9.2 阿基米德原理 素养目标 1.重点:经历探究浮力大小的实验过程,分析数据,得出阿基米德原理。 2.利用阿基米德原理解释生活中一些与浮力有关的物理现象,运用阿基米德原理进行相关的浮力计算。 3.培养利用所学物理知识分析、解决问题的能力。 学法指导 首先回顾浮力的概念、“称重法”求浮力的实验,以及影响浮力大小的因素,填写导学案中的问题。看课本预习阿基米德原理的知识,明确阿基米德原理研究的问题,思考如何设计实验,说出实验方案,经历探究的过程,分析数据,得出阿基米德原理。 【预习导学】 知识点 阿基米德原理 1.物体浸入液体后,它受到的浮力的大小既与物体浸入液体中的 有关,又与液体的 有关;而物体浸入液体的体积等于 。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 实验设计思路:需要测量的物理量:①物体受到的 ,② ;然后比较 的大小关系。 实验所需的器材: 。 3.实验中如何测量物块受到的浮力 如何测量物体排开液体的重力 4.阿基米德原理的内容是 。 5.古代人对浮力的应用有 ;现代人用钢铁制成轮船是利用轮船是空心体,它能 ,因此受到的浮力很大。 6.*如图所示,“远征号”潜水艇从长江某基地驶向东海执行任务,该潜水艇设计体积约为V,自身质量为m。当它在东海某位置海面下h 深度处潜伏时,(已知海水的密度为ρ,g取10 N/kg;不考虑潜水艇体积变化)则它所受到的浮力F浮= 。 【参考答案】 1.体积 密度 被物体排开液体的体积 重力 2.浮力F浮 物体排开液体的重力G排 F浮与G排 弹簧测力计、重物、盛有液体的烧杯、溢水杯、空桶等 3.答:(1)用弹簧测力计测出物块在空气中的重力G和读出物体浸入水中时测力计的示数F',则物块受到的浮力F浮=G-F'。 (2)用测力计测量空杯子的重力G杯,把物块浸没在盛满水的溢水杯中,用空杯承接溢出的水,再用测力计测出溢出水和杯子的总重G总,则排开液体的重力G排=G总-G杯。 4.浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力 5.独木舟 排开的水量很多 6.ρ液V排g=10ρV 【合作探究】 任务驱动一 阿基米德原理公式 问题思考:如果已知液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排,如何计算物体受到的浮力F浮大小 写出表达式。 【参考答案】 任务驱动一 答:由阿基米德原理知F浮=G排,因为G排=m排g =ρ液V排g,所以F浮=ρ液gV排。 任务驱动二 实验探究:浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系 (1)制订实验方案:明确课本图9-9探究实验步骤。 (2)以小组为单位,按图9-9中(a)(b)(c)实验步骤完成探究实验。 (3)将实验所收集到的数据记录在下表中: 空杯重 G杯/N 石块重 G石/N 石块浸没在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 排开水受的重力G排/N (4)分析与论证:比较测得的浮力与物体排开的水所受的重力,你发现了什么 结论: 。这就是著名的阿基米德原理。 【参考答案】 任务驱动二 (3)0.5 3 2 1.5 1 1 (4)答:F浮=G排。 浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的重力大小 任务驱动三 探究活动 同学们按下面的甲图操作,探究了浮力的大小与物体排开的液体所受的重力的关系。课后复习时,物理兴趣小组的同学们经过反复的思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图乙所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升或下降),G为铁架台。 (1)实验中同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数 ;弹簧测力计B的示数 (选填“增大”、“减 ... ...
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