上海九年級第一學(xué)期秋季課程初中03阿基米德原理教案

1、.學(xué)員姓名： 學(xué)科老師：年 級：初二 輔導(dǎo)科目：物理授課日期時(shí) 間主 題阿基米德原理同步學(xué)習(xí)目的1.理解浮力的定義及其產(chǎn)生的原因2.掌握阿基米德原理及其應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容為什么那么大塊的冰川不會沉底？ 輪船如何在海洋中行駛？ 為什么生湯圓在水中是沉的，熟湯圓在水中是浮的?知識點(diǎn)精講與練習(xí)。一、浮力及阿基米德原理【知識梳理】1定義：浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體對物體向上的托力叫做浮力。2.方向：豎直向上。3.浮力產(chǎn)生的原因：浸在液體或氣體里的物體受到的壓力差就是液體或氣體對物體的浮力。 假設(shè)浸沒物體的邊長是a的立方體，立方體的各個(gè)側(cè)面受到液體的壓力互相抵消，但其上下底面所受到壓力大小不同 。

2、上外表受到液體對其向下壓力的大小為： 下外表受到液體對其向上壓力的大小為： 兩者之差就是浮力大小： 當(dāng)物體處于漂浮狀態(tài)時(shí)，浮力等于液體對物體向上的壓力，即。4.阿基米德原理阿基米德原理 內(nèi) 容浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力公式表示F浮 = G排 =液V排g 適用范圍對浸沒或部分浸在液體氣體中的物體都適用原理應(yīng)用時(shí)注意點(diǎn)浮力的大小決定于液體或氣體的密度，或，和浸入其中的物體密度無關(guān)；浮力的大小還決定于物體排開液體或氣體的體積V排，和物體浸沒在液體或氣體中的深度無關(guān)。但未浸沒時(shí)，由于，而S不變，所以V排與h成正比，即未浸沒時(shí)，浮力大小跟深度有關(guān)。浮力的大小與物

3、體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。公式計(jì)算時(shí)注意點(diǎn)公式符號中寫明腳標(biāo)，以免和，和發(fā)生混淆；物體浸沒時(shí)，部分浸入時(shí)，；單位要統(tǒng)一：kg/m3，g：N/kg，：m3【例題精講】例1.一個(gè)正方體鐵塊，在水下某深度時(shí)，上底面受到15N壓力，下底面受到20N壓力，那么此時(shí)鐵塊受到浮力是_N；當(dāng)鐵塊下沉到某位置時(shí)，上底受到壓力增大至20N時(shí)，下底受到壓力是_N【答案】5N 25N【解析】根據(jù)浮力等于上下外表壓力差，下底的壓力就等于浮力與上外表壓力之和。例2.金屬塊重10N，掛在彈簧測力計(jì)上，當(dāng)它全部放在水中時(shí)，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為8N，此時(shí)金屬塊受到的是_ N浮力的方向?yàn)開.【答案】2；豎直

4、向上【解析】物體受到的浮力等于重力與彈簧測力計(jì)示數(shù)之差，浮力方向豎直向上例3.如下圖，在盛水容器中，有4個(gè)體積完全一樣的物體：A是一浮于水面的正方體木塊；B是用線吊著浸沒在水中的長方體鐵塊；C是懸浮在水中的空心鋼球；D是圓臺形石蠟塊，它沉于容器底面并與容器底無縫隙嚴(yán)密結(jié)合，試比較分析A、B、C、D所受浮力的情況【答案】FB=FCFAFD=0【解析】雖然A、B、C、D四個(gè)物體，它們的形狀不同，組成的物體種類不同，有的是實(shí)心的、有的是空心的，浸入水中的深度也不同，但這些不同條件跟浮力的大小均無關(guān)，所以無需加以考慮浮力的大小只跟液體的密度與排開液體的體積有關(guān)因?yàn)樗鼈兪墙谕环N液體中，所以浮力的大小

5、由V排而定，但D物體與容器底嚴(yán)密結(jié)合，故浮力為零.例4.寶山一模某長方體懸掛在彈簧測力計(jì)下，靜止在空氣中測力計(jì)的示數(shù)為10牛；假設(shè)該立方體一半浸在水中測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?.1牛如下圖，那么此時(shí)長方體所受水的浮力為_牛，浮力的方向?yàn)開；假設(shè)撤去彈簧秤的拉力，將該長方體放入水中，當(dāng)它靜止時(shí)上下外表所受水施加的壓力差為_牛?！敬鸢浮?.9；豎直向上；9.8?！窘馕觥?稱重法：F浮=G物-F拉=10N-5.1N=4.9N,一條直線上力的合成，浮力與拉力都向上，合力與重力做平衡，故大小為9.8N例5普陀一模燒杯中裝有一定量的水，水位如圖a所示，用細(xì)繩將物體拴住浸沒在水中，水位如圖b所示，此時(shí)細(xì)繩所受拉力為

