滬教版6.4 阿基米德原理課文ppt課件

這是一份滬教版6.4 阿基米德原理課文ppt課件，共60頁(yè)。PPT課件主要包含了浮力產(chǎn)生的原因，課堂小結(jié)，ABD，阿基米德原理，歸納總結(jié)，阿基米德的靈感，浮力大小，排開液體所受重力，液體密度，排開液體的體積等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.認(rèn)識(shí)浮力，知道浮力的方向總是豎直向上的。 2．知道浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體有向上和向下的 壓力差。 3．會(huì)用稱重法求解物體受到的浮力。（重點(diǎn)） 4. 知道影響浮力大小的因素。（重點(diǎn)） 5. 知道阿基米德原理的內(nèi)容及表達(dá)式。（重點(diǎn)） 6. 浮力的三種計(jì)算方法。（重點(diǎn)）
思考：以上物體能浮在水面上（或空氣中），是受到了什么力的作用？
定義:無(wú)論是液體還是氣體，對(duì)浸在其中的物體都有豎直向上的托力叫做浮力。
浮力的施力物體：液體（或氣體）
分析：由二力平衡的條件可知，浮力的方向與重力的方向相反，即浮力的方向豎直向上。
浮力的方向：豎直向上。
小球靜止于水面上，試分析小球的受力情況，并畫圖說(shuō)明。
(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鋁塊的重力G。
(2)把鋁塊浸入水中，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示。
比較G和F示的大小關(guān)系，為什么示數(shù)變小了呢？說(shuō)明了什么？
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減少了多少？浮力大小怎么計(jì)算？
如何測(cè)量浮力的大小呢？
分析：鋁塊的受力情況如圖所示，由力的平衡可知，G =F浮+F示，則F浮=G -F示。
將充足氣的籃球和套扎在氣針尾端的氣球一起掛于左端，調(diào)整杠桿右端鉤碼的懸掛位置，使杠桿平衡。然后再將扎在氣球上的氣針頭插入籃球的氣門內(nèi)，氣球隨即膨脹。此時(shí)的杠桿還能保持平衡嗎？為什么？
杠桿無(wú)法保持平衡，由于籃球和氣球的總重力沒(méi)有改變，但總體積變大了，受到空氣的托力變大，說(shuō)明空氣有浮力。
由以上探究可知：液體和氣體對(duì)浸在其中的物體都有豎直向上的浮力。
浸在液體中的物體受到液體對(duì)物體向各個(gè)方向的壓力。
四個(gè)側(cè)面所受壓力關(guān)系 F合=0
邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的立方體位于水面下h 深處
上、下兩面所受壓力關(guān)系 ∵p向上＞ p向下 ∴ F向上＞ F向下
F浮= F向上-F向下
浮力是液體對(duì)物體的壓力的合力
浮力產(chǎn)生的原因：浮力是由于液體對(duì)物體向上和向下的壓力差產(chǎn)生的。
概念：無(wú)論是液體還是氣體，對(duì)浸在其中的物體都有豎直向上的托力叫做浮力。
液體對(duì)物體向上、向下的壓力差產(chǎn)生的
測(cè)量：F浮=G -F示
1.質(zhì)量相同的鐵球和鋁球，分別掛在兩個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)上，將兩球同時(shí)浸沒(méi)在水中。若掛鐵球的示數(shù)變?yōu)镕1，掛鋁球的示數(shù)變?yōu)镕2，則 （ ） A.F1＞F2 B.F1=F2 C.F1＜F2 D.無(wú)法比較
2.關(guān)于浮力，下列說(shuō)法中正確的是（ ）　　A．只有浮在液體表面上的物體才受到浮力　　B．一切浸入液體中的物體都受到液體對(duì)它施加豎直向 上浮力　　C．只要下沉的物體就不會(huì)受到浮力　　D．浮力的方向不一定都是向上的
3.（多選）浸沒(méi)在湖水中的物體，隨著浸沒(méi)深度的增加，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．物體受到的壓強(qiáng)增大 　B．物體上、下表面受到的壓力增大　C．物體上、下表面受到的壓力差增大 　D．物體受到的浮力不變
4.如圖所示,A、B是能自由移動(dòng)的物體,C、D是容器自身凸起的一部分,現(xiàn)在往容器中注入一些水,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A.A物體一定受浮力的作用B.B物體一定受浮力的作用C.C部分一定受浮力的作用D.D部分一定受浮力的作用
5.一個(gè)盛有鹽水的容器中懸浮著一個(gè)雞蛋，容器放在斜面上，如圖所示。圖上畫出了幾個(gè)力的方向，你認(rèn)為雞蛋所受浮力的方向應(yīng)是 （選填“F 1”“F 2”“F 3”或 “F 4”）。6.一金屬塊在空氣中稱重27 N，把它全部浸沒(méi)在水中稱，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為17 N，則該金屬塊受到的浮力為 N。
