阿基米德原理应用举例

阿基米德原理应用举例
阿基米德原理应用举例

阿基米德原理应用举例

本文通过举例分析,谈谈阿基米德原理的应用,旨在帮助同学们正确掌握分析问题的思路和方法。

一、计算物体所受浮力的大小

例 1. 有一个物体,质量为m kg =08.,体积为V dm g N kg ==1103

,/。求物体放在水中静止时所受到的浮力大小。

解析:物体的重力G mg N 物==?=08108.

要求物体所受水的浮力,需要判明物体在水中处于何种状态,因此可先求出物体完全浸没在水中受到的浮力,再与物体的重力比较来确定物体的沉浮状态。

物体完全浸入水中所受浮力

F gV N 浮水==???=-ρ101010101033.

因F G 浮物>,故物体上浮,静止后漂浮在水面。物体受到的浮力

F G N 浮物'==8

二、判断物体是空心还是实心的

例2. 一个铝块重G N =52.,如果把它挂在弹簧测力计上,铝块全部没入水中时,弹簧测力计的读数是F N =2,则这个铝块实心还是空心的?(铝块的密度是

ρ=?271033./kg m )

解析:假设铝块是实心的,则体积V G g

实=

ρ 实心铝块在水中受到的浮力

F gV

G N 浮水实水

===???=ρρρ10102710

521933

3

.... 铝块实际在水中受到的浮力为 F G F N 浮'..=-=-=52332

因F F 浮浮'>,故铝块是空心的。

三、计算物质的密度

例 3. 为了测量一石块和某液体的密度,将石块挂在弹簧测力计下,示数为

F N 1196=.,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数是F N 298=.,石块浸没在某液体中,

示数为F N 31176=.。求:

(1)石块的密度; (2)液体的密度。

解析:(1)依题设可知,石块的重力为F 1,则石块的质量

m F g kg =

==1196

98

2.. 石块浸没在水中受到的浮力

F F F N 浮1121969898=-=-=...

石块的体积 V V F g

m ==

=

?=-排浮水1

333

981098

10ρ..

所以石块的密度 ρ石=

==?-m V kg m 2

10

210333/ (2)石块浸没在液体中受到的浮力

F F F N 浮2131961176784=-=-=...

液体的密度

ρ液浮=

=

?=?-F gV

kg m

784981008103

33

.../

四、判断液面的升降

例4. 漂浮在杯中液面上的冰块熔化后,杯中液面的高度如何变化?设冰块熔化后,杯

中无液体溢出。

解析:由于冰块漂浮在液面上,根据二力平衡知识可知,冰块所受浮力等于其重力。设冰和液体的密度分别为ρ冰和ρ液,冰的体积为V 冰,冰排开液体的体积为V 排,则有

ρρ液排冰冰gV gV =

冰熔化后,质量不变,设冰熔化成水的体积为V 水,水的密度为ρ水,则有

ρρ冰冰水水V V =

由以上二式解得:V V 排水水液

=

ρρ

若ρρ液水=,则V V 排水=,冰熔化后液面高度不变; 若ρρ液水<,则V V 排水>,冰熔化后液面高度下降; 若ρρ液水>,则V V 排水<,冰熔化后液面高度上升。

五、求物体的空心部分的体积

例 5. 质量为m g =79.的空心铁球悬浮在水中,求这个铁球空心部分的体积。(铁的密度ρ铁=?79103

3

./kg m )

解析:由于空心铁球悬浮在水中,所以铁球受到浮力与重力相等,即F mg 浮=

空心铁球排开水的体积为 V F g

m

排浮

水水

=

=

ρρ

实心铁球的体积为 V m

实铁

=

ρ

空心铁球的空心部分的体积

V V V m

m

空排实水

=-=

-

ρρ

=??-??=?---79101010791079106910333

3

63

.....m

六、计算物体中各成分的含量

例 6. 有一顶王冠质量是m kg =5215.,完全浸没在水中,用弹簧测力计称重

G N '.=4834,已知金的密度为ρ金=?1931033

./kg m ,银的密度为

ρ银=?1051033./kg m ,这个王冠的含金量是多少?

解析:王冠的重力

G mg N ==?=52159851107...

王冠浸没在水中受到的浮力

F G G N 浮=-=-=' (5110748342767)

由阿基米德原理,王冠浸入水中所排开水的体积(也即王冠的体积)

V V F g

m 排冠浮

水==

=

??=?-ρ2767101098

282103

43

.... 王冠的密度为

ρ=

==??=?-m V G V g kg m 冠冠511072821098

185104

33

..../ ρρ≠金,说明这顶王冠不是纯金做成的。

设王冠中金的质量为m 1,银的质量为m 2,则有

m m m m m V 121

2

+=+

=ρρ金

由两式并代入数据解得:m kg m kg 1249430272==.., 即这顶王冠含金量为4.943kg 。

八年级下册物理 阿基米德原理的应用教案

第2课时阿基米德原理的应用 【教学目标】 一、知识与技能 1.会用阿基米德原理计算浮力. 2.掌握计算浮力的几种方法. 二、过程与方法 通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值. 三、情感、态度与价值观 通过利用多种方法求浮力,建立用不同角度、不同思维方式去解决问题的意识. 【教具准备】 多媒体课件. 【教学课时】 1课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固. 【进行新课】 知识点1 浮力的计算 师同学们想想有哪些方法可以计算物体受到的浮力. 生1:称重法:F浮=G-F. 生2:二力平衡法:F浮=G(漂浮时). 生3:阿基米德原理:F浮=ρ液gV排. 教师鼓励学生的回答,并用多媒体播放课件“浮力的计算”,并讲解. 浮力的计算(多媒体课件) ①公式法(阿基米德原理):F浮=G排=ρ液gV排.