6、12N，將物體緩慢向上提，當(dāng)水位如圖c所示時(shí)其中C處是AB的中點(diǎn)，細(xì)繩所受拉力為17N，此時(shí)物體所受浮力為 牛，物體所受重力為 牛，比較圖a和b，燒杯底部受到水的壓力差為 牛?！敬鸢浮?； 22；10【解析】1設(shè)物體重為G，當(dāng)物體浸沒水中時(shí)，F(xiàn)拉=G-F浮，將物體緩慢提出，當(dāng)水位如圖C所示時(shí)其中C處是AB的中點(diǎn)，排開水的體積減半，浮力減半，可得F拉=G-1/2F浮，聯(lián)立方程組可求物體的重力G和物體浸沒時(shí)受浮力大??；2比較圖A和B，燒杯底部受到水的壓力差等于物體排開水的重力，結(jié)合阿基米德原理F浮=G排解答【穩(wěn)固測試】1.虹口一模將一個(gè)鐵球的一半浸入水中時(shí)，排開水的重力為0.8牛，此時(shí)鐵球受到浮力

7、的大小為_牛；將它全部浸沒時(shí)，受到浮力的大小為_牛，當(dāng)它浸沒在水中的深度增大時(shí)，受到浮力的大小將_選填 “變小、“不變或“變大?！敬鸢浮?00.8； 111.6； 12不變。2. 質(zhì)量相等的木塊和冰塊木<冰都漂在水面上，木塊受到的浮力_冰塊受到的浮力；體積相等的實(shí)心木塊和冰塊都漂在水面上，木塊受到的浮力_冰塊受到的浮力填大于、小于、等于【答案】等于、小于3.一個(gè)重力為8牛的實(shí)心金屬塊，掛在彈簧測力計(jì)下，將其一半體積浸入水中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為5牛，此時(shí)金屬塊所受的浮力為_牛；假設(shè)把金屬塊全部浸入水中時(shí)，金屬塊所受的浮力與重力的合力為_牛，繼續(xù)增加金屬塊在水中所處的深度，受到的浮力將_。

8、選填“變大、“不變或“變小【答案】3；2；不變4. 邊長5cm的正方體，浸沒在水中，下外表距水面15cm處，求出該物體受到的浮力【答案】1.225N 5. 體積為2×10-4米3的金屬球，一半浸在水中時(shí)，求： 金屬球排開水的體積V排。 金屬球受到的浮力F浮?！敬鸢浮縑排1/V物1/2×2×10-4米31×10-4米3 F浮水V排g 1.0×103千克/米3×1×10-4米3×9.8牛/千克 0.98牛 二、物體的浮沉條件【知識梳理】1. 物體的浮沉條件1前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。2物體

9、在液體中的幾種情況工程上浮下沉懸浮漂浮圖例條件結(jié)果浮體漂浮靜止沉底靜止浮體浸沒在液體內(nèi)的任意位置都靜止浮體靜止應(yīng)用潛水艇、氣球、飛艇輪船、艦艇、密度計(jì)說明： 密度均勻的物體懸浮或漂浮在某液體中，假設(shè)把物體切成大小不等的兩塊，那么大塊、小塊都懸浮或漂浮。 一個(gè)物體漂浮在密度為的液體中，假設(shè)露出體積為物體總體積的1/3，那么物體密度為 2/3分析：F浮 = G 那么：液V排g =物Vg 物= V排V·液= 2/3 液 懸浮與漂浮的比較一樣：F浮 = G 不同：懸浮液 =物 ；V排=V物漂浮物<液；V排<V物V物=V排+V露。當(dāng)液體密度液一定時(shí)，V排越大，浮力也越大。 判斷物體

10、浮沉狀態(tài)有兩種方法：比較F浮 與G或 比 較液與物 。 物體吊在測力計(jì)上，在空中重力為G，浸沒在密度為的液體中，示數(shù)為F，那么物體密度為：物= G /G-F【例題精講】例1浦東新區(qū)一模某木塊漂浮在水面上時(shí)排開水的體積為1×10-3米3，該木塊受到的浮力大小 牛，方向豎直向 ，木塊的重力為 牛?！敬鸢浮?.8上 9.8【解析】此題考察浮力根底內(nèi)容阿基米德原理。根據(jù)阿基米德原理F浮=液g V排 =1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×1×10-3米3 =9.8牛，浮力方向豎直向上。木塊漂浮在水面上，G物=F浮=9.8牛例2. 將一木塊分別浮在甲

11、、乙兩種不同的液體中，木塊均有一部分露出液面，假如甲液體的密度大于乙液體的密度，那么    A. 木塊在甲液體中受到的浮力大 B. 木塊在乙液體中受到的浮力大C. 木塊在甲液體中露出液面的體積較大 D. 木塊在乙液體中露出液面的體積較大【答案】C【解析】同一塊木塊漂浮在不同液體中，受到的浮力是一樣的，等于物體的重力，所以當(dāng)液體的密度越大的時(shí)候，排開液體的體積就越小，答案就能選出。所以在這類題目中，需要幾個(gè)公式靈敏應(yīng)用例3. 閔行二模甲、乙兩個(gè)質(zhì)量一樣的實(shí)心物體漂浮在水面上，甲 乙。甲、乙所受的浮力分別為F甲、F乙，排開液體的體積分別為V甲、V乙，那么AF甲F乙，V

