摘要：能用测力计测量浮力.能用阿基米德原理计算浮力. 课堂学习设计 [课前准备] 1.形状不规则的小石块和小木块的密度应如何测定? [答] 测小石块的密度可用排液法.具体方法是:先用天平称出小石块的质量m.然后用量筒装适量水.水的体积为V1.再将小石块用细线扎住浸在量筒中的水中.读出水和石块总体积V2.根据密度公式得ρ石＝ 测小木块的密度应用助沉法.具体方法是:先用天平称出小木块质量m.然后用量筒装适量水.测出水和助沉的石块或铁块的体积V1.再将木块和铁块或石块完全浸没在水中.测出总体积V2.则有ρ木＝ 2.测小石块和小木块密度的方法为什么不同?是由于什么原因造成的? [答] 是由于它的密度与水的密度相比较有所不同造成的.石块密度比水大.自己能沉在水中.而木块密度比水小.必须用石块或铁块等来帮助它浸没在水中.所以具体测定方法有所不同. [科学探究] 一.浮力的存在 1.实验:将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时.手会感觉到 有一个力将手往上推 .将瓶释放后.瓶将 上浮最后浮在水面上 . [结论] 在水中会上浮的物体受到向上的浮力 . 2.实验:将一个钩码挂在弹簧秤下.记下弹簧秤读数.再将钩码浸入水中.记下弹簧秤的读数.会发现 钩码浸入水中后.弹簧秤读数变小了 . [结论] 在水中会下沉的物体也受到向上的浮力 .不仅是水.所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力. 3.实验证明:气体也会产生浮力. 二.浮力的测量--阿基米德原理 1.浮力的感觉. [提问] 当你躺在浴缸的水中时.你会有什么感觉?水发生了什么变化?这说明了什么问 题? 当我们躺在浴缸的水中时.会有一种变轻的感觉.好像有一种力将人托起.同时我们还可以发现浴缸中的水面比原来升高了.这说明人受到了浮力的作用.并且受到的浮力可能跟物体排开水的多少存在着一定的联系. 2.探究:浮力与物体排开水的关系. (1)提出问题: 浮力与物体排开水的多少有关系吗?有什么关系 ? (2)建立假设: 浮力大小与物体排开水的多少成正比 . (3)设计实验: ①实验器材:弹簧秤.烧杯.水.量筒.溢杯.物块. ②实验步骤: a.在溢杯中盛满水.将小烧杯放在溢杯的出水口下, b. 将物块悬挂在弹簧秤上.用弹簧秤测出物块的重G, c. 将物块浸没在溢杯的水中.读出弹簧秤的读数F, d.将溢杯溢出的水注入量筒内.测出它的体积V排水, e.将上述数据填入下面的实验记录表中: 物块的重G 物块浸入水中后弹簧秤的读数F 物块排开水的体积 V排水 物块受到水的浮力F浮＝G-F 物块排开的水受到的重力 G排水=ρ水gV排水 (4)分析实验数据.得出结论 F浮＝G排水=ρ水gV排水 . 3.上述关系就是著名的阿基米德原理.它也适用于其他的液体. (1)阿基米德原理的文字表达: 浸在液体里的物体.受到向上的浮力.浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力 , (2)数字表达式: F浮=G排液＝ρ液gV排液 , (3)阿基米德原理也适用于气体. 4.对阿基米德原理理解的几个注意问题: (1)公式中的ρ液是液体的密度.而不是浸入液体的物体的密度. (2)公式中的V排液是物体浸入液体时.排开液体的体积.而不是液体的总体积.也不是物体的体积.当物体完全浸入液体中时.V排液恰好等于物体本身的体积V物,当物体只部分浸入液体中时.V排液<V物. (3)浮力大小只跟物体排开的液体受到的重力有关.而与其他因素无直接关系. (4)ρ液的单位只能是 千克／米3 .V排液的单位只能是 米3 . [典型例题解析] [例1] 将质量是2.34千克的钢块浸没在水中.受到的浮力是多大?(钢块的密度为7.8 ×103千克／米3) [解析] 由于钢块浸没在水中.故V排水＝V钢.因此可以先根据钢块质量.计算出钢块的体积.即算出钢块浸没在水中时排开水的体积.然后再根据阿基米德原理求解. V排水＝V钢＝＝＝3×10-4米3 F浮＝G排水＝ρ水gV排水＝1.0×103千克／米3×9.8牛／千克×3.0×10-4米3=2.94牛 [答] 钢块受到的浮力为2.94牛. [例2] 一只铁球在空气中重3.12牛.全部浸没在水中重为2.5牛.问这个铁球是实心的还是空心的?(ρ铁＝7.8×103千克／米3) [解析] 这类题有多种解法. 解法一:比较密度.先计算出铁球在水中所受的浮力.再计算出排开水的体积.即为球的体积.从而求出球的密度ρ球.再与铁的密度ρ铁相比较.就可知球是否空心. F浮＝G-G＇＝3.12牛-2.5牛＝0.62牛 V排水＝＝ ＝6.3×10-5米3 ρ球＝＝＝

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