a.物体浸没在液体中时,V排=V物;物体的一部分浸在液体中时,V排<V 物. b.对于同一物体,物体浸入液体中的体积越大,物体所受的浮力就越大.当物体全部浸入液体中时,物体排开的液体的体积不再变化,它所受的浮力大小也不再变化. c.阿基米德原理也适用于气体.由于大气的密度是变化的,所以大气中的物体所受的浮力也是变化的. ②压力差法:F浮=F向上-F向下. 浸入液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力之差. ③称重法:F浮=G-F拉(或F浮=G-G′). 空气中测得物体所受重力为G,物体浸在某种液体中时,弹簧测力计示数为F拉,则F浮=G-F拉(注:当物体处于漂浮状态时,弹簧测力计示数为0,则F 浮=G). 例题 1 (用多媒体展示)某同学在实验室里将体积为 1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中,如图所示,静止时, 其下表面距水面0.06m.请根据此现象和所学的力学知识,计算 出两个与该木块有关的物理量.(不要求写计算过程,g取10N/kg) (1);(2) 答案:(1)木块所受浮力F浮=ρ水gV排=6N (2)木块所受重力G木=6N (3)木块质量m木=0.6kg (4)木块密度ρ木=0.6×103kg/m3 (5)木块下表面受到的压力F=6N (6)木块下表面受到的压强p=600Pa(任选两个) 知识点2 利用阿基米德原理测密度 师我们运用阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可以求浮力,反过来我们知道物体受到的浮力和物体排开液体的体积,是否可以求出液体的密度呢? 师请同学们思考,假如我们想测物体的密度,又该如何呢? 生:可以通过公式ρ=m/V计算得出. 师规则的物体可以通过测量计算出体积,不规则的物体的体积又如何求出呢?

2019年中考物理实验专题复习——探究阿基米德原理的实验(答案解析)

2019年中考物理实验专题复习—— 探究阿基米德原理的实验 答案解析 1.(2018?淄博)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体 的重力的关系。 (1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是测量空桶的重力,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是D、B、A、C(用实验步骤对应的字母表示)。(2)小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是 0.2N,排开液体的重力是0.2N.小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性,接下来的实验操作应该是换用不同液体重新实验。 实验步骤 A B C D 弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3 (3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取体积相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。 【分析】(1)阿基米德原理的内容:浸在液体中物体受到的浮力,大小等于被它排开的液体受到的重力;要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力,可根据F浮=G﹣F示得出,然后测出排开液体的重力,两者进行比较即可验证。 (2)根据称重法求出实验中物体所受的浮力;用桶和水的总重力减去桶的重力算出排开水的重力;为了找普遍规律,需要换用不同的液体再次实验; (3)根据控制变量法的要求,要探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。 【解答】解: (1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,需要测出物体排开水的重力,需要先测出空

《阿基米德原理》的教案设计

《阿基米德原理》的教案设计 (1)教材分析 本节的主要内容有:探究阿基米德原理;用阿基米德原理解释轮船漂浮的原因,学习用阿基米德原理计算物体所受浮力的大小。 阿基米德原理是流体静力学中的一条基本定律,是解决浮力问题的重要依据之一。从知识体系上来看,本节内容是在定性探究“浮力大小跟哪些因素有关”的基础上,进一步定量探究浮力的大小,是上一节知识的延续和深化,并为下一节进一步学习物体的浮沉条件奠定基础 (2)教法建议 本节是让学生在实验探究的基础上归纳总结阿基米德原理,所以让学生做好探究浮力大小的实验,是学好本节课的关键。浮力的产生及阿基米德原理的学习向来是初中物理教学的难点之一。为了在这部分给学生的学习做好铺垫、搭好台阶,修订教科书利用前面学过的液体内部不同深度压强不同的知识,分析了浮力产生的原因;另外,从浮力与排开液体的体积有关、与液体的密度有关,引导学生得出与排开的液体所受的重力有关。这样就较原教科书的设计梯度更小些, 利于学生理解。不然学生在得出排开的液体越多所受的浮力越大后,总是很难想

到为什么要称排开的液体所受的重力。 (3)学情分析 教材通过探究浸在液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体所受重力的关系,归纳出阿基米德原理。当然,根据阿基米德原理的数学表达式F浮二G排液,还可推导出F浮二,从而了解浸在液体中的物体所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与其它因素无关。但在实际教学中,由于初二学生的思维多停留在感性阶段,抽象思维能力还比较薄弱,学生很难完全理解这一点,更不能熟练应用。因此,进行阿基米德原理内容教学之前,首先安排了一课时时间,让学生探究影响浮力大小的因素。通过探究影响浮力大小的因素,使学生亲身感受浸在液体中的物体所受的浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的材料、形状、物体在液体中所处的深度无关。同时,通过该探究活动,也可培养学生研究解决问题的方法、探索问题的精神和合作交流的能力。这一切,都能为学习阿基米德原理打下很好的基础。 4)学法建议促进学生自主学习,并通过“课内课外”、“个体合作” 的相 结合,提高获取信息、分析信息和处理信息的能力,培养学生的自学能力,独立钻研的精神以及创造性思维的方法,让学生真正成为学习的主人

