也无关。密密 度度体体 积积深深 度度根据猜想根据猜想1、2、3、4、5，得出的实验结论：，得出的实验结论：实验实验2，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关。有关。实验实验3，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体所在液体中的深度物体所在液体中的深度无关。无关。实验实验1，浮力的大小跟，浮力的大小跟液体的密度液体的密度有关。有关。分析归纳分析归纳实验实验4，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体的形状物体的形状无关。无关。实验实验3，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体的密度物体的密度无关。无关。物体的形状和密度物体的形状和密度课堂练习课堂练习我我受受到到浮力大浮力大我我受受到到的的浮力大浮力大 1、在如图所示的、在如图所示的大鱼和小鱼的争论大鱼和小鱼的争论中，中，鱼的说法正鱼的说法正确，这是因为两条确，这是因为两条鱼浸没在同种液体鱼浸没在同种液体中，它们受到的浮中，它们受到的浮力大小与力大小与 有关。有关。大大排开液体的体积排开液体的体积 一个一个2N的物体，挂在弹簧测力的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是测力计的示数是1.2N，这个钩码，这个钩码受到水的浮力是受到水的浮力是 N课堂练习课堂练习0.8AAAAA水水水盐水12345（1）若选用的操作是）若选用的操作是1、3、5或或1、4、5，可研究浮力的大小与可研究浮力的大小与 的关系。的关系。如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大小研究影响浮力大小的因素的因素”实验的若干操作，根据此图实验的若干操作，根据此图课堂练习课堂练习液体的密度液体的密度AAAAA水水水盐水12345（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是的关系，可选用的操作是 （填序号）。（填序号）。课堂练习课堂练习 如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作，根据此实验的若干操作，根据此图图1、2、3AAAAA水水水盐水12345课堂练习课堂练习（3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是关系，可选用的操作是 （填序号）（填序号）如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作，根据此实验的若干操作，根据此图图1、3、4阿基米德原理阿基米德原理我们已经知道物体受到我们已经知道物体受到浮力的大小浮力的大小与与物体物体排开液体的体积排开液体的体积及及密度密度有关，那么，有关，那么，浮力的大小浮力的大小与与物体排开的液体的重力物体排开的液体的重力有怎有怎样的关系呢？样的关系呢？实验探究：实验探究：浮力的大小浮力的大小 实验器材：实验器材：石块、铝块、铁块、溢石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水水杯、空杯、测力计、水用弹簧测力计先测出石块的重力用弹簧测力计先测出石块的重力G。用弹簧测力计再测出空杯子的重用弹簧测力计再测出空杯子的重力力G杯杯。N0.3N实验步骤：实验步骤：把石块把石块浸没浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数测力计的示数 F。用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总总。N N收集实验数据：收集实验数据：研究对象物重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石块0.3铝块0.3铁块0.3 比较比较浮力的大小浮力的大小和和物体排开水的重量物体排开水的重量，你发，你发现了什么？现了什么？实验结论：实验结论：浸在液体中的物体所受的浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力的大小 （填（填“等于等于”、“大于大于”或或“小于小于”）被物体排开的液体）被物体排开的液体所受的所受的 。这便是著名的。这便是著名的“阿基米德原理阿基米德原理”。等于等于重力重力公式：公式：F浮浮=G排排有链接有链接注意：注意：V排排与与V物物的关系的关系1、如果物体全部浸没、如果物体全部浸没V排排=V物物2、如果物体部分浸没、如果物体部分浸没V排排F2B、F1F2C、F1=F2D、无法确定、无法确定B你能用阿基米德原理解释曹冲称象吗？你能用阿基米德原理解释曹冲称象吗？1、在、在“阿基米德解开王冠之谜阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若的故事中，若王冠的质量是王冠的质量是490g，浸没在水中称时王冠重，浸没在水中称时王冠重4.5N,求：（求：（g=10N/kg金金=13.6）（1）王冠受到的重力是多少？）王冠受到的重力是多少？（2）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？（3）王冠排开的水重为多少？）王冠排开的水重为多少？（4）王冠是否由纯金所制的？）王冠是否由纯金所制的？103kg/m31、在、在“阿基米德解开王冠之谜阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量是的故事中，若王冠的质量是490g，浸没在水，浸没在水中称时王冠重中称时王冠重4.5N,求：（求：（g=10N/kg金金=13.6）（1）王冠受到的重力是多少？）王冠受到的重力是多少？（2）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？（3）王冠排开的水重为多少？）王冠排开的水重为多少？（4）王冠是否由纯金所制的？）王冠是否由纯金所制的？