實(shí)驗(yàn)演示：有趣的“造船”小實(shí)驗(yàn)。取一杯清水和一塊橡皮泥，將橡皮泥揉成小球輕輕放入水中，橡皮泥將下沉，如果將橡皮泥捏成小船輕放在水面上，橡皮泥將漂浮，為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？學(xué)完本節(jié)課你就明白了。
A.跟液體的密度有關(guān)B.跟排開液體的體積有關(guān)C.跟物體的密度有關(guān)D.跟物體的體積有關(guān)E.跟物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān)F.跟物體的形狀有關(guān)
一、探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)
演示實(shí)驗(yàn)一 把雞蛋放入清水中，然后逐漸加鹽，改變液體的密度，直至雞蛋上浮至液面。此實(shí)驗(yàn)證明了第1個(gè)猜想，即浮力的大小與液體的密度有關(guān)。
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：物體排開液體的體積相同時(shí)，物體在鹽水中受到的浮力大于在水中受到的浮力。由此可知：當(dāng)物體排開液體的體積相同時(shí)，物體受到的浮力跟液體的密度有關(guān)，液體的密度越大，物體所受的浮力越大。
演示實(shí)驗(yàn)二將同一物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，改變物體浸入水中的體積。可以觀察到：浸入水中的體積越大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化越大。
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：物體浸在液體中的體積越大，物體受到的水的浮力越大。由此可知：浸入液體中的物體所受浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關(guān)，浸在液體中的體積越大，物體所受的浮力越大。
演示實(shí)驗(yàn)三將同一物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，改變物體浸沒(méi)水中的深度，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化?？梢杂^察到：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變。
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：物體浸沒(méi)在水中后，物體所處的深度改變，物體受到的水的浮力不變。由此可知：浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力的大小跟物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。
演示實(shí)驗(yàn)四將同一物體（如橡皮泥）掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，改變物體形狀，浸沒(méi)在水中，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化?？梢杂^察到：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變。
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：物體浸沒(méi)在水中后，物體的形狀改變，物體受到的水的浮力不變。由此可知：浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力的大小跟物體的形狀無(wú)關(guān)。
將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液體的關(guān)系。
回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？
浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
浮力大小與排開液體所受的重力有何關(guān)系？
浮力跟排開的液體的重力有什么關(guān)系？
浮力等于排開的液體的重力
（1）設(shè)法測(cè)出物體所受的浮力
（2）設(shè)法測(cè)出物體排開的液體所受的重力
（3）比較物體所受的浮力與排開液體所受重力的大小
二、探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系
1.如何測(cè)出物體所受的浮力？
2.如何測(cè)出物體排開的液體所受的重力？
(2)再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力 G。
(3)把石塊浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯里，用空杯承接從溢水杯里被排開的水，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F。
(4)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出承接了水后杯子的總重G總。
