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文檔簡(jiǎn)介
簡(jiǎn)介杠桿定律的確立與稱(chēng)量皇冠的難題名言阿基米德原理及水的浮力
八年級(jí)第三章阿基米德定律水的浮力思考以下情景:
1、當(dāng)人躺在浴缸的水中時(shí),會(huì)有什么感覺(jué)?水位發(fā)生了變化嗎?
2、人為什么會(huì)感覺(jué)變輕?水面為什么會(huì)上升?
3、你認(rèn)為浮力的大小可能與什么因素有關(guān)?一、阿基米德原理浮力與物體排開(kāi)液體重力的關(guān)系圖1圖2圖3圖4測(cè)量數(shù)據(jù)填入記錄表;用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)。探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)/N浮力/N小桶的重力/N小桶和排液的總重/N排開(kāi)液體的重力/N1234一、阿基米德原理現(xiàn)象:物體逐漸浸入水中時(shí),物體排開(kāi)水的體積逐漸
,測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸
,則浮力逐漸
。
結(jié)論:物體受到的浮力跟物體排開(kāi)水的多少有關(guān),排開(kāi)水的越多,浮力越大。增加變小變大既然浮力與物體排開(kāi)水的體積多少有關(guān),那么如何定量描述水的浮力大小與物體排開(kāi)水的多少關(guān)系?探究物體在水中受到的浮力與物體排開(kāi)水的多少定量關(guān)系,我們必須測(cè)量哪些科學(xué)量猜想
浮力與排開(kāi)的液體有什么關(guān)系?可以怎樣表述浮力的大???浮力大小可能與排開(kāi)液體的體積×液體的密度有關(guān)浮力大小,跟它排開(kāi)液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開(kāi)液體的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。浮力大小可能與排開(kāi)液體的重力有關(guān)。需要測(cè)量的科學(xué)量有:所謂排開(kāi)水的多少是指水的什么科學(xué)量?1、物體的浮力2、物體排開(kāi)水的量怎樣測(cè)量浮力?如果要測(cè)量排開(kāi)水的體積,首先必須解決什么問(wèn)題?應(yīng)當(dāng)設(shè)法把將被物體排開(kāi)的那一部分水單獨(dú)取出來(lái)。實(shí)驗(yàn)步驟:1、在溢水杯中裝滿(mǎn)水,將小燒杯放在溢水杯中的出水口下2、將物體懸掛在測(cè)力計(jì)上,用測(cè)力計(jì)測(cè)出物體的重力G3、將物體浸沒(méi)在溢杯的水中,讀出測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F4、將溢杯溢出的水注入量筒內(nèi),測(cè)出它的體積v排水
阿基米德原理:
浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開(kāi)的液體受到的重力。數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
F浮=G排=ρ液
gV排在氣體中的物體也受到浮力的作用,同樣遵從阿基米德原理。
阿基米德原理文字表達(dá)式:
浸在液體里的物體,受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開(kāi)液體受到的重力數(shù)字表達(dá)式:F浮=G排水=ρ液gV排
阿基米德(Archimedes,約公元前287~212)是古希臘物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。
從洗澡的故事說(shuō)起:
關(guān)于阿基米德,流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠,做好后,國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了假,但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重,到底工匠有沒(méi)有搗鬼呢?既想檢驗(yàn)真假,又不能破壞王冠,這個(gè)問(wèn)題不僅難倒了國(guó)王,也使諸大臣們面面相覷。
后來(lái),國(guó)王請(qǐng)阿基米德來(lái)檢驗(yàn)。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。一天,他去澡堂洗澡,當(dāng)他坐進(jìn)澡盆里時(shí),看到水往外溢,同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測(cè)定固體在水中排水量的辦法,來(lái)確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得跑了出去,大聲喊著“尤里卡!尤里卡!”。(Fureka,意思是“我知道了”)。
他經(jīng)過(guò)了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)以后來(lái)到王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿(mǎn)水的兩個(gè)盆里,比較兩盆溢出來(lái)的水,發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來(lái)的水比另一盆多。這就說(shuō)明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,所以證明了王冠里摻進(jìn)了其他金屬。
這次試驗(yàn)的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過(guò)查出金匠欺騙國(guó)王,阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律:物體在液體中所獲得的浮力,等于他所排出液體的重量。一直到現(xiàn)代,人們還在利用這個(gè)原理計(jì)算物體比重和測(cè)定船舶載重量等。理解阿基米德原理的幾個(gè)注意點(diǎn)(一):1、公式中ρ液的是液體的密度,而不是浸入液體中的物體的密度2、公式中V排的是物體浸入液體時(shí),物體排開(kāi)液體的體積,而不是液體的總體積,也不是物體的體積。當(dāng)物體完全浸入(浸沒(méi))液體中時(shí),V排恰好等于物體本身的體積V本身;當(dāng)物體只部分浸入液體中時(shí),V排∠V本身。理解阿基米德原理的幾個(gè)注意點(diǎn)(二):3、浮力的大小只與物體排開(kāi)的液體的重力有關(guān),而與其它因素?zé)o直接的關(guān)系。4、ρ液的單位只能是
,V排的單位只能是
。千克/米3米3狀態(tài)二力關(guān)系(F浮、G物)密度關(guān)系(ρ液、ρ物)結(jié)果上浮下沉懸浮物體浮沉情況:F?。紾物F?。綠物F?。糋物ρ液>ρ物ρ液<ρ物ρ液=ρ物漂浮沉底懸浮討論:1、“物體浸在液體里”與“物體浸沒(méi)在液體里”相同嗎?2、V排與V物一定相等嗎?