阿基米德洗澡发现浮力原理的故事

阿基米德洗澡发现浮力原理的故事 关于浮力原理,有这样一个美丽的传说,据说,在一次,希耶隆二世制造了一顶金王冠,但是,他总是怀疑金匠偷了他的金,在王冠中掺了银。 于是,他请来阿基米德鉴定,条件是不许弄坏王冠。当时,人们并不知道不同的物质有不同的比重,阿基米德冥思苦想了好多天,也没有好的办法。有一天,他去洗澡,刚躺进盛满温水的浴盆时,水便漫溢出来,而他则感到自己的身体在微微上浮。于是他忽然想到,相同重量的物体,由于体积的不同,排出的水量也不同—……他不再洗澡,从浴盆中跳出来,一丝不挂地从大街上跑回家。当他的仆人气喘吁吁地追回家时,阿基米德已经在作实验;他把王冠放到盛满水的盆中,量出溢出的水,又把同样重量的纯金放到盛满水的盆中,但溢出的水比刚才溢出的少,于是,他得出金匠在王冠中掺了银子。由此,他发现了浮力原理,并在名著《论浮体》记载了这个原理,人们今天称之为阿基米德原理。 小学老师都这么教的,我们也就是这样记住了,阿基米德——称皇冠——洗澡——发现浮力原理。可是,等到学习中学物理时,我才知道什么是浮力原理:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小。 在称皇冠这个故事当中,阿基米德其实只证明了一件事,即相同材质、相同重量的物体所排开水的体积相同,并不能证明它所受到的浮力等于它所排开水的重量,用这个故事根本不能说明阿基米德原理的内容! 其实这个故事还有下文,那个工匠被国王斩首,而阿基米德也得到了国王的嘉奖。若干年后,有一个老妇人前来找阿基米德,老妇人拿出一个黄金的圆球,并请求阿基米德帮忙测试她请人做的这个金球是否被别人偷取了黄金!确定原始总量和金球没有差别后,阿基米德便用以前的排水法测试体积,结果发现按照阿基米德的理论,该金球被惨进了其他成分!就当阿基米德当众公布结果时,老妇人却气愤得将金球一切为二,出人意料,金球是空心的!老妇人是那个工匠的母亲,为了昭雪自己的儿子,她用了数年的时间设法证明阿基米德是错误的。而结果确实被她办到了,阿基米德疏忽了皇冠上的无数金饰件中有许多是空心的,而其结果也直接导致了阿基米德这个方法的狭隘性!

浙教版八年级科学上册最新浮力总复习(内容全面详细)教学内容

课题:浮力总复习 第一课时 【教学目标】1.知道浮力大小跟哪些因素有关,知道物体的浮沉条件。 2.知道求浮力的方法 3.能综合利用压强、浮力等知识解决生活中的一些实际问题。 【重点难点】1.求浮力的方法; 2.探究浮力大小跟哪些因素有关 【教学内容】知识网络和知识点: (一)浮力基本知识点 1、浮力的定义: 一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。 2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体 3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即浮力。 4、浮力的测量:F 浮=G-F (G 等于弹簧秤在空气中的示数,F 表示物体浸在液体中的弹簧秤示数) 5、阿基米德原理: (1)内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 (2)公式表示:F 浮 = G 排 =ρ液V 排g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 (3)适用条件:液体(或气体) 6、物体的浮沉条件: (1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。 (2)请根据示意图完成下空。 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F 浮 < G F 浮 = G F 浮 > G F 浮 = G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 (3)说明: ① 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。 ②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为 2/3ρ G

关于阿基米德原理的两个推论及其应用摘要本文通过阿基米德原理推导得出两个推论

关于阿基米德原理的两个推论及其应用 曲靖市马龙职业技术学校(邮编:655100)李贵陆 摘要:本文通过阿基米德原理推导得出两个推论。运用这两个推论可得到测量固体密度和液体密度的原理与方法。包含固体密度大于、小于、等于液体密度等多种情况。文中用实例作了全面的说明。 关键词:阿基米德原理,推论,浮力,密度 Two Deductions and Their Application of Archimedes Principle Abstract :In this paper, two deductions are concluded from Archimedes from which we get Principle and method of measuring solid and liquid density. The conduction in dive three conditions Key words: Archimedes principle, Deduction, Buoyancy force, Density 引言 本文研究了阿基米德原理的外延,通过阿基米德原理得出了两个推论,并分别对其进行了证明及讨论了它们的各种应用。通过本文的理论可以得到测量固体密度和液体密度的原理与方法。 1. 运用阿基米德原理可得两个有用的推论

1.1、推论一:物体在空气中放在天平上称量时,天平示数为m 0,物体全部浸没在液体中时,天平示数为m ',则固体密度ρ与液体密度ρ液之比等于m 0与m 0- m '之比。即 ' m m m o o -=液ρρ (1) 证明:设固体的体积为V ,则由密度公式可得到m o=ρv ,由G 0=m 0g 得G 0=ρv g ,物体浸没在液体中时,由阿基米德原理可得到F 浮=ρ液gV 排= ρ液gV 因为G 0-G '=F 浮,所以G 0-G '=ρ液gV 。 于是有 液液ρρρρ==-gV Vg G G G o o ',即:' 'm m m G G G o o o o -=-=液ρρ 应用:推论一的一个重要应用可测量固体和液体的密度。如果已知液体密度,通常用水作为密度已知的液体,用推论一所述的过程,极易得到待测物体的密度为ρ= 'G G G o o -ρ水=' m m m o o -ρ水 (2);如已知固体的密度ρ,那么同样可求得待测液体的密度ρ液=o o G G G '-ρ= o o m m m ' -ρ (3) 如果固体的密度为ρ未知,但是可以用它先后浸没在水中和另一种液体中,测得两次天平的读数与m 水与m 液,以及固体在空气中的天平的读数m ,可求得另一种液体的密度ρ液,现以具体数据说明之。 某固体挂在天平的下端,称得质量m=2kg ,把它全部浸没在水中时,天平的示数是0.5kg ,将该物体全部浸没在某种液体中时天平的示数为 98 71 kg ,那么该液体的密度为多少? 本题应用推论一,分二步计算,首先由水的密度可计算固体的密

