物理滬粵版 8年級(jí)下冊(cè)9-2 阿基米德原理

第九章浮力第2節(jié)阿基米德原理1.經(jīng)歷探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)過程;說出阿基米德原理的內(nèi)容.(重點(diǎn))2.會(huì)運(yùn)用阿基米德原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算.3.會(huì)選擇合理的器材進(jìn)行阿基米德原理的探究.(重點(diǎn))阿基米德是古希臘偉大的科學(xué)家,他在物理學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有兩項(xiàng):其一是關(guān)于杠桿平衡問題;其二是關(guān)于浮力的問題.那么,阿基米德在浮力方面解決了什么問題呢?通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),相信你一定能明白的!探究一:阿基米德原理1.小組合作,探究“浮力的大小”,所使用的實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)操作過程如圖9.2-1所示.圖9.2-1(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)石塊所受的浮力.①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力G,如圖9.2-1(a)所示;②將石塊浸沒水中,讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉,如圖9.2-1(b)所示.得出浮力的大小F浮=

.

(2)用溢水杯測(cè)出石塊排開水的重力.①測(cè)出小桶所受的重力G1,如圖9.2-1(c)所示;②把石塊浸入水中,收集石塊所排開的液體,測(cè)出總重力G2,如圖9.2-1(d)所示.得出被排開的水所受的重力G排=

.

結(jié)論:浸在液體中的物體所受的浮力大小等于

.

。

用公式表示為F浮=

=

.(其中被排開液體的體積等于物體浸沒在液體中的體積)

G-F拉G2-G1

被物體排開液體的重力G排ρ液gV排(2)用溢水杯測(cè)出石塊排開水的重力.①測(cè)出小桶所受的重力G1,如圖9.2-1(c)所示;②把石塊浸入水中,收集石塊所排開的液體,測(cè)出總重力G2,如圖9.2-1(d)所示.得出被排開的水所受的重力G排=

.

結(jié)論:浸在液體中的物體所受的浮力大小等于

.

。用公式表示為F浮=

=

.(其中被排開液體的體積等于物體浸沒在液體中的體積)

G2-G1

被物體排開液體的重力G排ρ液gV排

2.請(qǐng)一個(gè)小組演示:用彈簧測(cè)力計(jì)吊起一只裝滿水的小塑料袋(為了提高視覺效果,事先可以在塑料袋內(nèi)加一小滴紅墨水),觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);然后把這袋水浸沒在水中,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明,浮力的大小等于

.

袋內(nèi)水的重力3.小明猜想“浮力的大小F與液體的密度ρ和被物體排開液體的體積V有關(guān)”.他為了探究F與V的關(guān)系,自制了6個(gè)塑料塊(密度大于水),其體積分別為10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3和60cm3.將各塑料塊分別掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,記下各塑料塊在空氣中和完全浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).(1)小明記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表.根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在圖9.2-2所示的坐標(biāo)上畫出F與V的關(guān)系圖象.實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456物體排開液體的體積V/cm3102030405060彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1/N(塑料塊在空氣中)0.140.280.420.560.700.84彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2/N(塑料塊在水中)0.040.080.120.160.200.24浮力F/N0.100.200.300.400.500.60(2)根據(jù)圖象,可得出F與V的關(guān)系是：

.

.

(3)分析圖象,得出當(dāng)V為75cm3時(shí)所對(duì)應(yīng)的浮力F=

N.

(4)①現(xiàn)有量程為0.5N和1N的兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),哪一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)符合該實(shí)驗(yàn)的要求?

.

②實(shí)驗(yàn)中,小明每一次用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力時(shí),其指針都恰好在刻度線上.則該彈簧測(cè)力計(jì)的分度值不超過

N.

圖9.2-2液體密度一定時(shí),浮力大小F與被物體排開液體的體積V成正比0.75量程為1N的測(cè)力計(jì)0.02

探究二:阿基米德原理的應(yīng)用1.輪船是采用增大

.方法增大可利用的浮力.

2.2014年3月8日發(fā)生的“馬航失聯(lián)”事件牽動(dòng)著億萬國(guó)人的心.事發(fā)后在疑似飛機(jī)墜毀海域派出了“藍(lán)鰭金槍魚-21”自主式水下航行器進(jìn)行搜索,如圖9.2-3所示,假設(shè)該航行器為圓柱體,長(zhǎng)5m,直徑為0.5m.某次它在水下4000m進(jìn)行搜索時(shí),該航行器受到海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為

Pa,受到海水的浮力為

N.(g取10N/kg,海水密度為1.03×103kg/m3,結(jié)果用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示,保留3個(gè)有效數(shù)字)

排開液體的體積4.12×1071.01×1043.小組活動(dòng):測(cè)量一個(gè)金屬塊的密度,請(qǐng)你簡(jiǎn)述你們小組的實(shí)驗(yàn)步驟.(1)

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(2)

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(3)計(jì)算得出金屬塊的密度表達(dá)式ρ=