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關(guān)于科學(xué)探究浮力的大小浮力:液體對(duì)浸在其中的物體有豎直向上的力。
知識(shí)回顧浮力大小計(jì)算方法:1.稱重法:F浮=G物-F2.壓力差法:F浮=F向上-F向下3.漂浮法:F浮=G物產(chǎn)生原因:液體對(duì)物體上下表面的壓力差第2頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天阿基米德的傳說(shuō)第3頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天兩千多年以前,阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的,要測(cè)量王冠的體積,冥思苦想了很久都沒(méi)有結(jié)果。一天,他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí),看見(jiàn)浴缸里的水向外溢,他忽然想到:物體浸在液體中的體積,不就是物體排開(kāi)液體的體積嗎?
阿基米德(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。他在物理學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有兩項(xiàng):其一是關(guān)于浮力問(wèn)題;其二是關(guān)于杠桿問(wèn)題。第4頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天一、浮力的大小與什么因素有關(guān)?實(shí)驗(yàn)猜想:猜想1:浮力可能與液體的密度有關(guān)猜想4:浮力可能與物體的體積有關(guān)猜想3:浮力可能與物體浸沒(méi)在液體的深度有關(guān)其它猜想:……猜想2:浮力可能與物體的密度有關(guān)第5頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天實(shí)驗(yàn)探究:影響浮力大小的因素
通過(guò)上面的器材我們應(yīng)用控制變量法能研究浮力大小與哪些因素有關(guān)?鐵塊鐵塊銅塊清水濃鹽水123第6頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想1:實(shí)驗(yàn)結(jié)論:浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。濃鹽水清水浮力可能與液體的密度有關(guān)第7頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想2:結(jié)論:浮力的大小跟物體的密度無(wú)關(guān)AB清水清水浮力可能與物體的密度有關(guān)第8頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天結(jié)論:浮力的大小跟物體浸沒(méi)液體中的深度無(wú)關(guān)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想3:清水清水清水浮力可能與物體浸沒(méi)在液體的深度有關(guān)第9頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想4:結(jié)論:浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關(guān)。清水清水清水清水浮力可能與物體的體積有關(guān)第10頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天1.浮力的大小與物體的密度無(wú)關(guān)2.浮力隨液體密度增大而增大3.浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)4.浮力隨物體浸在液體中的體積(物體排開(kāi)的液體的體積)增大而增大分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論:m排物體所受的浮力可能與排開(kāi)液體所受的重力有關(guān)G排V排
第11頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天二、阿基米德原理實(shí)驗(yàn)探究:浮力大小與排開(kāi)液體的關(guān)系(2)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①F浮如何測(cè)?G排如何測(cè)?
②為什么要收集溢出的水?怎樣使收集的水恰為排開(kāi)的水?③用什么樣的容器接水?如何測(cè)排開(kāi)的水重?④怎樣安排實(shí)驗(yàn)順序最為合理,為什么?(1)提出問(wèn)題:F浮與G排有什么關(guān)系?第12頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天①G物和杯=______N②F拉=______N;F浮=G物和杯-F拉=______N;③G物、杯和水=______N;
G排
=G物、杯和水-G物和杯=_____N比較F浮與G排,你發(fā)現(xiàn)了什么?(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)第13頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天1.內(nèi)容:浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力,大小等于它排開(kāi)液體所受到的重力。2.?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式:F浮=G排=m排g=r液gV排阿基米德原理—--液體的密度;
V排——物體排開(kāi)的液體的體積第14頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天對(duì)阿基米德原理的理解1、物體“浸在液體中”包括“全部浸入(即浸沒(méi))”和“部分浸入”兩種情況。不論物體是浸沒(méi)還是部分浸入在液體里都受到浮力。對(duì)于同一物體而言,浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大,部分浸入時(shí)受到的浮力小,而且浸入的體積越小,所受的浮力也越小。浸沒(méi)部分浸入第15頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天2、浮力的大小等于被物體排開(kāi)的液體受到的重力。①浸沒(méi)時(shí),V排=V浸=V物,此時(shí)物體所受的浮力等于排開(kāi)液體所受的重力,即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物②部分浸入時(shí),V排=V浸<V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸第16頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天3、同一物體浸沒(méi)在不同的液體中時(shí),由于液體的密度不同,所受的浮力也不同.根據(jù)公式
F浮=ρ液gV排,浸沒(méi)時(shí),
V排=V物,當(dāng)ρ液不同時(shí),浮力也隨之變化。第17頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式:
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
說(shuō)明:
1.物體排開(kāi)液體體積相等時(shí),液體密度越大,浮力越大。
2.液體密度相等時(shí),物體排開(kāi)液體體積越大,浮力越大
3.阿基米德原理也適用于氣體。第18頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天三、阿基米德原理的應(yīng)用
無(wú)論物體是漂浮,懸浮還是沉在水中,它所受的浮力都等于排開(kāi)的水所受到的重力。第19頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天討論交流:死海之謎
在死海,海水的密度很高。人們可以輕松地在海面仰臥,甚至還可以看書(shū)呢!你知道這是什么道理嗎?提出你的解釋。和同學(xué)交流。第20頁(yè),共22頁(yè),2024年2月25日,星期天例題
邊長(zhǎng)為3cm,密度為2×10kg/m的一
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