阿基米德原理实流程及数据

第十章第2节:阿基米德原理 说明:此页用来搜集实验数据 实验1:测量物体的浮力 测量浮力的方法:称重法 实验准备: 勾码,弹簧测力计,烧杯,水 实验步骤: 1.用弹簧测力计测出物体的重G=______N 2.将勾码浸没在水中,记录此时弹簧测力计的读F=________N 3.示数变_______(大/小),示数差_______N 4.F浮=_______N 实验2:阿基米德原理 实验准备: 勾码,弹簧测力计,上端开口的烧杯1,烧杯2,水 实验步骤: 步骤一:用弹簧测力计测出勾码的重力F1=_____N,测出空烧杯2的重力G杯2=_____N; 步骤二:将水倒入烧杯中至开口处; 步骤三:将勾码浸没在水中,排出水,并测出此时测力计的示数F2=_____N,求出勾码所受到的浮力F 浮 = F1- F2=_____N 步骤四:用弹簧测力计测量出G 水+G 杯2 =____N; 步骤五:计算出水的重力G 水 =______N; 步骤六:比较G 水与F 浮 的大小。 G水______F浮

课堂练习 1、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上, 如图所示.图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应 是( ) A.F l B.F2C.F3 D.F4 2、体积相等,形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在水中不同深 度处,则( ) A.铁板受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大 C.铅球受到的浮力大 D.它们受到的浮力一样大 3、弹簧测力计的下端吊着一个金属球,当静止时,弹簧测力计的示数是4 N;若将金属球慢慢浸入水中,弹簧测力计的读数将逐渐(变大/变小),金属球受到的浮力将逐渐_______ (变大/变小);当金属球的一半浸在水中时,弹簧测力计的示数是2.4 N,这时金属球受到的浮力是N;当金属球全部浸没在水中后,这时金属球受到的浮力是N,弹簧测力计的示数是N. 4、如图所示,用弹簧测力计悬挂重l0N的金属块浸入水中,弹簧测力计的示数为7N,此时金属块所受浮力的大小和方向是( ) A.7N,竖直向上 B.10N,竖直向下 C.3N,竖直向下 D.3N,竖直向上 5、所受重力相等的铜球、铁球和铝球分别用细线悬挂而浸没在水 中,则() A.悬挂铜球的细线所受的拉力最大 B.悬挂铁球的细线所受的拉力最大 C.悬挂铝球的细线所受的拉力最大 D.三根细线所受拉力一样大 6、在打捞过程中潜水员多次下潜勘查,当潜水员浸没海水后继续下潜的过程中,其所受浮力的大小,压强的大小。(选填“增大”、“减小”或“不变”) 7、质量相同的实心铜球,铁球,铝球分别投入水中静止时,它们受到的浮力(). A.铝球最大B.铁球最大C.铜球最大D.三个球一样大 8芳芳在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图6所示。请仔细观察图示并回答下列问题: (1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是 ___N。 (2)根据B、C两实验,她就得出鸡蛋受到的浮力大小 与液体的密度有关,你认为对吗?________,理由是 ________。

验证阿基米德原理实验(数字化实验)

验证阿基米德原理实验 阿基米德原理是初中物理浮力部分的重点。人教版教材中对验证阿基米德原理的验证是:用弹簧测力计测出重物的重力;再将重物浸入溢水杯中,读出弹簧测力计示数,同时会在溢水杯水嘴下方的小烧杯中得到溢出的水;称得溢出的水的重力与两次弹簧测力计示数的变化相同,则得到阿基米德原理。 为得到连续的排开液体的体积变化,更直观地找到浮力与排开液体重力之间的关系。本实验将利用实验室中的焦利氏秤和力学传感器设计实验,通过数据采集,以图像形式呈现在计算机上,直观地找到浸入液体中的物体所受浮力与物体所排开液体的重力的大小关系,进而验证阿基米德原理。 【实验目的】:利用实验室的焦利氏秤、力学传感器、电子天平和自制仪器设计实验验证物体所受浮力等于其排开液体的重力这一原理。 【实验仪器】:焦利氏秤、铁架台(两个)、PASCO力学传感器两个、自制溢水杯、纸杯、多通道数据采集器、计算机、滑轮、重物

【实验原理】:根据阿基米德原理,浸入液体中的物体所受浮力等于物体所排开液体的重力,所以当物体浸入液体中时,排开的液体会通过溢水杯滴到纸杯中,勾住重物的力学传感器和勾住纸杯的传感器因为浮力的产生和排水量的增加会发生相应的变化,从而在计算机上呈现出数据变化曲线。 【实验步骤】: 1.按照实验装置图正确连接实验仪器,在自制溢水杯中加入水,使水面与吸管 上端口平齐。 2.打开计算机桌面的“DataStudio”软件,进入数据采集界面。 3.将力学传感器归零,设置勾住重物的力学传感器为推力正,勾住纸杯的力学 传感器为拉力正。点击“启动”,通过调节旋钮,来控制焦利氏秤的标尺向下移动,直至重物将要接触溢水杯壁时,停止调节旋钮,点击界面上的“停止”。 4.将焦利氏秤换成由铁架台和滑轮组装成的支架,如图二所示,重新建立实验 活动,将力学传感器归零,设置勾住重物的力学传感器为推力正,勾住纸杯的力学传感器为拉力正。点击“启动”,用手拉动绕过滑轮的线的一端,使重物下降,直至重物将要接触溢水杯壁时,停止调节旋钮,点击界面上的“停止”。