12、甲V乙 BF甲F乙，V甲V乙CF甲F乙，V甲V乙 DF甲F乙，V甲V乙【答案】C【解析】通過題目可知兩物體均漂浮在水面上，且兩物體質(zhì)量相等，那么根據(jù)物體的沉浮條件分析可知此時(shí)浮力等于物體的重力，那么有F甲F乙，V甲V乙 。此題需要學(xué)生特別注意讀題，兩物體是均漂浮在水面上，根據(jù)阿基米德原理物體排開液體的體積與物體的密度“無關(guān)。例4青浦區(qū)一模如下圖，質(zhì)量均為1千克的物體A、B漂浮在水中， A物體所受的浮力為_牛假設(shè)A、B兩物體底部所受的壓強(qiáng)分別為pA、pB，壓力分別為FA、FB，那么pA_pB，F(xiàn)A_FB后兩格均選填“大于、“等于或“小于【答案】9.8；小于；等于【解析】1由圖可知，物體A漂浮在水

13、中，所以F浮A=GA=mAg=1kg×9.8N/kg=9.8N；2由圖可知，A物體底部所處深度小于B物體底部所處深度，水的密度一定，根據(jù)p=gh可知，pApB；物體A、B漂浮在水中，且質(zhì)量相等，那么重力相等，其所受重力與浮力是一對平衡力，大小相等，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，A、B兩物體底部所受的壓力等于浮力，所以，F(xiàn)A等于FB；【穩(wěn)固測試】1. 把體積一樣的木塊和鐵塊置于水中，木塊浮在水面，鐵塊沉入水底，這時(shí)它們受到的浮力    A. F木F鐵 B、F木= F鐵       C. F木F鐵 D. 不能確定【

14、答案】C2.如下圖，有一長方體木塊分別如圖甲、乙兩種不同方式浮在水面上，比較兩種方式中木塊所受浮力的大小是    A. 甲小于乙      B. 甲等于乙   C. 甲大于乙  D. 不能確定【答案】B3.如下圖，將一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一種液體中，它卻沉入底部那么在這兩種情況下這只玩具青蛙受到的浮力大小相比較 A在水中受到的浮力較大 B在液體中受到的浮力較大C受到的浮力一樣大 D無法比較浮力大小 【答案】A4.有一體積為0.1m3的冰塊漂浮在水面上，那么該冰

15、塊 冰=0.9×103kgm3，水=0.9×103kgm3，g取10Nkg A總重力是1×103N B浸入液面以下的體積是0.08m3C水上部分體積占總體積的19 D受到的浮力是900N【答案】D5. 質(zhì)量一樣的銅、鐵、鋁實(shí)心金屬球鋁<鐵<銅<水銀，投入足夠深的水銀中，靜止時(shí)，三個(gè)金屬球受到的浮力 A. 鋁球最大B. 鐵球最大C. 銅球最大D. 一樣大【答案】D三、浮力的應(yīng)用【知識梳理】1. 輪船：漂浮原理：要使密度大于水的材料制成可以漂浮在水面上的物體，必須把它做成空心，使它可以排開更多的水，從而產(chǎn)生更大的浮力。 輪船的排水量：輪船的大小通常用

16、排水量來表示，它是指船滿載時(shí)排開的水的質(zhì)量，單位為噸；由排水量可計(jì)算出排開水的體積V排= m /水；排開水的重力G排 = mg ，輪船的排水量船自身的質(zhì)量滿載時(shí)貨物的質(zhì)量 排 =船 +貨根據(jù)漂浮條件可知，船滿載后受到的水的浮力即船受到的最大浮力為：F浮 = G排 = G船 + G貨 輪船和貨物的總重 2.潛水艇潛在液體中潛水艇體積V不變： 工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的。3.氣球和飛艇： 氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體氫氣、氦氣或熱空氣。 為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們把氣球開展成為飛艇。4. 密度計(jì)：原理：利用物體的漂浮條件來進(jìn)展工作。構(gòu)造

17、：下面的鋁粒能使密度計(jì)直立在液體中?？潭龋嚎潭染€從上到下，對應(yīng)的液體密度越來越大。 【例題精講】例1.閔行區(qū)一模某郵輪滿載時(shí)的排水量為1萬噸，那么滿載時(shí)所受的浮力為 牛。游客們登上郵輪后，郵輪所受的浮力將 選填“變大、“變小或“不變。該郵輪上有幾條“吃水線，如下圖。假設(shè)線b表示在東海航行時(shí)的吃水線，那么在淡水中航行時(shí)的吃水線應(yīng)是線 選填“a或“c?！敬鸢浮?.8×107 ； 變大 ；a【解析】此題考察浮力知識點(diǎn)的應(yīng)用。分析可知當(dāng)物體處于漂浮狀圖9圖8圖7態(tài)時(shí)浮力的大小等于重力大小，根據(jù)公式F=mg即可計(jì)算出浮力大小；根據(jù)沉浮條件可以判斷浮力大小始終沒變，但海水的密度大于淡水那么排開水