（1）用彈簧測(cè)力計(jì)先測(cè)出空杯子的重力G杯。
G排 = G總 – G杯
測(cè)量數(shù)據(jù)填入記錄表；用不同物體、不同液體多做幾次實(shí)驗(yàn)。
1.浮力與物體排開液體重力的關(guān)系
1．浸在液體中的物體受到向上的浮力2．浮力的大小等于物體排開水的重力
1．內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力， 大小等于它排開液體的重力。
2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排
4．適用范圍：液體和氣體
3．用于計(jì)算的導(dǎo)出式： F浮= G排= m排g= r液 gV排
（1）F?。絩液 gV排 r液——液體的密度； V排——物體排開的液體的體積；（2）F?。?r液 gV排 —— 決定式 表明浮力大小只和 r液、V排有關(guān)，浮力大小與物體的形狀、密度、浸沒(méi)在液體中的深度及物體在液體中是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)。
5.關(guān)于阿基米德原理的討論
6.對(duì)阿基米德原理的理解
（1）物體“浸在液體里”包括“全部浸入（即浸沒(méi)）”和“部分浸入”兩種情況。
不論物體是浸沒(méi)還是部分浸入在液體里都受到浮力。對(duì)于同一物體而言，浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大，部分浸入時(shí)受到的浮力小，而且浸入的體積越小，所受的浮力也越小。
（2）浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。
A．浸沒(méi)時(shí)：V排=V浸=V物，此時(shí)物體所受的浮力等于排開液體的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B．部分浸入時(shí)： V排=V浸 ρ物
漂?。河蒄浮=G可得： ρ液 gV排=ρ物 gV物 因?yàn)? V排ρ物
懸浮：由F浮=G可得： ρ液 gV排=ρ物 gV物 因?yàn)? V排=V物 所以 ρ液=ρ物
相同點(diǎn)：物體處于二力平衡狀態(tài)，浮力都等于重力，即F?。紾。
不同點(diǎn)：漂浮是指物體在液面上呈平衡狀態(tài)，物體只有部分浸入液體，即V排＜V物；懸浮是物體在液體內(nèi)部呈平衡狀態(tài)，物體此時(shí)全部浸入液體內(nèi)部，即V排＝V物。
將新鮮的雞蛋分別浸入盛有水和濃鹽水的容器中，觀察雞蛋在容器中的位置。
物體的浮沉與液體的密度有什么關(guān)系呢？我們來(lái)做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
結(jié)論：物體密度小于液體密度時(shí)，將上??；等于液體密度時(shí)，將懸浮；大于液體密度時(shí)，將下沉。
分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過(guò)程
ρ物 是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度
4. 鐵釘在水中下沉，是因?yàn)槭艿降母×Γ撸撸咧亓Γ谕耆翛](méi)下沉過(guò)程中，鐵釘受到的浮力_____(均選填“變大”“變小”或“不變”) 。5. 漂浮在水面上的皮球，用手將其慢慢壓入水中的過(guò)程中，皮球受到的浮力將＿＿＿，施加的壓力將＿＿＿＿。（均選填“變大”“變小”或“不變”） 6. 懸浮在液體中的物體受到的浮力與重力的關(guān)系是F浮_____G物 那么液體的密度和物體密度會(huì)有什么關(guān)系呢？ρ液_____ρ物（均選填“大于”“等于”或“小于”）
　　“泰坦尼克號(hào)”為什么能漂浮在水面上？
撞上冰山后，“泰坦尼克號(hào)”為什么會(huì)沉沒(méi)？
（1）密度計(jì)是一種什么儀器？它的刻度有什么特點(diǎn)？測(cè)量液體密度的儀器,刻度是上小下大,上稀下密。（2）密度計(jì)的工作原理是什么？物體漂浮在液面上的條件F?。紾。（3）密度計(jì)浸入液體中越深， 說(shuō)明液體的密度是越大還是越??？越小
是沉底的種子好，還是浮出水面的種子好呢？為什么?
好種子的密度大于鹽水的密度，會(huì)沉到水底；壞種子的密度小于鹽水的密度，會(huì)漂在水面。
　　潛水艇怎樣實(shí)現(xiàn)在水中的沉浮的？
工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛。
模擬潛水艇：用注射器向密封的瓶?jī)?nèi)打氣，將瓶?jī)?nèi)的水排出，瓶向上浮起
　我國(guó)漢代曾發(fā)明過(guò)一種做軍事信號(hào)用的燈籠，燈籠能騰空而起，飛向天空。
工作原理：靠空氣浮力升空。
氣球和飛艇內(nèi)部充有密度小于空氣密度的氣體。
熱氣球的升降是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，與熱氣球體積及熱氣球內(nèi)部氣體的密度變化有關(guān)。當(dāng)熱氣球的巨大氣袋充滿空氣（忽略體積變化）時(shí)，用噴嘴加熱氣袋中的空氣，熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高，密度減小。當(dāng)熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時(shí)，熱氣球便上升了。