浸沒(méi)V排=V物V排<V物V排+V露=V物部分浸入2、V排與V物一定相等嗎?
浸沒(méi)V排=V物V排<V物V排+V露=V物部分浸入
不一定3、G排液一定小于G液(全部液體的重力)?
G排液<
G液G排液﹥
G液3、G排液一定小于G液(全部液體的重力)?
G排液<
G液G排液﹥
G液
不一定4、F浮與物體的密度、形狀、液體的多少等因素有關(guān)嗎?木鐵鐵鐵
甲乙丙丁已知:四個(gè)物體的體積相等F浮的大小只跟液體的密度ρ液和物體排開(kāi)的液體的體積V排液這兩個(gè)因素有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān)。5、如果物體下表面與容器底緊密相連(如橋墩),能否用阿基米德原理來(lái)計(jì)算浮力?5、如果物體下表面與容器底緊密相連(如橋墩),能否用阿基米德原理來(lái)計(jì)算浮力?不能F?。?思考與練習(xí)1.一個(gè)金屬塊掛在彈簧秤上,在空氣中稱(chēng)時(shí),示數(shù)為27牛,把它浸沒(méi)在水中稱(chēng)時(shí),示數(shù)為17牛,它受到的浮力是多少牛?解:F浮=G-F=27牛-17牛=10牛答:它受到的浮力是10牛。思考與練習(xí)2.一個(gè)盛水的杯中懸浮著一個(gè)小球,杯子放在斜面上,如圖,此處小球受到的浮力方向如何?思考與練習(xí)答:方向豎直向上。3、一個(gè)重為10牛的實(shí)心金屬球,浸沒(méi)在水中時(shí),排開(kāi)了500厘米3的水,則金屬球受到水的浮力是多少?
4、把一礦石掛在彈簧秤上,在空氣中讀數(shù)為19.6牛,將礦石浸沒(méi)在水中時(shí),讀數(shù)為9.8牛,求:(1)礦石受到的水的浮力是多少?(2)礦石的密度是多少?
3.解:F浮=G排液=ρ液V排液g=1000千克/米3×500×10-6米3×9.8牛/千克=4.9牛思考與練習(xí)我的體積大,受到的浮力大。我在深處,受到的壓力大。請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)哪個(gè)魚(yú)說(shuō)得正確?為什么?課堂練習(xí):1阿基米德原理填空:1)原理內(nèi)容:浸在液體里的物體受到向上的
,浮力的大小等于
。2)表達(dá)式:F浮=
=
。3)、由公式可知,浸在液體里的物體受到的浮力只
與和
兩個(gè)因素有關(guān),而與物體重力、形狀及浸在液體中的深度等因素?zé)o關(guān)。2、要將浮在水面的皮球慢慢地壓入水中,在球完全浸沒(méi)在水中前,施加的壓力是逐漸
的,完全浸入水后,所施加的壓力將
。3.一物體在空氣中用彈簧秤稱(chēng)得其物重為15牛,把它全部浸沒(méi)在酒精中,彈簧秤的讀數(shù)為8牛,則酒精對(duì)該物體的浮力大小為_(kāi)______牛,方向?yàn)開(kāi)_______。4、下面關(guān)于浮力大小說(shuō)法正確的
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