18、的體積變大。例2.一輪船滿載時(shí)，船和貨物總重105N，那么船在海洋航行所受浮力是 N，輪船的排水量是 g取10N/kg。同一艘輪船從海洋駛進(jìn)河里，受到的重力大小 ，受到的浮力 ，排開水的體積 填“不變、“變大或“變小，輪船要 些填“下沉或“浮起。【答案】105 ；104kg ；不變；不變；變大；下沉【解析】因?yàn)檩喆?，根?jù)二力平衡條件可知，船在航行時(shí)所受浮力等于船和貨物總重105 N。由G =mg可求輪船的排水量。當(dāng)輪船從海里駛?cè)牒永飼r(shí)，輪船的質(zhì)量不變，它受到的重力也不變。因輪船是漂浮狀態(tài)的，所以受到的浮力和是重力一對平衡力，浮力等于重力，所以它受到的浮力也不變。根據(jù)阿基米德原理F浮=液gV

19、排，浮力的大小不變，河水的密度比海水的密度小，所以在河里時(shí)排開水的體積比在海里時(shí)排開水的體積大，輪船要下沉些。例3. 我國自行設(shè)計(jì)的“蛟龍?zhí)栞d人潛水器，最大下潛深度可達(dá)7000多米。“蛟龍?zhí)柪^續(xù)下潛過程中，所受浮力將 填“變大、“不變或“變小。【答案】不變，【解析】此題考察的是對阿基米德院里的理解，根據(jù)排開體積不變，可知浮力不變。例4.如下圖，甲、乙、丙是將一樣的密度計(jì)分別放人三種不同液體中的情形，由圖可知：1 密度計(jì)在三種液體中受到的浮力相比較：F甲 F乙 F丙。 選填“>、“或“< 2 三種液體的密度相比較：最大的是 ；最小的是 ?！敬鸢浮? ， 2乙，丙【解析】密度計(jì)漂浮在液

20、面時(shí)，根據(jù)二力平衡條件可知，所受浮力等于物體重力，因?yàn)槭峭恢芏扔?jì)，重力不變，所以在三種液體中受到的浮力相等。根據(jù)阿基米德原理，所受浮力等于排開的液體受到的重力，那么排開的液體受到的重力也相等，根據(jù)G液液gV排可知：排開液體的體積越小，液體的密度越大。例5.將同一密度計(jì)放入甲、乙兩種不同的液體中，靜止后如圖甲、乙所示，那么 A.甲液體中密度計(jì)受到的浮力大 B.乙液體的密度大C.乙液體中密度計(jì)受到的浮力大 D.甲液體的密度大【答案】D【解析】甲乙量筒中密度計(jì)都處于漂浮狀態(tài)，浮力都等于自身的重力，同一支密度計(jì)重力一樣故浮力相等，由于在甲量筒中的密度計(jì)排開水的體積小，所以甲量筒中的液體密度大。故此

21、題答案為D【穩(wěn)固測試】1. 質(zhì)量相等的木塊和冰塊木<冰都漂在水面上，木塊受到的浮力_冰塊受到的浮力；體積相等的實(shí)心木塊和冰塊都漂在水面上，木塊受到的浮力_冰塊受到的浮力填大于、小于、等于【答案】等于、小于2. 一艘遠(yuǎn)洋油輪從上海的黃浦江經(jīng)吳淞口駛?cè)霒|海，油輪受到浮力將_選填“變大、“變小或“不變，油輪將_選填“上浮或“下沉?！敬鸢浮坎蛔?上浮3.一平底水泥船截面可近似看作長方形截面積為10m2，空載時(shí)船的吃水深度為10cm，滿載時(shí)吃水深度為lm。這艘船的自重為 N，最多能裝貨物的重為 N。【答案】 9800； 882004.浸沒在水中的潛水艇能向上浮起，是靠改變_，使艇重_它受到的浮力。

22、當(dāng)潛艇露出水面時(shí)，隨著它露出水面體積的增大，它受到有浮力_，直到浮力_艇重，它漂浮在水面上靜止【答案】自身重力 小于 減小 等于5. 把同一支密度計(jì)分別浮在水、煤油和鹽水中，靜止時(shí)密度計(jì)浸入液體中的體積是 煤油<水<鹽水A. 在水中最大 B.在煤油中最大C.在鹽水中最大 D.一樣大【答案】B4、 浮力的受力分析與計(jì)算【知識梳理】浮力的計(jì)算方法綜合題類不外乎以下幾種：法一：彈簧秤拉力差法：F浮=F1F2物體吊在空氣中稱得示數(shù)F1，在物浸在液氣體中彈簧秤示數(shù)為F2法二：壓力差法求浮力：F浮=F向上F向下F向上、F向下分別表示浸入液體中的物體下外表、上外表受到的向上、向下的壓力當(dāng)上外表不

23、受液體向下的壓力時(shí)，即F向下=0時(shí)，如漂浮物，那么F浮=F向上0，即大小等于下外表受到的壓力。法三：漂浮或懸浮條件法：F浮=G物=m物g法四：用阿基米德原理法求浮力：F浮=G排=m排液g 或F浮=G排=液gV排 液為排開液體的密度，m排液為排開液體的質(zhì)量，V排為物體排開液體的體積。法五：靜止的沉底物或線吊著的平衡物體利用二力平衡條件法：沉底物：F浮=GNN為底面支持力線上吊著的物體：F浮=GTT為向上的拉力線下吊著的物體：F浮=G+TT為向下的拉力而實(shí)際運(yùn)算分析中幾種方法常綜合運(yùn)用，只需靈敏運(yùn)用分析逐個(gè)求解?！纠}精講】例1. 如下圖，用手將一普通木塊浸沒在水中，木塊上A點(diǎn)距水面0.2米，那么