人類利用浮力的歷史進(jìn)程
工作原理：將鋼鐵制成空心的輪船，可以排開更多的水，漂浮在水面上。
排水量（m排）輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。F浮= m排g ，而 F浮=G， ∴ m船+m貨= m排
表示船舶在允許的最大載重情況時(shí)水面位置的水平線。
　　 三國(guó)時(shí)期有“曹沖稱象”?！　〕艘灾鄯Q物之外，以舟起重也是中國(guó)人的發(fā)明。據(jù)史籍記載，真定縣僧人懷丙曾“打撈鐵?！薄Ｋ麆?chuàng)造了浮力起重法。
周朝以后不僅在小河上能架設(shè)浮橋，在黃河、長(zhǎng)江這樣的大河流上也多次架設(shè)過(guò)浮橋。　
1.排水量為1 500 t的輪船在河水中航行，滿載時(shí)，船及所裝貨物共重多少牛？受到的水的浮力是多少牛？若輪船自身的質(zhì)量為1 000 t，則最多能運(yùn)載多少噸貨物？G＝mg＝1 500 ×103 kg×9.8 N/kg ＝1.47×107 NF浮＝G＝1.47×107 Nm貨＝排水量﹣m船＝1 500 t﹣1 000 t　 ＝500 t
　2.一艘輪船從海里駛?cè)牒永?，它受到的重力大小是否變化？受到的浮力是否變化？它排開水的體積是變大、變小還是不變？　　輪船受到的重力大小沒(méi)有變化，受到的浮力大小也沒(méi)有變化?！　∫?yàn)楹Ｋ拿芏却笥诤铀拿芏?，輪船受到的浮力大小不變，所以它排開水的體積變大了。
3.密度計(jì)是用來(lái)測(cè)量＿＿＿＿＿＿的儀器，同一支密度計(jì)分別放置在甲、乙兩種液體里均靜止不動(dòng)，則密度計(jì)在兩種液體中所受的浮力F甲＿＿F乙。兩種液體的密度ρ甲＿＿ρ乙。（選填“＞”“＜”或“＝”）
4.中央電視臺(tái)曾在云南撫仙湖第一次現(xiàn)場(chǎng)直播了水下考古過(guò)程。這次水下考古使用了我國(guó)科學(xué)家自行設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)代化“魚鷹一號(hào)”深潛器(原理與潛水艇相同)，它的下潛和上浮是靠改變＿＿＿＿＿來(lái)實(shí)現(xiàn)的；深潛器在水面下下潛過(guò)程中，受到水的浮力＿＿＿。
考點(diǎn)一　浮力的四種計(jì)算方法
例1 如圖所示，當(dāng)?shù)踉趶椈蓽y(cè)力計(jì)下的物體浸在水中的體積為物體體積的1/3時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5.0 N；當(dāng)物體浸在水中的體積為物體體積的1/2時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.5 N。從彈簧測(cè)力計(jì)上取下物體將其緩慢地放入水中(容器足夠大，水足夠多)，則物體靜止時(shí)受到的浮力為( )
A.9.0 N B.8.5 NC.8.0 N D.7.5 N
例2 小明用同一物體進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，保持物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。請(qǐng)根據(jù)圖中信息，求：（g取10N/kg）（1）物體的質(zhì)量；（2）物體在水中受到的浮力；（3）某液體的密度。
練習(xí)2 小明同學(xué)對(duì)一個(gè)金屬塊進(jìn)行了兩次測(cè)量：第一次如圖甲所示，用細(xì)線系住金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.7 N。第二次如圖乙所示，讓金屬塊浸沒(méi)在盛水的杯子中，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為1.7 N。(g取10 N/kg)
考點(diǎn)二 浮沉條件的應(yīng)用
例4 2019年4月23日，中國(guó)人民海軍成立70周年閱兵儀式在黃海舉行。（1）兩并排行駛的艦艇編隊(duì)間距較遠(yuǎn)（如圖所示），這是因?yàn)槿艨康眠^(guò)近，彼此間海水流速會(huì)很大，導(dǎo)致壓強(qiáng)很______，壓力差會(huì)使艦艇發(fā)生碰撞；
（2）在儀式上，我國(guó)研制的新型核潛艇浮出水面接受檢閱，它是通過(guò)減小所受______（選填“重力”或“浮力”）實(shí)現(xiàn)上浮的；（3）901綜合補(bǔ)給艦也一起亮相，該艦的滿載排水量約為40000t，它滿載時(shí)所受的浮力約為______N。（g取10N/kg）
考點(diǎn)三 利用浮力測(cè)密度
1.如圖所示，放在水平桌面上的三個(gè)完全相同的容器內(nèi)，裝有適量的水，將A、B、C三個(gè)體積相同的正方體分別放入容器內(nèi)，待正方體靜止后，三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同。下列說(shuō)法正確的是（ ）