学海风暴2017春八年级物理下册第10章流体的力现象3科学探究浮力的大形件.ppt

* * * * * * * * 3.科学探究：浮力的大小　 阿基米德的传说 　　两千多年以前，阿基米德为了鉴定金王冠 是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？ 阿基米德（约公元前287～212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆问题。 一、 浮力的大小与什么因素有关？ 实验猜想： 猜想1：浮力可能与液体的密度有关 猜想4：浮力可能与物体的体积有关 猜想3：浮力可能与物体浸没在液体的深度有关 其它猜想：…… 猜想2：浮力可能与物体的密度有关 实验探究：影响浮力大小的因素 通过上面的器材我们应用控制变量法能研究浮力大小与哪些因素有关？ 铁块 铁块 铜块 清水 浓盐水 1 2 3 设计实验——猜想1： 实验结论：浮力的大小跟液体的密度有关。 浓盐水 清水 浮力可能与液体的密度有关 设计实验——猜想2： 结论：浮力的大小跟物体的密度无关 A B 清水 清水 浮力可能与物体的密度有关 结论：浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关。 设计实验——猜想3： 清水 清水 清水 浮力可能与物体浸没在液体的深度有关 设计实验——猜想4： 结论：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。 清水 清水 清水 清水 浮力可能与物体的体积有关 1.浮力的大小与物体的密度无关 2.浮力随液体密度增大而增大 3.浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关 4.浮力随物体浸在液体中的体积（物体排开的液体的体积）增大而增大 分析数据得到结论： m排 物体所受的浮力可能与 排开液体所受的重力有关 G排 V排 二、 阿基米德原理 实验探究：浮力大小与排开液体的关系 （2）制订计划与设计实验 ① F浮如何测？ G排如何测？ ② 为什么要收集溢出的水？ 怎样使收集的水恰为排开的水？ ③ 用什么样的容器接水？如何测排开的水重？ ④ 怎样安排实验顺序最为合理，为什么？ （1）提出问题：F浮与G排有什么关系？ ① G物和杯=______N ② F拉=______N； F浮=G物和杯 － F拉= ______N； ③ G物、杯和水=______N； G排 = G物、杯和水－ G物和杯=_____N 比较F浮与G排 ，你发现了什么？ （3）进行实验与收集证据 1．内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体所受到的重力。 2．数学表达式：F浮=G排 = m排g= ρ液 gV排 阿基米德原理 ——液体的密度 V排 —— 物体排开的液体的体积 对阿基米德原理的理解 1.物体“浸在液体中”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 浸没 部分浸入 2.浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。 ①浸没时，V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体所受的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物 ②部分浸入时， 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 3.同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同. 根据公式 F浮=ρ液g V排， 浸没时， V排 = V物， 当ρ液不同时，浮力也随之变化。 阿基米德原理的数学表达式： F浮=G排= m排g=ρ液V排g 说明： 1.物体排开液体体积相等时，液体密度越大，浮力越大。 2.液体密度相等时，物体排开液体体积越大，浮力越大。 3.阿基米德原理也适用于气体。 三、阿基米德原理的应用 无论物体是漂浮，悬浮还是沉在水中，它所受的浮力都等于排开的水所受到的重力。 讨论交流：死海之谜 在死海，海水的密度很高。人们可以轻松地在海面仰卧，甚至还可以看书呢！ 你知道这是什么道理吗？提出你的解释。和同学交流。 1.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力（ ） A．相等 B．铝球的比铁球大 C．铝球的比铁球小 D．浮力都等于重力 B 【解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等 根据 ，ρ铁 ＞ρ铝 ，则V铁V