24、A點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為 帕。松手后，木塊在露出水面前的過程中受到浮力的大小 _選填“變小、“不變或“變大；木塊在露出水面后靜止時(shí)重力與浮力的合力為 牛?！敬鸢浮?960；不變； 0【解析】根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=gh可算。木塊漏出水面前排開液體的體積不變，所以根據(jù)浮力公式F=gV排可知浮力不變。物體受力平衡時(shí)處于靜止或者勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，合外力為0.例2.一金屬塊掛在彈簧秤下，放在空氣中稱時(shí)示數(shù)F1為29.4牛，把它浸沒在水中稱時(shí)，讀數(shù)為F2=19.6牛；假設(shè)把此金屬塊浸沒在液體中，彈簧秤示數(shù)F3為9.8牛：求：1金屬塊受到水的浮力F浮1；（2） 金屬塊的體積V物和密度物；（3） 液體密度液；（4）

25、假設(shè)浸沒在液體中時(shí)，剪斷拉線，金屬塊沉底時(shí)底的支持力N多大？【答案】1F浮1=9.8N;2V物=1×10-3m3,物=3×103kgm3；3液=2×103kgm3；4N=9.8N【解析】1水中浮力用拉力差F浮1=F1F22利用求得的水中浮力求排開水的體積：V排=F浮水g=F1F2/水g，浸沒時(shí)V物=V排水= F1F2/水g ，再用金屬塊G物=金gV物 ，所以金=G/gV物=F1水/F1F23浸沒在液體中時(shí)，F(xiàn)浮2=F1F3，又F浮2=液gV排液 且V排液=V物代入求液= F1F3/ gV物= F1F3水/ F1F24假設(shè)物體沉底時(shí)據(jù)沉底條件：F浮2+N=G 求得N

26、=GF浮2=F1F2F3=F3例3.一邊長為10cm的正方體，質(zhì)量是7.9kg，用彈簧測力計(jì)吊入水中，上外表距水面1m，求1這個(gè)物體在水中受到水的浮力；2彈簧測力計(jì)的示數(shù)?！敬鸢浮?F浮=9.8N;2F拉=67.62N【解析】求這個(gè)物體受到的浮力可以用壓力差法，也可以用原理法；第2問可用平衡法，正方體在重力、浮力、拉力三個(gè)力的作用下平衡?！痉€(wěn)固測試】1.用線系住一個(gè)石塊，提住線將石塊放到水中。在石塊從接觸水面到全浸入水中的過程中，線的拉力將_ 填變化情況；石塊浸沒水中后，繼續(xù)往下放石塊，在石塊未接觸容器底之前，線的拉力將 填變化情況?！敬鸢浮孔冃。徊蛔?.潛水艇在海水里勻速豎直上浮過程中未露出

27、海面，下面說法確的是    A. 浮力變大，重力小于浮力 B. 浮力不變，重力小于浮力C. 浮力不變，重力等于浮力 D. 浮力和重力同時(shí)變小，但浮力和重力始終相等【答案】C3.體積是50cm3，質(zhì)量是45g的物體，將其緩緩放入裝滿水的燒杯中，物體靜止后，溢出水的質(zhì)量是_g將其緩緩放入裝滿酒精的燒杯中，溢出酒精的質(zhì)量是_g酒0.8×103kg/m3【答案】45；40五、浮力的實(shí)驗(yàn)【知識梳理】1. 稱重法驗(yàn)證阿基米德原理 實(shí)驗(yàn)過程如以下圖所示由受力分析法可得F浮=G物-F拉對溢水杯滿足G溢=G排由實(shí)驗(yàn)可得滿足F浮=G排，那么驗(yàn)證了阿基米德原理。2. 排水法驗(yàn)

28、證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康模憾垦芯拷谝后w中的物體受到的浮力與排開液體所受重力之間的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測力計(jì)、量筒、物體、細(xì)線和水；實(shí)驗(yàn)步驟：1在彈簧測力計(jì)下端用細(xì)線懸掛一物體，記下示數(shù)F1，即物體所受重力。  （2） 在量筒中盛適量水，記下水面示數(shù)V1。  （3） 將物體浸沒在水中，記下水面示數(shù)V2及彈簧測力計(jì)示數(shù)F2。  （4） 物體所受的浮力表達(dá)式F浮=F1-F2，V2-V1表示物體排開液體的體積，假如用水表示水的密度，那么G排的表達(dá)式為G排=水gV2-V1,比較兩式的關(guān)系。3. 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用稱重法應(yīng)用探究彈簧測力計(jì)的示數(shù)與哪些因素有關(guān)，根據(jù)受力分析可知彈