阿基米德原理及其应用

一、选择题 (11·成都)11.关于物体在液体中受到的浮力,下列说法正确的是 A.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大 B.物体的密度越大,受到的浮力越小 C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大 D.浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关 答案:C (11·济宁)8.列四个情景中,受到的浮力增大的物体是 A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B.从长江驶入大海的轮船 C.海面下正在下沉的潜水艇 D.在码头装载货物的轮船 答案:D (11·温州)17.将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是 A.矿泉水瓶受到水对它的浮力B.浮力的方向竖直向上 C.排开水的体积越大,受到的浮力越大D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大答案:D (11·日照)6.将质量为0.5kg 的物体,轻轻放入盛满清水的溢水杯中,溢出0.2kg 的水,则此物体受到的浮力是(g取10N/kg ) A.5 N B.0.5 N C.2 N D.0.2 N 答案:C (11·新疆)9.某同学将一漂浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中,当饮料罐全部浸入在水中后,继续向下压一段距离,共用时t。此过程中,饮料罐所受的浮力随时间变化的图象可能是下图中的 答案:A 二、填空题 (11·内江)1.潜艇在水中受到的浮力是对潜艇的作用,它的方向是。 答案:水竖直向上

(11·株洲)20.如图所示,一个重为8N的铁块挂在弹簧测力计上,将它浸没在盛满水的溢水杯中,静止时弹簧测力计的示数为6N,则铁块受到的浮力是N,溢出水的重力是________N 答案:22 (11·大连)20.质量相等的甲、乙两个物体,分别浸没在水和酒精中,所受浮力相等。则体积大的是物体,密度大的是物体。 答案:乙甲 (11·义乌)25.如图甲所示,实心物体A所受的重力为N,方向是。把物体A浸没在水中时弹簧秤的示数如图乙所示,则物体A的体积是m3。(g取10N/kg) 答案:3(数据带有正确单位的也可得分) 竖直向下2×10-4(数据带有正确单位的也可得分) (11·安徽)10.如图所示,烧杯内盛有某种液体,把一体积为1× 104m3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为 1.5N,已知铝的密度为2.7×l03kg/m3。则铝块在液体中受到的浮力等于_______N,液体的密度为________ kg/m3。 答案:1.2 1.2×103

不同的实验方法验证阿基米德原理

探讨如何用不同的实验方法验证阿基米德原理 探究式教学做为一种教学方法,已经越来越被人们所重视。开展探究教学的形式多种多样,有半探究、全部探究、接受式探究、发现式探究等等。物理是以实验为基础的学科,所以利用实验进行探究教学是常用的方法。开展物理探究实验教学的方法除了可以利用教师自己所设计的一些探究实验外,还有很多途径。如:利用教材中非探究实验里面的一些可供探讨的细节、问题;将教材中的“想想做做”等内容改造成探究实验。“探讨如何用不同的实验方法验证阿基米德原理”的教学设计就是由教材中的演示实验改成的学生探究实验。这个教学设计具体如下: 【教学目标】 加深学生对阿基米德原理的认识,让学生学会物理科学探究的一般方法,提高他们的实践能力、解决问题的能力,培养他们的情感态度与价值观。 【课时安排】 1至3课时。 【教学准备】 1.在每张实验桌上准备一套验证阿基米德原理的实验器。可以用由国家教委教学研究所设计的,设备站统一调拨的J2172型力学实验盒中的仪器进行实验。 2.在教师讲桌上除准备一套与学生一样的实验器外,再准备三套不同的验证阿基米德原理的实验器。这三套仪器可自制或用由设备站统一调拨的实验器。 3.根据教学需要,教师可请专业人士、自制或从网上查询一些录像、课件。 【活动指导】

