9.2 阿基米德原理 素养目标 1.经历实验探究,说出影响浮力大小的因素,体验探究过程中运用的科学方法。 2.经历从提出问题、作出猜想到进行实验探究的过程,概述阿基米德原理。 3.通过实验探究,激发学生勇于探求真理的热情,享受科学探究的乐趣,培养实事求是的科学态度。 ◎重点:经历探究影响浮力大小的因素、概述阿基米德原理。 【预习导学】 生活中的物理 曹 冲 称 象 《三国志》中记载:冲少聪察,生五六岁,智意所及,有若成人之智。时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理。冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知。”太祖大悦,即施行焉。 【问题】通过《力的合成》的学习,我们知道曹冲称象运用了等效替代的思维方法,那么曹冲称象利用的原理是什么 重点梳理 知识点一 浮力的大小与哪些因素有关 1.影响因素: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。 2.研究方法:由于影响浮力大小的因素可能不止一个,探究过程要运用 法。 ·学习小助手· 所谓“物体排开液体的体积”是指物体浸入液体部分的体积,这部分体积排开了本来处于这一位置的液体。 对点自测 1在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的 ( ) A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁 【参考答案】 知识点一 1.密度 体积 深度 2.控制变量 对点自测 1.A 知识点二 阿基米德原理 1.原理内容:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于 的大小,这就是著名的阿基米德原理。 2.公式表示: 。 3.适用范围:阿基米德原理是在实验基础上分析归纳得到的,它既适用于 体,也适用于 体,即浸没在气体里的物体受到的浮力大小,等于它排开的气体所受到的重力,即F浮=G排气=ρ气gV排。 4.推导公式:根据原理可知 F浮=G排,结合已经学过的知识,我们知道排开液体的重力G排=m排g=ρ液gV排,即F浮=G排= 。式中G排即为被物体排开的液体的重力,单位是N;ρ液是物体所浸入的液体的密度,其单位必须用kg/m3;V排表示被物体排开的液体的体积,单位必须用 m3,g取9.8 N/kg(或取10 N/kg)。 ·学习小助手· “浸入”是指部分体积在液面之下,并且随着浸入深度的增加排开液体的体积不断增大;“浸没”是指物体的全部体积都在液面以下,排开液体的体积等于物体的体积,不随深度的变化而变化。 对点自测 2小莺做“验证阿基米德原理”实验的步骤如图所示,处理数据时,发现实验步骤有所遗漏, 遗漏的步骤为 ,若将遗漏的步骤标注为d,实验步骤a、b、c、d中,弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd。若这些示数之间的关系满足(用所给的字母表示) ,则可验证阿基米德原理。 【参考答案】 知识点二 1.被物体排开的液体所受重力 2.F浮= G排 3.液 气 4.ρ液gV排 对点自测 2.测量空桶的重力 Fa-Fb=Fc-Fd 【合作探究】 任务驱动一 探究浮力的大小与哪些因素有关 提出问题:将饮料罐正立着按入水中,按入水中越深,所需的力越大;人在水中会下沉,在死海中会浮在水面上;木块浮在水面上,而铁块在水中会下沉。那么,浮力的大小与哪些因素有关 作出猜想: 。 实验器材:体积相等的铁块与铝块、弹簧测力计、烧杯、水、浓盐水、细线等。 实验步骤与现象分析: 实验目的 图示 现象 探究浮力的大小是否与物体排开液体的体积有关 探究浮力的大小是否与液体的密度有关 探究浮力的大小是否与浸在液体中的深度有关 探究浮力的大小是否与物体的密度有关 实验结论: 浮力的大小只跟液体的 和物体排开液体的 有关。当液体的密度一定时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 。当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 。 【参考答案】 任务驱动一 作出猜想:浮力的大小可能与液体的密度 ... ...
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