29、簧測力計(jì)的示數(shù)與物體的重力和物體受到的浮力有關(guān)。排水法應(yīng)用探究浮力的影響因素，根據(jù)阿基米德原理可知物體受到的浮力與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān)?！纠}精講】例1.為了研究“在水中會下沉的金屬塊是否受到浮力，某小組同學(xué)利用實(shí)心合金塊、彈簧測力計(jì)、小燒杯和裝滿水的溢杯等器材進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。他們先用細(xì)線將合金塊懸掛在測力計(jì)下，然后將合金塊浸入在水中不同的深度。當(dāng)合金塊分別在空氣中和水中不同的深度處保持靜止時(shí)，測力計(jì)的示數(shù)和小燒杯中的水量如圖a、b、c和d所示。 分析、比較圖a、b或a、c或a、d中測力計(jì)示數(shù)的變化情況及相關(guān)條件，可得出初步結(jié)論：_ _。 進(jìn)一步分析、比較圖a、b、c和d中測力計(jì)示數(shù)和

30、小燒杯中水量的變化情況及相關(guān)條件，可得出初步結(jié)論：_ _?！敬鸢浮慨?dāng)物體浸在液體中時(shí)，物體收到浮力作用 當(dāng)液體的密度一定時(shí)，物體所受的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)，排開液體的體積越大受到的浮力越大，排開液體的體積不變時(shí)，物體受到的浮力不變【解析】此題考察浮力的影響因素，采用控制變量法研究浮力與排開液體之間的關(guān)系。例2浦東新區(qū)一模液體密度計(jì)常用來測定啤酒、牛奶等液體的密度，從而斷定其中的含水量。如下圖是將一支密度計(jì)放入牛奶中的情景。請仔細(xì)觀察圖中密度計(jì)上所標(biāo)的刻度線及刻度值，答復(fù)以下問題。1該密度計(jì)的測量范圍是 克/厘米3。假設(shè)測得某品牌牛奶的密度越小，說明其中的含水量越 選填“低或“高。2一般

31、測量工具上的刻度是均勻的，但密度計(jì)卻不均勻，觀察其相鄰刻度線之間的間距隨刻度值大小的變化可發(fā)現(xiàn)： ?！敬鸢浮?.81.2；高；密度計(jì)上刻度值越大，相鄰刻度線之間的間距越小【解析】此題考察浮力的應(yīng)用，密度計(jì)漂浮在待測液面上，F(xiàn)浮=G物。從密度計(jì)上面可以直接讀出測量范圍：0.81.2克/厘米3，我們知道牛奶中大部分是水，水越多，牛奶的密度約接近水的密度，因此，測得奶制品密度越小，含水量就越高。觀察刻度值和相鄰刻度線之間的間距可以發(fā)現(xiàn)，隨著刻度值越來越大，但相鄰的刻度線的間距越來越小。例3. 某小組同學(xué)探究物體浸沒在液體中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)大小與哪些因素有關(guān)。如圖2所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們采用三個(gè)體積一樣

32、的不同物體，分別用彈簧測力計(jì)測出它們在空氣中的重力G，然后把三個(gè)物體分別浸沒在水中，記錄下此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)F拉，如表一所示。接著，他們繼續(xù)用酒精和鹽水重做實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表二、表三中。鹽水水酒精 表一水 表二酒精 表三鹽水實(shí)驗(yàn)序號G牛F拉牛實(shí)驗(yàn)序號G牛F拉牛實(shí)驗(yàn)序號G牛F拉牛12.01.042.01.272.00.824.03.054.03.284.02.835.04.065.04.295.03.81分析比較實(shí)驗(yàn)序號1與2與3或4與5與6或7與8與9的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論：_。2分析比較實(shí)驗(yàn)序號_的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：同一物體，浸沒在不同液體中時(shí)，液

33、體密度越大，浸沒在液體中對彈簧秤的示數(shù)越小。4請進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，并歸納得出結(jié)論。a分析比較表一、表二或表三中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可初步得出：_。b分析比較表一、表二和表三中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可初步得出：_?！敬鸢浮?體積一樣的不同物體，浸沒在同種液體中，彈簧測力計(jì)示數(shù)隨著物體重力的增大而增大。21與4與7或2與5與8或3與6與93a 體積一樣的不同物體浸沒在同種液體中，物體受到的重力與彈簧測力計(jì)的示數(shù)差值相等。b體積一樣的不同物體浸沒在不同種液體中，液體密度越大，物體受到的重力與彈簧測力計(jì)的示數(shù)差值越大。【解析】此題考察彈簧測力計(jì)的示數(shù)受哪些因素

34、的影響，通過數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)題目的答題格式得出相應(yīng)的結(jié)論。【穩(wěn)固測試】1.為了探究物體的浮沉條件，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：彈簧測力計(jì)、燒杯、金屬塊、細(xì)線、水及其他簡單輔助器材實(shí)驗(yàn)步驟如下：1按如圖甲的方法測出金屬塊受到的重力，大小為_N.（2） 按如圖乙的方法測出金屬塊浸沒在水中時(shí)排開水的體積，大小為_cm3.（3） 用公式F浮=水gV排計(jì)算金屬塊浸沒在水中受到的浮力，大小為_N.（4） 比較金屬塊浸沒在水中受到的浮力和金屬塊受到的重力大小，可知金屬塊浸沒在水中時(shí)會_填“上浮、“懸浮或“下沉【答案】2.2；20；0.2；下沉2.松江區(qū)一模小華同學(xué)為了探究物體浸在水中所受浮力的有關(guān)規(guī)律。他將甲物體分

