《10.2阿基米德原理》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系的過(guò)程，做到會(huì)操作、會(huì)記錄、會(huì)分析、會(huì)論證。2.能復(fù)述阿基米德原理并書(shū)寫(xiě)其數(shù)學(xué)表達(dá)式。3.能用公式F浮=G排和F浮=ρ液ｇv排計(jì)算簡(jiǎn)單的浮力問(wèn)題?！菊n堂合作探究】回顧：浮力的大小與浸在液體中的體積、液體的密度是什么關(guān)系？問(wèn)題：那你們有沒(méi)有考慮過(guò)，浮力的大小與浸在液體中的體積、液體的密度，他們之間有沒(méi)有具體的數(shù)量關(guān)系呢？阿基米德（前287～前212）是古希臘物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。他在物理學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有兩項(xiàng)：其一是關(guān)于浮力問(wèn)題；其二是關(guān)于杠桿問(wèn)題。兩千多年以前，有位國(guó)王讓他鑒定王冠是否是純金的，這需要測(cè)量王冠的體積，阿基米德冥思苦想了很久都沒(méi)有結(jié)果。一天，他去澡堂洗澡，當(dāng)他慢慢坐進(jìn)浴缸時(shí)，水從浴缸里溢了出來(lái)，他望著溢出的水，突然大叫一聲：“我知道了！”竟然起身跑回家中。原來(lái)他突然想到“物體浸在液體中的體積不就是物體排開(kāi)的液體體積嗎？”一、浮力大小與排開(kāi)液體重力的關(guān)系做一做如圖將一個(gè)空飲料罐用手按入盛滿(mǎn)水的燒杯中時(shí)，隨著飲料罐浸入水中體積（V浸）越大，排開(kāi)的水（V排）也會(huì)越多，同時(shí)手感覺(jué)費(fèi)力，這說(shuō)明飲料罐受的浮力越大。物體受到的浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān).（V浸=V排）猜想：物體所受的浮力可能與排開(kāi)液體所受的重力有關(guān)探究：浮力大小與排開(kāi)液體重力的關(guān)系結(jié)論：二、阿基米德原理內(nèi)容：浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于。公式：適用范圍：對(duì)原理的理解:①物體“浸在液體里”包括“全部浸入（即浸沒(méi)）”（V排=V浸=V物）和“部分浸入”（V排=V浸<V物）兩種情況。②浮力的大小等于被物體排開(kāi)的液體受到的重力。公式推導(dǎo)：③阿基米德原理表明，浮力大小只和ρ液、V排有關(guān)，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漂浮、懸浮、沉在水底、還是運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)?！菊n堂檢測(cè)】1.浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于()A.物體的體積和液體的密度B.物體的密度和物體浸入液體的深度C.物體浸入液體的體積和液體的密度D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素2.如圖所示，體積相同，密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒(méi)在水中不同深度的地方，則（）A.鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深度最大B.鉛球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲驝.鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大D.因素太多，無(wú)法判斷3.一金屬塊在空氣中用彈簧測(cè)力計(jì)稱(chēng)得重力為27N，把它全部浸沒(méi)在水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為17N，取g=10N/kg，則：（1）該金屬塊受到水對(duì)它的浮力是多大？（2）物體的體積是多少？（3）金屬塊的密度是多大？4.(2018河南)某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材，按照如圖甲所示的步驟，探究浮力的大小與排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系．(1)先用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和石塊的重力，其中石塊的重力大小為_(kāi)_______N.(2)把石塊浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為_(kāi)_______N．石塊排開(kāi)的水所受的重力可由________(填字母代號(hào))兩個(gè)步驟測(cè)出．(3)由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等____________________．(4)為了得到更普遍的結(jié)論，下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理的是________．A.用原來(lái)的方案和器材多次測(cè)量取平均值B.用原來(lái)的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.用原來(lái)的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(5)步驟C中，當(dāng)石塊從剛接觸水面逐漸浸入溢水杯的過(guò)程中，石塊受到的浮力________，溢水杯杯底受到水的壓強(qiáng)________．(均選填“不變”、“變大”或“變小”)【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】一、單選題將一小木塊和一大石塊浸沒(méi)在水中，松手后小木塊上浮，大石塊下沉，比較剛松手時(shí)兩者所受的浮力大小(

)A.小木塊受到的浮力較大 B.大石塊受到的浮力較大

C.兩者受到的浮力一樣大 D.條件不足無(wú)法比較如圖所示，體積相同的三個(gè)球A、B、C分別浸在酒精和水中，他們所受浮力最大的是(????)A.A球 B.B球 C.C球 D.B球和C球如圖示，裝有石塊的小船浮在水面上時(shí)所受浮力為10N，當(dāng)把石塊投入水中后，石塊所受浮力為2N，池底對(duì)石塊的支持力為3N，下列判斷中不正確的是(????)

