阿基米德原理3课时总第4850课时.docx
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阿基米德原理3课时总第4850课时
课题:
阿基米德原理:
(3课时,总第48-50课时)
教学目标:
(1)通过实验探究,知道浮力的大小与排开液体所受重力的关系
(2)会用阿基米德原理解决简单问题
(3)知道浮力产生的原因、知道浮力的测量方法、知道阿基米德原理的内容
教学重点:
阿基米德原理及其探究过程。
教学难点:
对阿基米德原理的理解。
教学过程:
(第1课时)
1、知识梳理:
活动一:
探究浮力与物体排开液体重力的关系
精讲多练:
1.浸在液体中的物体,受到液体对它竖直向上的力叫做浮力.浮力产生原因:
物体受到液体对它向上的压力大于向下的压力.其压力差就是浮力.浮力的方向是竖直向上,施力物体是液体.
2.阿基米德原理:
浸在液体(或气体)中的物体所受到的浮力,大小等于它排开的液体(或气体)受到的重力.公式:
F浮=G排=ρ液gV排.由公式可知,浮力只与液体密度和排开液体的体积有关,而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度无关.
3.阿基米德原理
1)公式:
F浮=G排=ρ液gV排
2)理解:
“浸在液体里的物体”包含两种状态。
①物体全部浸没:
V排=V物。
②物体的一部分浸入:
V排 3)F浮=G排=ρ液gV排各物理量的理解。 ①ρ液: 液体密度(不是物体密度)。 ②V排: 排开液体的体积。 ③F浮: 浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。 失分盲点: 误认为浸在液体中的物体都受到浮力。 浸在液体中的物体不一定都受到浮力,当物体底部与容器底完全接触时,物体底部不受液体向上的压力,此时物体不受浮力。 (第2课时) 实验突破: 1、观看视频: 2、结合金榜65页: 梳理主题二: 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 实验装置 实验关键: (1)测物体受到的浮力F浮。 ①用弹簧测力计测出物体所受的重力G物。 ②把被测物体_____在盛满水的溢水杯中,记下此时测力 计的示数F。 ③F浮=_____。 (2)测物体排开液体所受的重力G排。 ①测出小桶的重力G桶。 ②测出小桶和物体排开的水的总重力G总。 ③G排=______。 要点探究: (1)能否先测盛水后小桶的重力,再倒出水测出空桶的重力? 提示: 不能。 桶内的水不能全部倒净,内壁会附有水,使测出的G桶偏大,G排偏小。 (2)如果溢水杯中的水没有加满,会造成什么影响? 还能得出实验结论吗? 提示: 溢水杯中的水没有加满,则排出水的体积会偏小,就无法得出浮力与排开液体重力的关系。 三、结合示范案例对实验进行讲练: 如图所示,甲、乙、丙、丁是“探究浮力的大小与排开水的重力关系”的情景。 下列四幅图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。 请回答下面的问题。 (1)为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是: 丁→__________________。 (2)若以下等式______(填序号)成立,则可以验证阿基米德原理。 A.F2-F3=F1-F4 B.F2-F1=F3-F4 C.F3-F1=F2-F4 (3)若物体体积为10-4m3,则当物体浸没在水中时受到的浮力为________N。 (g取10N/kg) 母题追问: 结合示范案例思考以下问题: (1)实验中,如果溢水杯中的水没有加满,则测出的排开水的重力________(选填“偏大”“偏小”或“不变”),________(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。 (2)在实验中,物体排开液体的重力G排=________(用字母表示),若先操作图丙,再操作图丁,会使所测物体排开液体的重力________(选填“偏大”或“偏小”)。 (第3课时) 练习题讲解: 学友: 53页8.9;54页10、14、15 金榜: 62页1;63页3;64页示范3;66页4、6 精讲高频题: 1.将一小木块和一大石块浸没在水中,松手后小木块上浮,大石块下沉,比较刚松手时两者所受的浮力大小( ) A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大 C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较 2.(2018·海南中考)如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升到空中。 若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法中正确的是( ) A.F氢>F空B.F氢=F空 C.F氢 3.浮沉条件: 上浮: F浮>G物(ρ物<ρ液) 漂浮: F浮=G物(ρ物<ρ液) 悬浮: F浮=G物(ρ物=ρ液) 下沉: F浮<G物(ρ物>ρ液) 4.浮力的应用: (1)轮船的大小用排水量表示,它表示轮船满载时排开水的质量; (2)潜水艇靠改变自身重力实现上浮、下潜; (3)气球、飞艇靠改变浮力实现上升、下降; (4)密度计在任何液体中都处于漂浮状态.在所能测的液体中受到的浮力相等. 5.计算浮力的方法: (1)称重法: F浮=G-F示 (2)产生原因: F浮=F向上-F向下 (3)阿基米德原理: F浮=G排=ρ液gV排 (4)利用浮沉条件: 漂浮或悬浮时F浮=G物 中考典例精析 甲、乙两个质量相等的实心小球,密度分别为ρ甲、ρ乙,且ρ甲∶ρ乙=3∶2.