第2节 阿基米德原理
习目标
1.能用溢水杯等器材探究浮力的大小。
2.会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。 3.体会实验探究的乐趣,培养科学的探究习惯。
自主探究
学点一:阿基米德的灵感 知识回顾:
(1)浸在液体中的物体,受到液体对它向上的浮力;
(2)物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。 活动体验:易拉罐浮在水面上,用什么办法能把它浸入水中呢? 方法1:用手把空易拉罐向下慢慢压入水中。 方法2:将易拉罐灌满水后放入水中下沉。 问题:
(1)易拉罐沉入水中的过程中,受到的浮力是如何变化的? (2)易拉罐沉入水中的过程中,排开水的体积是如何变化的?
归纳总结:1.物体浸在液体中的体积 物体排开液体的体积。
2.物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越 。 3.浮力的大小跟排开液体所受的重力 关。 学点二:浮力的大小
实验探究:浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 猜想:浮力的大小跟排开液体所受重力相等。 思考讨论:
(1)如何测量物体受到的浮力F浮。
(2)如何测量被物体排开的液体的重力G排。 实验步骤:
(1)用弹簧测力计先测出空杯子的重力G1; (2)用弹簧测力计再测出石块的重力G;
(3)把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯盛接从溢水杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计的示数F;
(4)用弹簧测力计测出盛接了水后杯子的总重G2。 各小组分工合作,认真实验,记录实验数据填入表格。
液体种组G/F/G1/N G2/N F浮G排类 水 别 1 2 3 1 N N /N /N 盐水 2 3
根据实验数据分析,得出实验结论:物体浸入液体中受到的浮力等于排开液体的重力。
归纳总结:
1.阿基米德原理: 。
2.公式及推论:F浮=G排,F浮= 。
课堂检测
1.如图所示,把锥形物体浸没在水中,当锥尖朝上和朝下时,锥形物体受到的浮力( )
A.锥尖朝上时大 B.锥尖朝下时大 C.一样大 D.都等于零
2.如图所示,将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在整个过程中,木块所受的浮力( )
A.先变大后变小 B.先变大后不变 C.先不变后变大 D.先变小后变大
3.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,沉到底部,则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是( )
A.两者体积相等,水的质量较小 B.两者体积相等,水的质量较大 C.两者体积不相等,但是质量相等 D.两者体积不相等,质量也不相等
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4.如图所示,当弹簧测力计吊着圆柱体,从圆柱体底部接触水面开始到完全没入水中到底部的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是( )
5.将一只盛有水的薄塑料袋用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其重力为9N,再将这个装水的塑料袋浸入水中,当弹簧测力计示数为7N时,袋内水面与袋外水面相比较( )
A.塑料袋内水面比袋外水面高 B.塑料袋内水面比袋外水面低 C.塑料袋内水面与袋外水面相平
D.塑料袋内水面与袋外水面高低无法判断
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6.体积为2×10m的金属块浸没在水中,受到浮力的大小为 N,方向竖直向 。距水面0.1m深处水的压强为 Pa。(g取10N/kg)
7.如图所示,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中时示数是15N,浸没在水中时示
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数是5N,则此时物块受到水的浮力为 N,物块的密度为 kg/m。(水的密度为
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1.0×10kg/m,g取10N/kg)
8.小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示,a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中 两个图的弹簧测力计的示数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为 ;如果关系式 成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
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