沪科版八年级物理下册同步学案-第9章 第2节 阿基米德原理

第二节阿基米德原理

1．理解浮力的大小与什么因素有关,与什么因素无关．

2．通过实验探究,知道阿基米德原理．

3．能够应用阿基米德原理解决相关的浮力问题．

决定浮力大小的因素

阅读课本第172、173页内容,完成下列填空:

1．物体在液体中所受浮力的大小不仅与__液体的密度__有关,还与物体排开__液体的体积__有关,而与浸没在液体中的深度__无关__．

2．对于多因素(多变量)的问题,常可以采用__控制变量__的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决．

各小组同学分工合作,完成下列实验:

(1)把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中,并分别停在液体内不同深度处,观察弹簧测力计的读数是否不同．

(2)把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下,当物体浸在液体中的体积逐渐增大时,弹簧测力计的读数是否变化？若有变化,如何变化？说明什么问题？

解:读数有变化,逐渐变小,说明物体所受浮力与排开的体积有关．

(3)将悬挂在弹簧测力计下的物体分别浸没在清水和盐水中,观察弹簧测力计读数是否变化．若有变化,如何变化？说明什么问题？

解:有变化,在盐水中读数小,说明物体在液体中所变浮力与液体的密度有关．

在上述探究实验中,若要研究浮力的大小与某一个因素(变量)的关系时,需保证其他因素(变量)不变,只改变这个因素(变量),从而得出浮力的大小与这个因素的关系．

1．用弹簧测力计测出一个物体重为4 N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3 N,则该物体在水中受到的浮力是(D)

A．7 N B．4 N C．3 N D．1 N

2．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:

A:可能与物体浸没在液体中的深度有关；

B:可能与物体的密度有关；

C:可能与物体的体积有关；

D:可能与物体浸在液体中的体积有关；

E:可能与液体的密度有关．

为了验证上述猜想,小明利用下列器材做了如图所示的实验．

器材:体积相等的铁块、铜块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳．

(1)分析比较实验③④,可以验证猜想__D__是正确的；分析比较实验④⑤,可以验证猜想__A__是错误的．

(2)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想__B__是错误的．

(3)分析比较实验__⑥⑦__可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关．

(4)该实验探究主要运用的科学探究方法是:__控制变量法__．

阿基米德原理

阅读课本第173、174页内容,完成下列填空:

1．两千多年以前,阿基米德发现:物体浸在液体中的体积就是__物体排开液体的体积__．

2．排开的液体体积越大、液体的密度越大,则排开的液体的__质量__就越大,因此,浮力的大小可能跟排开液体的__质量__密切相关,而液体的__重力大小__跟它的质量成正比,因此,浮力的大小可能跟__排开液体所受的重力__密切相关．

3．__浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力__,这就是著名的阿基米德原理．用公式表示:__F浮＝G排__．

各小组同学分工合作,完成下列实验:

1．将装满水的烧杯放在盘子里,再把易拉罐按入水中,在手感受到浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中．注意观察比较排开水的多少与手的体验．

2．实验探究:物体在液体中受到的浮力与它排开的液体的重力有什么关系？

实验器材:__弹簧测力计__、溢水杯、塑料小桶、水．

实验步骤:

①测出物体所受到的重力G物；

②测出空桶重力G桶；

③把物体浸入液体中,用小桶收集溢出的水,读出此时测力计的示数G′物；

④测出溢出的水和小桶的总重力G总．

计算对比:物体受到的浮力为F浮＝__G物－G′物＝G总－G桶__．

实验结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于__它排开的液体所受到的重力__,用公式表示为F浮＝__G排__＝__ρ液gV排__．

1．浸在液体中的物体所受的浮力可以用弹簧测力计测出．先测出物体所受的重力,再读出物体浸在液体中时测力计的读数,两者之差就是浮力的大小．

2．物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和测力计测出．此处应注意物体排开的液体会有丢失,不易全部收集,引起测量的误差产生．

3．阿基米德原理适用于物体受到的液体或气体对它的浮力的计算,浮力大小只与物体排开的液体体积和排开的液体密度有关,与其他因素(如:物体体积等)没有关系．

1．鱼缸中装满水,在水中轻轻放入一只小船,小船漂浮在水面上,从鱼缸中溢出5×10－4 m3的水,则小船受到的浮力是__5__N,小船所受的重力与浮力的关系是__平衡力__(g取10 N/kg)．2．2011年7月26日,我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟龙号”成功突破5 000 m水深大关,这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平．

(1)“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)；

(2)“蛟龙号”潜水器在下潜过程中,排开水的体积约为23 m3,则潜水器受到的浮力约为__2.3×105__ N(海水的密度取ρ＝1.0×103 kg/m3)．

3．一同学在岸上最多只能搬得起30 kg的鹅卵石．如果鹅卵石的密度是2.5×103 kg/m3,则该同学在水中最多能搬得起质量是__50__kg的鹅卵石(石头不露出水面)．这时石头受到的浮力是__200__N(ρ水＝1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)．

4．小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．下图表示探究过程及有关数据．