将它们放入足够深的水中,甲、乙两球静止时所受浮力之比可能是( ) A.3∶2 B.1∶1 C.ρ水∶ρ乙 D.ρ水∶ρ甲 解析: 分几种可能的情况来讨论.如果甲、乙两小球的密度均小于水的密度,静止时二者均漂浮于水面上,所受浮力等于所受重力,它们的质量相等,所受浮力相等,此种情况下所受浮力之比为1∶1,因为ρ甲>ρ乙=3∶2,还有一种可能是甲悬浮乙漂浮,浮力之比也等于1∶1,当二者均沉底,或者甲沉底乙悬浮时,此时它们所受浮力之比为它们所排开的液体体积之比,因为都浸没,排开水的体积即为各自的体积,所以浮力之比是2∶3;最后一种情况是甲沉底而乙漂浮在水面上,此时甲受到的浮力为F甲=ρ水gV甲,乙受到的浮力等于其重力,也就等于甲的重力,大小为: F乙=G乙=G甲=ρ甲gV甲,二者所受浮力之比为: F甲∶F乙=ρ水gV甲∶(ρ甲gV甲)=ρ水∶ρ甲,归纳后得出,BD两个选项是正确的. 答案: BD 变式训练: 1、弹簧测力计下吊着重力为14.7N的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计示数为9.8N,则水对金属块的浮力为4.9N,金属块排开水的体积为5×10-4m3. 在装有不同液体的甲、乙两个烧杯中,同时放入两个完全相同的物体,当物体静止后,两烧杯的液面恰好相平,如图所示.若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是p甲、p乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则对它们的判断正确的是( ) A.p甲>p乙,F甲=F乙 B.p甲=p乙,F甲>F乙 C.p甲=p乙,F甲<F乙 D.p甲>p乙,F甲=F乙 解析: 由图知,物体在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,所以ρ甲>ρ乙,根据液体压强公式: p=ρgh,因为深度相同,ρ甲>ρ乙,所以p甲>p乙,因为在甲、乙液体中物体的浮力都等于重力,所以F甲=F乙,故选A. 变式训练: 2、将一方形木块放入盛水容器时,木块体积的 浸入水中,此时木块排开水重是3N,则木块受到的浮力是3N,木块的密度是0.67×103kg/m3.再在木块上放一铁块,刚好使木块全部浸入水中,如图,则铁块的重为1.5N.(g取10N/kg) 体积为50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量为,将其缓缓放入装满酒精的烧杯,溢出酒精的质量是.(ρ酒=0.8×103kg/m3) 解析: 先求物体的密度判断此物体在水和酒精中的状态 ρ物= = =0.9g/cm3 因ρ物<ρ水,物体在水中漂浮,根据漂浮条件: F浮=G,即m水g=m物g,则m水=m物=45g 因ρ物>ρ酒,物体在酒精中沉底,则F′浮=ρ酒gV排,溢出酒精质量为: m酒=ρ酒V物=0.8g/cm3×50cm3=40g 答案: 45g 40g 变式训练: 3、A、B两个实心物体,质量相同,密度之比为ρA∶ρB=1∶2,将它们分别放入足够多的酒精和水中,它们受到的浮力比值不可能是(ρ酒=0.8×103kg/m3)( D ) A.1∶1 B.8∶5 C.2ρA∶ρ水 D.2ρ酒∶ρB 下列关于浮力知识的应用,说法正确的是( ) A.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大 B.密度计在不同液体中漂浮,浸入体积越小,所测液体密度越大 C.阿基米德原理只适用于液体,不适合于气体 D.潜水艇像鱼一样是靠改变自身体积,从而改变所受的浮力,实现上浮下潜的 解析: 轮船无论在海上还是河里都处于漂浮状态,浮力等于自身的重力,密度计的原理是漂浮条件: F浮=G=ρ液gV排,浮力不变,V排越小,则ρ液越大;阿基米德原理既适用于液体,又适用于气体,潜水艇是靠改变自身重力实现上浮下潜的. 答案: B 变式训练: 4、关于物体受到的浮力,下面说法正确的是( C ) A.物体的密度越大,受到的浮力越小 B.物体没入水中越深,受到的浮力越大 C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大 D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 课堂达标 1.下列关于浮力的说法中,正确的是( A ) A.浮力的方向是竖直向上的 B.浸在液体中的物体受到的浮力与物体密度有关 C.浮力一定等于物体的重力 D.物体的体积越大,受到的浮力越大 2.浸没于水中的乒乓球露出水面之前,受到的浮力( A ) A.不变 B.变小 C.变大D.先变小后变大 3.如下图甲所示,在一只薄塑料袋中装水过半(未满),用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其所受重力为4N;再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中,如下图乙所示,当弹簧测力计示数为3N时,袋内水面与烧杯中的水面相比(不计塑料袋和细线的重)( A ) A.比烧杯中的水面高 B.比烧杯中的水面低 C.与烧杯中的水面相平 D.高低无法判断 4.一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力变大(填“变大”“变小”或“不变”).当船由内河驶入大海后,船受到的浮力不变(填“变大”“变小”或“不变”),船身相对于水面将上浮(填“上浮”“下沉”或“不变”).
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- 阿基米德 原理 课时 4850
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