1.教师先给学生足够的时间,请学生在课前充分思考准备一下如何用不同的实验方法验证阿基米德原理。在这个过程中,教师可提醒学生参考一下书上的演示实验或者去图书馆查询书籍杂志等资料,还可告诉学生如何上百度等网站去搜索他们所需要的信息。 2.按分组实验的标准,在课上2人一组进行实验。教师可先利用实验桌上的实验仪器让学生自己动手验证阿基米德原理。由于这个实验较难,所以在实验过程中教师要充分调动学生自主学习的积极性,并要及时给以引导、点拨。 3.学生做完实验后,教师进行适当地分析归纳和总结迁移。 4.教师和学生共同探讨如何用其它的实验方法验证阿基米德原理。在探讨中可以配合师生的演示实验、录像、课件等。在教学过程中,教师可结合课堂内容适当地讲一下阿基米德原理在社会、科技、生活中的应用。此外,评价阶段要注意对学生在技能、能力、情感与价值观方面的优良表现给以积极地表彰。 【评析】 1.阿基米德原理是教材中的重难点内容,通过这个教学设计可使学生很好地掌握这部分知识。 2.这个教学设计能非常好地培养学生的能力。从大的方面讲,可使学生明白如何通过实验发现、验证一些科学规律,体验一下探究过程,提高科学素养;从小的方面讲,通过实验中的一些问题(如弹簧称的调零、怎样将溢水杯灌满水、自己亲自动手制作一些实验装置),可大大提高他们的实践能力。而且,这个教学设计尤其能锻炼学生收集资料、处理信息的能力。现在网络非常发达,在搜集资料时,也许几乎想搜集到什么就能搜集到什么。笔者在写这个教学设计时,当时在百度网站输入了“阿基米德实验”几个字,马上就找到了“抽水法”等一些取材容易、简单可行的证明阿基米德原理的实验方法(教师在培养学生利用网络学习的能力时也要注意提醒学生文明上网)。另外,一些新的验证阿基米德原理的实验方法在《实验教学与仪器》及《物理教学》等杂志中也有介绍,这样又可以锻炼学生通过书籍杂志等渠道收集资料的能力。此外,学生查询到的一些验证阿基米德原理的实验装置虽然简单,但制作起来对于现在的初中生来讲仍然具有一定的难度,这可以锻炼他们与别人交流合作的能力。 3.阿基米德是希腊化时代的科学巨匠(物理学家、数学家、天文学家和发明家),后人将他与牛顿、欧拉、高斯并称为“数坛四杰”、“数学之神”。在

浮力经典例题及详解(强烈推荐)

初中物理浮力典型例题解析 例1下列说法中正确的是() A.物体浸没在水中越深,受的浮力越大 B.密度较大的物体在水中受的浮力大 C.重的物体受的浮力小 D.同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 精析阿基米德原理的数学表达式为:F浮=ρ液gV排,公式表明了物体受到的浮力大 小只跟液体的密度 .......有关.根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以.....和物体排开液体的体积 迎刃而解了. 解A选项:物体浸没在水中,无论深度如何,V排不变,水的密度不变,F浮不变.A 选项不正确. B选项:物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系,B选项不正确. C选项:重力的大小对物体所受的浮力无影响.例如:大铁块比小铁块要重一些,但将两者浸没于水中,大铁块受的浮力反而大些,因为大铁块的V排大.C选项不正确.D选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V排相同,ρ水相同,F浮铁=F浮木,铁块和木块受的浮力一样大. 答案D 注意:物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关. 例2质量为79g的铁块,密度是7.9g/cm3,这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中,排开水的质量是多少?所受浮力是多少?(g取10N/kg)精析这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别. 计算物体重力:G=ρ物gV物 计算物体在液体中受的浮力:F浮=ρ液gV排.可以说:从计算的方法上没有本质的区别,但计算的结果却完全不同. 已知:m=79g=0.079kgρ铁=7.9g/cm3 求:m铁、G铁、m排、F浮 解m铁=0.079kg

G 铁=m 铁g =0.079kg ×10N /kg =0.79N V 排=V 铁= 铁 铁 ρm = 3 7.8g/cm 79g =10 cm 3 m 排=ρ液gV 排=1g /cm 3 ×10 cm 3 =10g =0.01kg F 浮=m 浮g —0.01kg ×10N /kg =0.1N 从上面的计算看出,铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同,但计算方法委相似,关键 是区别ρ液和ρ物,区别V 排和V 物,在理解的基础上进行计算,而不是死记硬背,乱套公式. 例3 用弹簧测力计拉住一个重为43N 的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N ,此铜球的空心部分的体积是________m 3 .(已知铜的密度为8.9×103 kg /m 3 ) 已知:G =43N ,浸没水中F =33.2N 求:V 空 解 可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果. F 浮= G —F =43N —33.2N =9.8N V 排= g F 水浮 ρ= kg /N 8.9m /kg 100.1N 8.93 3??=1×10—3m 3 浸没:V =V 排=1×10—3m 3 球中所含铜的体积V 铜= 铜 铜 ρm = g G 铜铜 ρ = kg /N 8.9m /kg 100.1N 433 3?? ≈0.49×10—3 m 3 V 空=V —V 铜=1×10—3m 3—0.49×10—3m 3 =0.51×10—3 m 3 答案 0.51×10—3m 3

阿基米德原理实验题演示教学

阿基米德原理实验题

阿基米德原理实验题 1、图是研究浮力与哪些因素有关的实验,弹簧测力计的示数依次是5N、4N、 4N、3N. (1)比较图乙和图丙可得到的结论是:浮力的大小与______________________无 关. (2)比较图乙与图丁可得到的结论是:浮力的大小与_______________________ 有关。 ⑥将算出的“王冠”密度p与纯金的密度进行比较,从而得出了“王冠”真伪的结论. 2、如图1所示.是认识浮力的探究实验. (1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如(a)实验所示,物重G=_____N. (2)当用手向上托物体时,如(b)实验所示,手对物体向上的托力F = 2 ______N. (3)当物体浸入水后,如(c)实验所示.将(c)实验与(a)、(b)实验对照.说明 水对物体也有向 上的托力,即浮力.水对物体的浮力F 浮=______N. (4)该实验是通过_____ 物理方法.建立起浮力 概念的.

图1 3、探究浮力大小与哪些因素有关 例:(潍坊)如图2所示是“探究浮力大小与那 些因素有关”的实验装置,请根据图示回答问 题: (1)由图和可知浸在液体中的物 体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积有关. 图2 (2)由图和可知物体排开相同体积的液体时,浮力大小跟液体的种类有关. (3)当物体完全浸没在水中时,物体上下表面所受压力的差为 N. 4某同学探究浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积大小有什么样的关系,他利用弹簧测力计、烧杯、溢水杯、石块、水等,按如图所示的步骤进行实验操作: ①用弹簧测力计测出小石块所受的重力。 ②用弹簧测力计测出空烧杯所受的重力。 ③把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空烧杯承接从溢水杯里溢出的水,读出此时弹簧测力计的示数。 ④用弹簧测力计测出承接了水后烧杯和水受到的总重力力。

阿基米德原理公式的巧妙理解

阿基米德原理公式的巧妙理解 刘 勤 (电子科技大学) 本文通过巧妙的理想实验的分析,得出任意形状物体所受浮力的阿基米德原理公式,可以让广大学生更容易理解不规则形状物体在液体或气体中所受浮力的公式。并且我们也可以用很接近理想实验的真实实验进行验证和课堂演示。 一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它的竖直向上的力,叫浮力。 对浮力的计算来源于阿基米德,提出了阿基米德原理:浸入液体(气体)的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体(气体)受到的重力。 下面,我们以液体为例对阿基米德原理进行讨论分析,同样的结果可以应用于气体中的浮力。对于形状规则的物体,可以通过物体各侧面受到的压力公式推导出物体所受浮力: 排液浮V g F ..ρ= (1) 如图1所示。 图1形状规则的物体在液体中 对于形状不规则的物体,公式(1)不容易直接理解,需要通过实验测定。 本文提出一个理想实验,可以更简单地理解各种形状(包括规则形状及不规则形状)物体受到的浮力,而且可以被真实实验验证。 排 V

图2 形状不规则的物体在液体中 如图2所示,假设有一个形状不规则的物块如图中所示,全部体积悬浮在液体中。因此,物块所排开的那部分液体的量等于物块所占据的那部分体积所包含的液体。我们将物块体积占据部分标记为排V ,如图2中所示。 现在我们假设理想地将排V 体积物块全部移出,而盛进与容器里面完全一样的液体,如图3所示。 图3形状不规则的物体在液体中的理想实验 我们将这部分体积的液体作为一个整体进行分析,显然,这部分液体在全部液体里应该处于受力平衡状态,因此其周围液体对这部分液体应该有一个整体向上的力(即浮力),而且这个力的大小应该和盛进这部分液体的重力相等,这样才能使那部分液体处于受力平衡。 所以,无论物块是什么形状,我们都可以用上述理想替换的方式将物块所占体积里盛入液体,从而都可以推出:浮力等于所排开液体(等于所占体积可以盛的液体)的重力。用公式表达即是: 排液排液浮V g G F ..ρ== (2) 浮 F V

阿基米德原理实验

1小刚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酒精), 对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图27表示探究过程及有关数据。 (1).分析②、③、④,说明浮力大小跟 有关。 (2).分析 ,说明浮力大小跟液体的密度有关。 (3).物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N 。 (4).根据图中的实验数据,该金属块的密度是 kg /m 3。(g 取10 N /kg) 2、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜 想: ① 可能跟物体浸入液体的深度有关; ② 可能跟物体的重力有关; ③ 可能跟物体的体积有关; ④ 可能跟物体浸入液体的体积有关; ⑤ 可能跟液体的密度有关。 为了验证上述猜想,李明做了如图28所示的实验:他在弹簧测力计下端 挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中: (1)铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数 ,说明铁块受到的浮力 ;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示 数 ,说明铁块受到的浮力 。(填“变大”、“变小”或“不变”) (2)通过这一实验可以验证上述猜想 是正确的,猜想 是不 正确的(填上面猜想的序号)。 (3)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如图29),请你设计实验验证浮力与液体 的密度是否有关。简要写出你的实验验证的方法 3在物理实验操作考查中,小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小”。他的实验操作步骤如图4所示,实验过程如下. A .用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的_________; 图27 图28 图29

B.将水倒入溢水杯中;[来源:学科网] C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时 _____________; D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数; E.记录、分析实验数据,得出实验结论; F.整理实验器材。 请根据小雨的实验过程回答下面问题: (1)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤: ______________________________。 (2)指出上面实验操作中的一处错误: __________________________________。 (3)如果用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验,那么与上述操作不同的一个步 骤是_____________(填字母) 。小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。小刚设计了以下实验步骤: A.用天平测量塑料球的质量,天平平衡时如图a所示。记录塑料球质量为m; B.把适量的水倒进量筒中如图b所示,记录此时水的体积为V1; C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图c所示,记录此时量筒的示数为V2; D.把小铁块单独放入水中静止时如图d所示,记录此时量筒的为V3; E.利用密度公式计算出结果。 根据上述实验过程,回答下列问题。 (1)实验中使用天平测出塑料球的质量m=g,塑料球的体积V=cm3,计算出塑料球的密度ρ=g/cm3. (2)实验拓展:本实验中若不用天平,只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度。请你写出这个操作步骤。 根据你补充的步骤,写出计算塑料球密度的表达式。(用字母表示,水的密度为ρ水)