35、別按如圖a、b、c所示浸在水中；接著他將乙物體浸沒在水中如圖d所示；又將丙物體浸沒在水中如圖e所示。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)條件歸納得出結(jié)論：分析比較圖5中a、b和c的實(shí)驗(yàn)，可以得出的初步結(jié)論是： ；分析比較圖5中d和e的實(shí)驗(yàn)，可以得出的初步結(jié)論是： ?！敬鸢浮?物體浸在水中，排開水的體積越大，所受的浮力越大。2物體浸沒在水中受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的水所受的重力的大小。3.某小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究圓柱體浸入液體的過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)的變化情況。如下圖，他們將圓柱體掛在測力計(jì)下，逐步增大圓柱體浸入液體的體積V浸，讀出相應(yīng)的測力計(jì)示數(shù)F，并將數(shù)據(jù)記錄在表一中。然后他們屢次改變液體的種類重

36、復(fù)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表二和表三中。表一r10.8×103千克/米3 表二r21.0×103千克/米3 表三r31.2×103千克/米3實(shí)驗(yàn)序號V浸厘米3F牛實(shí)驗(yàn)序號V浸厘米3F牛實(shí)驗(yàn)序號V浸厘米3F牛13009.672409.6132009.623759.084008.0142509.035008.094807.2154007.246007.2105606.4165006.056007.2116006.0176004.866004.8126006.0186004.8 分析比較實(shí)驗(yàn)序號14或711或1317中測力計(jì)示數(shù)F與圓柱體浸入液體體積V浸的關(guān)系及相關(guān)條件

37、，可得出的初步結(jié)論是：_。 分析比較實(shí)驗(yàn)序號4、5或11、12或17、18測力計(jì)示數(shù)F與圓柱體浸入液體體積V浸的關(guān)系及相關(guān)條件發(fā)現(xiàn)，測力計(jì)示數(shù)不再發(fā)生變化，其原因是_。試分析實(shí)驗(yàn)序號6中測力計(jì)示數(shù)反而變小的原因：_。 分析比較實(shí)驗(yàn)序號_或4、5、11、12、17、18中測力計(jì)示數(shù)和液體密度的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：同一圓柱體浸入不同液體中，當(dāng)浸入液體體積V浸一樣時(shí),液體密度越大，測力計(jì)示數(shù)F越小。 請進(jìn)一步綜合分析表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)，并歸納得出結(jié)論。a分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、7、13或2、14或3、8或4、5、9、15或11、12、16測力計(jì)示數(shù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：_

38、。b分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、7、13和2、14和3、8和4、5、9、15和11、12、16測力計(jì)示數(shù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：_。【答案】 在同種液體中，同一圓柱體浸入的體積V浸越大，測力計(jì)示數(shù)F越小。圓柱體浸入液體的體積V浸不變； 圓柱體受到容器底部向上的支持力，從而使測力計(jì)示數(shù)F減小。 3、16或8、15。同一圓柱體浸入不同液體中，當(dāng)液體密度r 和圓柱體浸入液體體積V浸的乘積一樣時(shí)，測力計(jì)示數(shù)F一樣。 同一圓柱體浸入不同液體中，當(dāng)液體密度r 和圓柱體浸入液體體積V浸的乘積越大時(shí)，測力計(jì)示數(shù)F越小。對本次課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)展檢測1三個(gè)質(zhì)量相等的實(shí)心銅球、鐵球、鋁球鋁<鐵<銅，浸沒在同

39、樣的液體中，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是 A.銅球受到的浮力大 B.鐵球受到的浮力大 C.鋁球受到的浮力大 D.三球受到的浮力一樣大2如下圖，A為木塊，B為鋁片，C為鐵球，它們的體積相等，把它們都浸沒在水中 A由于鐵的密度大，所以鐵球受的浮力最大B由于鋁片面積大，水對它向上的壓力也大，因此鋁片受到的浮力最大C由于木塊要上浮，所以木塊受的浮力最大D三個(gè)物體所受浮力一樣大3A、B兩物投入同種液體中時(shí)，A呈漂浮，B呈懸浮A物體積大于B物體積，A物在液下部分體積等于B物浸入液體的體積，那么兩物體的重力大小 AGA=GB BGAGB CGAGB D無法比較4在甲、乙、丙三個(gè)完全一樣的試管內(nèi)裝入砂粒后，依次

40、將它們直立于酒精、水、鹽水三種液體中呈漂浮假設(shè)試管浸入液體部分深度都一樣，那么試管中所裝砂粒 A三管一樣多 B甲試管最多 C乙試管最多 D丙試管最多5三個(gè)體積一樣的銅球，鐵球，木球投入水中時(shí)靜止如下圖那么所受浮力 A木球最小 B鐵球最小C銅球最小 D一樣大6用手將一木塊浸沒在水中0.1米深處。松手后，在木塊露出水面過程中 A、塊所受的壓強(qiáng)不變，浮力變小 B、木塊所受的壓強(qiáng)變小，浮力不變C、塊所受的壓強(qiáng)重力、浮力都不變 D、木塊所受的壓強(qiáng)、浮力都變小7將重為2.5 N的物塊放入盛滿水的溢杯中，從杯中溢出0.5 N的水，那么物塊受到的浮力是 A.3 N B.2.5 N C.2 N D.0.5 N8

