3、高空探测气球(氢气或氦气)
师:探测气球又是如何实现浮沉的?
生:改变自身的重力。
师:要使充了氦气、升到空中的气球落回地面,可采用什么办法?
生:可以放出一些气体,减小排开空气的体积,减小浮力。
10. 探究物体的浮沉条件
师:我给同学们提供的器材有:弹簧测力计、天平、量筒、溢水杯、玻璃瓶配重物、水……
你能想到几种方法测出或计算出物体的重力的大小呢?
生:①可以直接用弹簧测力计测出重力 ②可以用天平称出物体的质量,然后根据G=mg求出物体的重力。
……
师:那么你又有几种方法测出浮力的大小?
生:①用弹簧测力计测出物体在空气中的重力,然后将物体浸入水中,测出拉力;②用溢水杯,再测出溢出水的体积。然后根据阿基米德原理求出浮力;③在量筒中倒入适量的水V1,在将重物放入水中,记下此时液面到达的刻度V2,V2 – V1=V排,然后根据阿基米德原理求出浮力;……
师:很好!大家的想法很多也很正确。下面我们就来探究物体在不同状态下的重力、浮力。我们首先研究下沉。(出示石块)你选择哪种方法测出重力、浮力?
生:我选择用弹簧测力计测出重力和浮力。(简单)
师:很好!下面大家动手实验,并把实验结果填入表格一当中。
表格一:
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物体的状态 |
重力/N |
浮力/N |
重力和浮力的关系 |
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下沉 |
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师:下面请同学们交流一下你们实验的数据:重力多大、浮力多大?
学生汇报:教师记录
师:通过同学们的数据,你能总结出物体下沉时的条件吗?
生:当重力大于浮力时,下沉。
师:下面我们接着探究,(出示玻璃瓶)如何测出它的重力?那又如何测出它的浮力呢?还能不能用弹簧测力计测量呢?
生:不能。
师:这时候你又会选择如何测浮力呢?
生:在量筒中倒入适量的水V1,在将重物放入水中,记下此时液面到达的刻度V2,V2 – V1=V排,然后根据阿基米德原理求出浮力。
师:(教师演示)漂浮很简单,那要测玻璃瓶上浮时的V排,而且要浸没,怎么测量呢?
生:用针或者笔尖将瓶子按入水底。
师:再提醒大家一点,为了测量重力更加准确,在每次测重力时都要把瓶子擦干净。下面大家开始实验,并把实验数据记入学案的表格二中。
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物体的状态 |
重力/N |
浮力/N |
重力和浮力的关系 |
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V1/ml |
V2/ml |
浮力/N |
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上浮(浸没) |
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漂浮 |
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学生实验:
师:下面请同学们交流一下你们实验的数据:重力多大、浮力多大?
学生汇报:教师记录
师:通过同学们的数据,你能总结出物体上浮、漂浮的条件吗?
生:重力小于浮力,物体上浮;重力等于浮力,物体漂浮。
师:物体在液体当中,除了上浮、漂浮和下沉之外,还有别的浮沉情况吗?
演示实验: 鸡蛋悬浮于盐水中
师:现在鸡蛋浮在水面上没有?沉到水底没有?
生:没有。
师:现在鸡蛋悬在液体当中,称作悬浮。请问鸡蛋此时的重力和浮力关系如何?
学生:相等。
归纳总结:
当物体浸没时: 如G>F浮,则物体下沉。
如G<F浮,则物体上浮。
如G=F浮,则物体悬浮。
当物体部分浸没时,如G=F浮,则物体漂浮。
反馈练习: