《章末小結與提升》浮力PPT

描述

《章末小結與提升》浮力PPT

第一部分內容：重點突破

浮力的計算

對於浮力的計算,通常有以下三種基本方法:

1.利用阿基米德原理計算。若已知液體的密度ρ液和物體排開液體的體積V排,可根據阿基米德原理公式F浮=G排=ρ液gV排計算( 當物體浸在氣體中時,則有F浮=ρ氣gV排),此方法也叫原理法或公式法。

2.利用漂浮或懸浮條件計算。若物體漂浮在液面或懸浮在液體( 或氣體 )中時,可根據物體所受的浮力與重力大小相等( 即F浮=G物 )計算,此方法也稱為平衡法。

3.利用兩次測量之差計算。若用彈簧秤先後稱量同一物體在空氣中和液體中所受的重力,其讀數分別為G和G',則物體在液體中所受的浮力為F浮=G-G',此方法常稱為稱重法。

範例1　兩塊完全相同的橡皮泥,體積均為10 cm3,質量均為12 g,一個捏成實心,一個捏成碗狀,分別放在裝有水的甲、乙兩個容器中,如圖所示。水對它們的浮力分別為F甲=______N、F乙=__________N( g取10 N/kg )。

【解析】題圖甲中,實心橡皮泥處於沉底狀態,則橡皮泥排開水的體積V排=V泥=10 cm3=1×10-5 m3,橡皮泥受到的浮力F甲=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1×10-5 m3×10 N/kg=0.1 N;則題圖乙中,橡皮泥處於漂浮狀態,受到平衡力的作用,即此時橡皮泥受到的浮力F乙=G泥=m泥g=12×10-3 kg×10 N/kg=0.12 N。

【答案】 0.1　0.12

典例2　如圖所示,將一個重為20 N的物塊用彈簧測力計掛著浸沒在裝滿水的溢水杯中,物塊靜止後,從杯中溢出的水的質量為0.5 kg ,g取10 N/kg。求:

( 1 )彈簧測力計的示數;

( 2 )物塊的密度。

章末小結與提升PPT，第二部內容：實驗活動

實驗一:探究浮力的大小跟哪些因素有關

1.實驗器材:如圖所示,彈簧測力計、物塊、一杯鹽水、一杯清水。

2.實驗操作

( 1 )如圖a所示,測出物塊重力大小。

( 2 )如圖b、c、d所示,分別讀出物塊浸在不同深度水中時彈簧測力計的示數,並算出浮力大小。

( 3 )將物塊浸沒在鹽水中計算出浮力大小。

3.實驗現象

從圖b所示位置到圖c所示位置,物塊所受的浮力增大;從圖c所示位置到圖d所示位置,物塊所受浮力不變;從圖d所示位置到圖e所示位置,物塊所受浮力變大。

4.實驗結論

物體在液體中所受浮力大小跟浸入液體的體積、液體密度有關,浸入液體的體積越大、液體密度越大,物體所受浮力越大。

範例1　同學用塑膠瓶和細沙等實驗器材探究「影響浮力大小的因素」( ρ水=1.0×103 kg/m3 )。他們根據生活經驗提出瞭如下三種猜想,並舉出了相應的實例:

猜想一:浮力的大小與物體的密度有關,實例:鐵塊在水中下沉,木頭可以浮在水面上;

猜想二:浮力的大小與液體的密度有關,實例:雞蛋在水中下沉,在鹽水中可以浮起來;

猜想三:浮力的大小與浸入液體的深度有關,實例:在游泳池裡,人越往下蹲,感覺到水向上托自己的力越大。

為了驗證以上猜想是否正確,同學們選擇了裝入細沙的塑膠瓶和其他實驗器材進行探究,實驗過程如圖所示。

( 1 )根據圖c和圖d可以驗證猜想三是_________( 選填「正確」或「錯誤」 )的;

( 2 )要驗證猜想一是否正確,可以在塑膠瓶中_________( 需要重新進行圖a實驗 )後再進行探究;

( 3 )同學們討論認為,猜想一和猜想二中的實例反映了物體的沉與浮可能與密度有關,要選用一個能漂浮在圖e鹽水上的物體時,物體的密度應小於_________g/ cm3( 計算結果保留一位小數)。

【解析】( 1 )物體在題圖c、d所示的位置時所受浮力相同,而排開液體的體積等於物體的體積,但物體所處深度不同,故得出:物體浸沒在同種液體中,所受浮力大小與浸入液體的深度無關。根據題圖c和d可以驗證猜想三是錯誤的;( 2 )驗證猜想一是否正確,即驗證浮力的大小與物體密度是否有關,根據控制變量法,要改變物體的密度,即在物體體積不變時,在塑膠瓶中加入一些細沙可以改變塑膠瓶整體的密度;( 3 )由題圖a、c可知,物體浸沒在水中所受浮力F浮=0.34 N,由題圖a、e可知,物體浸沒在鹽水中所受浮力F'浮=0.38 N,由阿基米德原理F浮=ρV排g及浸沒在水與鹽水時V排相等可得,鹽水密度ρ鹽水≈1.1 g/ cm3,要選用一個能漂浮在題圖e中鹽水上的物體時,物體的密度應小於1.1 g/cm3。

【答案】 ( 1 )錯誤　( 2 )加上一些細沙　( 3 )1.1

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更新時間: 2024-08-01

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