41、放在程度桌面上的大燒杯內(nèi)盛滿了水，輕輕放入一小球后，從燒杯中溢出了100 g水，那么以下判斷中正確的選項(xiàng)是 A.水對燒杯底的壓強(qiáng)會增大 B.小球的質(zhì)量不會等于100 gC.小球的體積一定大于100 cm3 D.小球受到的浮力等于0.98 N9.浮在水面上的巨輪受到水對它的 作用，這個(gè)力的方向是 。浮在液面上的物體叫做浮體，它所受到的浮力跟它的 力大小相等，方向相反。所以浮力的方向是 。10.一金屬塊重5N，將其浸沒在某種液體中時(shí)，測力計(jì)示數(shù)變?yōu)?N，那么它所受的浮力為 ，方向 。11.三個(gè)體積一樣的立方體a、b、c，分別浮在同種液體的液面上，如圖，假設(shè)它們所受的浮力分別為Fa、Fb、Fc，那么

42、這三個(gè)力由小到大的順序是_12. 一物體重6N，浸沒在水中時(shí)排開的水重為5N，那么它所受浮力為 。13.一物體一半浸在水中時(shí)，測力計(jì)示數(shù)為F1，浸沒時(shí)測力計(jì)示數(shù)為F2，F(xiàn)2 F1；浸沒在酒精中時(shí)測力計(jì)示數(shù)為F3，F(xiàn)3 F2。14.在學(xué)習(xí)“浮力有關(guān)知識時(shí)，小明分別選用木質(zhì)的象棋子和小鐵塊做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖a、b所示。1分析圖a可以得到的結(jié)論是_1_。2分析圖b14的過程可得的結(jié)論是_2_。15一質(zhì)量為0.3千克，體積為0.5分米3的木球漂浮在水面上。求：1該木球受到水的浮力大小F??；2該球露出水面的體積V露。16.某小組同學(xué)研究圓柱體上或下外表受到液體的壓力大小與液體的深度、密度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，

43、該小組同學(xué)把一個(gè)高為0.1米的實(shí)心圓柱體先后浸沒在甲、乙兩種液體中液體甲的密度大于液體乙的密度，如下圖，并不斷改變它所處的深度。他們利用儀器測得液面到圓柱體上外表的間隔 及圓柱體上、下外表受到液體的壓強(qiáng)，并利用公式求得上、下外表受到液體的壓力，記錄數(shù)據(jù)如表一、表二所示。 表一 液體甲液面到上外表的間隔 h米00.020.040.060.080.10上外表受到液體的壓力牛00.200.400.600.801.00下外表受到液體的壓力牛1.001.201.401.601.802.00表二 液體乙液面到上外表的間隔 h米00.020.040.060.080.10上外表受到液體的壓力牛00.160.3

44、20.480.641.80下外表受到液體的壓力牛0.800.961.121.281.441.60 1分析比較 數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：在同種液體中，圓柱體上外表受到液體的壓力與深度成正比。 2分析比較表和表二中的第三列或第四列、或第五列數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是： 。 3請進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論。(a) 分析比較表一或表二中的第二行與第三行數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出： ；(b) 分析比較表一和表二中的第二行與第三行數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出： ?！敬鸢浮?、C 2、D 3、A 4、D 5、A 6、D 7、D 8、D 9、 托力；豎直向

45、上；重；豎直向上 10、3N；豎直向上 11、Fb< Fa<Fc 12、5N 13、<；> 14、1與底部嚴(yán)密接觸的柱形物體不受浮力的作用；2物體浸沒在水中受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的水所受的重力的大小。 15、12.94N 20.2分米3 16、1表一或表二中的第一行與第二行；2當(dāng)深度一樣時(shí)，液體的密度越大，圓柱體上或下外表受到液體的壓力越大；3a圓柱體浸沒在同種液體中，下、上外表受到液體的壓力差是一個(gè)定值；b圓柱體浸沒在不同液體中，下、上外表受到液體的壓力差是不同的，且液體的密度越大，壓力差越大我的總結(jié)重在讓學(xué)生進(jìn)展總結(jié)與回憶，老師適當(dāng)引導(dǎo)。主要是對本次課所學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)展穩(wěn)固練習(xí)1.以下說法中正確的選項(xiàng)是A物體浸沒在水中越深，受的浮力越大B密度較大的物體在水中受的浮力大C重的物體受的浮力小D同體積的鐵塊和木塊浸沒在水中受的浮力一樣大2. 以下關(guān)于浮力說法正確的選項(xiàng)是A木塊浮在水上，鐵塊沉在水底，木塊受到的浮力一定大B物體下沉到水底后，浮力就消失C氣球懸浮在空中，所受空氣浮力剛好等于氣球總重力D木塊浮到水面上，所受重力將減小3.在以下判斷中，正確的選項(xiàng)是： A體積一樣的鐵塊和鋁塊浸入水中，鋁塊受到的浮力大 B質(zhì)量一樣的鐵塊和鋁塊浸入水中，鋁塊受到的浮力大C同一木塊全部浸入水中至其浮在水面上過程中浮力不變 D同一木塊浮在酒精面上比