A.空船所受浮力為5N

B.池底所受水的壓力減小

C.石塊所受重力等于5N

D.船排開(kāi)水的體積減小了8×二、實(shí)驗(yàn)探究題某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材，按照如圖所示的步驟，驗(yàn)證阿基米德原理．(1)先用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和石塊的重力，其中石塊的重力大小為_(kāi)_________N．(2)把石塊浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為_(kāi)_________N.石塊排開(kāi)的水所受的重力可由__________(填字母代號(hào))兩個(gè)步驟測(cè)出．(3)由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等于_________________．(4)為了得到普遍規(guī)律，接下來(lái)應(yīng)該________________________的物體多次實(shí)驗(yàn)．某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、石塊、溢水杯等器材，按照如圖所示的步驟，探究浮力的大小與排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系。(1)先用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和石塊的重力，其中石塊的重力大小為

N。(2)把石塊浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為

N。石塊排開(kāi)的水所受的重力可由

(填字母代號(hào))兩個(gè)步驟測(cè)出。(3)由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等于

。(4)為了得到更普遍的結(jié)論，下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理的是

。A.用原來(lái)的方案和器材多次測(cè)量取平均值B.用原來(lái)的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.用原來(lái)的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)三、計(jì)算題有一質(zhì)量為0.79?kg的實(shí)心鐵球，其密度為ρ鐵=7.9×103

kg/m3，現(xiàn)將鐵球放入盛有適量水的容器中，鐵球在水中靜止，如圖所示。已知：水的密度為ρ水=1.0×103

在圖(a)中，石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降。直至全部沒(méi)入水中。圖(b)是鋼繩拉力F隨時(shí)間t變化的圖象。若不計(jì)水的摩擦力，求該石料的密度。(g取10N/kg)

用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。從此處勻速下放物塊，直至浸沒(méi)于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊未與水底接觸)。物塊下放過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關(guān)系如圖乙。g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3.求：

(1)物塊受到的重力；

(2)

參考答案【課堂檢測(cè)】CC10N1.0×10-3m32.7×103kg/m33.81.4AD它排開(kāi)的水所受的重力A變大不變【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1.B【解析】略

2.C【解析】如圖所示，體積相同的三個(gè)球A、B、C分別浸在酒精和水中，此時(shí)它們排開(kāi)液體體積的關(guān)系是：

V排A<V排B=V排C，此時(shí)，根據(jù)F浮=ρ液gV排可判斷出C球所受的浮力最大。

故選C。

3.D【解析】AC.把石塊投入水中后，石塊下沉至池底，

石塊的重：G石=F浮+F支=2N+3N=5N，

石塊在船上，二者受到水的浮力：F1=G船+G石，

船重：G船=F1?G石=10N?5N=5N，

空船漂浮在水面上，則所受浮力F浮′=G船=5N，

故AC正確，不符合題意；

BD.∵F浮=ρ水V排g故選D。

4.(1)3.8

(2)1.4

AD

(3)物體所排開(kāi)液體的重力

(4)更換大小不同

【解析】略

5.(1)3.8

(2)1.4

AD(3)排開(kāi)液體的重力

(4)A【解析】略

6.【答案】由于鐵球是實(shí)心的，根據(jù)ρ=mV可得鐵球的體積：V球=m球ρ鐵?0.79kg7.9×103kg/m【解析】略

7.【答案】解：由圖乙可知，石料的重為1400N，石料浸沒(méi)后鋼絲繩的拉力為900N，則石料受到的浮力大小為：F浮=G?F拉=1400N?900N=500N；

∵F浮=ρ水V排g，

∴石料排開(kāi)水的