初中物理《阿基米德原理》实验教学设计

初中物理《阿基米德原理》实验教学设计第七章密度与浮力 第四节阿基米德原理(第一课时) 一、教学目标: 1、通过实验探究,认识浮力。 2、经历探究浮力大小的过程,知道阿基米德原理。 二、课型与课时:科学探究型课2课时 三、重点:在探究 究浮力的过程中,怎样引导学生去猜想。 难点:设计探究浮力大小的实验。 四、教学准备:弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、烧杯、水。 五、教学思路:本节课的教学顺序没有按照课本的顺序来,因为在“什么是浮力?”后,探究阿基米德原理比较好。从阿基米德洗澡的故事提出问题,再教学生进行猜想,可以直奔主题,且猜想也能很好的实施。中间可以不要对“浮力的大小与哪些因素有关”的内容进行过渡。但“浮力的大小与哪些因素有关”的内容能培养学生的动手能力,训练学生的思维,可以作为第二课时的内容进行。 本节内容分两课时进行: 第一课时,内容是浮力的概念和探究浮力的大小。关于浮力的大小要经历提出问题、猜想、、设计实验与收集证据、评估、交流等环节。

第二课时,探究浮力的大小与哪些因素有关和无关。这要经历分析论证、实验验证两个环节,主要是训练学生的思维能力,培养学生的动手能力 六、教学过程: 1、引入新课 师:同学们平时都喜不喜欢听故事呀! 生:喜欢。 师:今天,在上新课之前先给同学们讲一个故事。相传,2000多年前古希腊的亥尼洛国王做了一顶金王冠。但是,这个国王相当多疑,t他怀疑工匠用银子偷换了王冠中的金子。国王便要求阿基米德查出王冠是否是由纯金制造的,而且提出要求不能损坏王冠。阿基米德捧着这顶王冠整日苦苦思索却找不到问题的答案。有一天,阿基米德去浴室洗澡,当他跨入盛满水的浴桶后,随着身子进入浴桶,他发现有一部分水从浴桶中溢出,阿基米德看到这个现象头脑中马上意识到了什么,便高呼:“我找到了!我找到了!”他忘记了自己还光着身子,便从浴桶中一跃而出奔向王宫。一路上高呼:“我找到了!我找到了!”科学家们发现真理时的喜悦是让人无法想象的,他这一声高呼便宣告了阿基米德原理的诞生。同学们想知道阿基米德原理的具体内容是什么吗? 生:想。

浮力总复习(全面内容超详细)

个性化辅导教案 授课时间: 2013年5月日备课时间: 2013年5月 15 日年级:初三科目:物理课时:2 学生姓名: 课题:浮力总复习老师姓名:张婉 教学目标1.知道浮力大小跟哪些因素有关,知道物体的浮沉条件。 2.知道求浮力的方法 3.能综合利用压强、浮力等知识解决生活中的一些实际问题。 重点 难点 求浮力的方法;探究浮力大小跟哪些因素有关 教学内容知识网络和知识点: (一)浮力基本知识点 1、浮力的定义: 一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。 2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体 3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向 下的压力差即浮力。 4、阿基米德原理: (1)内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 (2)公式表示:F浮= G排 =ρ液V排g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 (3)适用条件:液体(或气体) 5、物体的浮沉条件: (1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。 (2)请根据示意图完成下空。 下沉悬浮上浮漂浮 F浮< G F浮= G F浮> G F浮= G ρ液<ρ物ρ液 =ρ物ρ液 >ρ物ρ液 >ρ物 (3)说明: G F浮 G F浮 G F浮 G F浮

① 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。 ②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为 2/3ρ 分析:F 浮 = G 则:ρ液V 排g =ρ物Vg ρ物=( V 排/V )·ρ液= 2/3ρ液 ③ 悬浮与漂浮的比较 相同: F 浮 = G 不同:悬浮ρ液 =ρ物 ;V 排=V 物 漂浮ρ液 >ρ物;V 排

实验12 验证阿基米德原理实验(原卷版)

实验十二、验证阿基米德原理的实验 或者 【实验目的】: 探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系。 【实验原理】: 阿基米德原理。 【实验器材】: 弹簧测力计、金属块、量筒(小桶)、水、溢水杯、 【实验步骤】: ①把金属块挂在弹簧测力计下端,记下测力计的示数F1。 ②在量筒中倒入适量的水,记下液面示数V1。 ③把金属块浸没在水中,记下测力计的示数F2和此时液面的示数 V2。 ④根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力(F 浮=F1-F2)。 ⑤计算出物体排开液体的体积(V2-V1),再通过G水=ρ(V2-V1)g 计算出物体排开液体的 重力。 ⑥比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体重力之间的关系。(物体所受浮力 等于物体排开液体所受重力) 【实验数据】: 次数物重 G(N) 拉力 F拉(N) F浮= G-F拉(N) 杯重 G杯(N) 杯+水重 G杯+水(N) 排开水重 G排=G杯+水-G杯(N) 比较F浮和 G排 1 2 3

【实验结论】:液体受到的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小 【考点方向】: 1、为了验证阿基米德原理,实验需要比较的物理量是:。 1、弹簧测力计使用之前要上下拉动几下目的是:。 2、实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验,否则会出现什么结果: 答:。 3、实验前先称量小桶和最后称量小桶有何差异:。 4、实验结论:。 5、实验时进行了多次实验并记录相关测量数据目的是:。 6、实验中是否可以将金属块替换为小木块,为什么? 答:。 7、如果用塑料方块来验证阿基米德原理,实验需要改进的地方是:。 8、实验过程中,难免有误差存在,请说出一些容易导致误差的原因:。 【创新母题】:某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图所示的步骤,来验证阿基米德原理。 (1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为N。 (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为N.石块排开的水所受的重力可由(填字母代号)两个步骤测出。 (3)由以上步骤可直接得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于。 (4)另一实验小组同学认为上述实验有不足之处,其不足是:。 (5)为了改善上述不足之处,下列继续进行的操作中不合理的是。 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验

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