103kg/m3解：解：（1）G冠冠=mg（2）F浮浮=G冠冠-F（3）G排排=F浮浮已知：已知：m冠冠=490g=0.49kgF=4.5Ng=10N/kg=1.0103kg/m3金金=13.6x103kg/m3求求：（：（1）G冠冠（2）F浮浮（3）G排排（4）冠冠=0.49kg10N/kg=4.9N=4.9N-4.5N=0.4N=0.4N1、在、在“阿基米德解开王冠之谜阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量是的故事中，若王冠的质量是490g，浸没，浸没在水中称时王冠重在水中称时王冠重4.5N,求：（求：（g=10N/kg金金=13.6）（1）王冠受到的重力是多少？）王冠受到的重力是多少？（2）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？）王冠浸没在水中受到的浮力是多少？（3）王冠排开的水重为多少？）王冠排开的水重为多少？（4）王冠是否由纯金所制的？）王冠是否由纯金所制的？103kg/m3V冠冠=m冠冠冠冠=V冠冠m排排V排排=G排排m排排=g=0.4N10N/kg=410-2kg=410-2kg1103kg/m3=410-5m30.49kg410-5m3=12.25103kg/m3=金金因此，王冠并非由纯金所制的。因此，王冠并非由纯金所制的。解：（解：（4）由）由G=mg得得2、现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和、现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？简答题，写出用到的器材和步骤及浮力表达式。所受到的浮力？简答题，写出用到的器材和步骤及浮力表达式。实验器材实验步骤计算浮力的表达式弹簧测力计、烧杯、水、细线和小铁块弹簧测力计、烧杯、水、细线和小铁块（2）用弹簧测力计测出小铁块浸没在水中时的示数）用弹簧测力计测出小铁块浸没在水中时的示数F（1）用弹簧测力计测出小铁块的重力）用弹簧测力计测出小铁块的重力GF浮浮=G-F方法一：方法一：2、现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和、现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？简答题，写出用到的器材和步骤及浮力表达式。所受到的浮力？简答题，写出用到的器材和步骤及浮力表达式。实验器材实验步骤 计算浮力的表达式弹簧测力计、大烧杯和小烧杯、水、细线和小铁块弹簧测力计、大烧杯和小烧杯、水、细线和小铁块（3）把小铁块浸没在水中，并用小烧杯接排出的水；）把小铁块浸没在水中，并用小烧杯接排出的水；（1）用弹簧测力计测出小烧杯的重力）用弹簧测力计测出小烧杯的重力G杯杯F浮浮=G排排方法二：方法二：（2）将大烧杯倾斜摆放并装水溢满；）将大烧杯倾斜摆放并装水溢满；（4）用弹簧测力计测出排出水和小烧杯的总重）用弹簧测力计测出排出水和小烧杯的总重G总总（5）算出排出水的重力）算出排出水的重力G排排=G总总-G杯杯2、现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和、现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？简答题，写出用到的器材和步骤及浮力表达式。所受到的浮力？简答题，写出用到的器材和步骤及浮力表达式。实验器材实验步骤计算浮力的表达式量筒、水、细线和小铁块量筒、水、细线和小铁块（2）将小铁块浸没在量筒的水中，读出体积）将小铁块浸没在量筒的水中，读出体积V2（1）量筒里装入适量的水，读出体积）量筒里装入适量的水，读出体积V1F浮浮=水水gV排排方法三：方法三：（3）算出小石块排开的水的体积）算出小石块排开的水的体积V排排=V物物=V2-V1物体在液体中受到浮力物体在液体中受到浮力物体受到的浮力大小物体受到的浮力大小物体排开液体的体积物体排开液体的体积液体密度液体密度物体浸没在液体中的深度物体浸没在液体中的深度ABCDE3、如图所示是研究浮力大小的实验装置图，请根据图示回答下列问题：、如图所示是研究浮力大小的实验装置图，请根据图示回答下列问题：（1）A、B两图中，两图中，B图中弹簧测力计示数较小，说明了图中弹簧测力计示数较小，说明了_；A、B两图中弹簧测力计的示数差等于两图中弹簧测力计的示数差等于_；（2）B、C两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟大小跟_有关；有关；（3）C、D两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相等体积的不同液体时，两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相等体积的不同液体时，所受浮力大小跟所受浮力大小跟_有关；有关；（4）D、E两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中，所受浮力两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小跟大小跟_无关。无关。4、如图所示，四个体积相同而材料不同的球、如图所示，四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D，分别静止在不同深度的水里以下说法正确的是分别静止在不同深度的水里以下说法正确的是()A.A球所受浮力最小球所受浮力最小B.B球所受浮力最小球所受浮力最小C.C球所受浮力最小球所受浮力最小D.D球所受浮力最小球所受浮力最小分析：分析：1、A、B、C、D浸在同种液体，浸在同种液体，液液相同；相同；2、A、B、C、D的体积相同，但浸入液体的体积不同，排开液体的的体积相同，但浸入液体的体积不同，排开液体的体积也不相同，体积也不相同，VA排排VB排排VC排排=VD排排3、根据、根据F浮浮=液液gV排排可知可知A球所受的浮力最小，选择球所受的浮力最小，选择A小结小结1.1.影响浮力大小的因素：影响浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小不仅与物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度液体的密度有关，还与有关，还与物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关，而与浸没在液有关，而与浸没在液体中的体中的深度深度无关。无关。2.2.阿基米德原理：阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于等于被被物体排开的液体所受的重力物体排开的液体所受的重力。公式：公式：F浮浮=G排排=液液g Vg V排排