今天的实验之前,先给大家讲一个小故事: 从前有个聪明的孩子叫文彦博,有一天,他与小伙伴在树下踢球,不知谁一脚把球踢进了树洞里,小伙伴们有的伸进手去拿,有的用棍子去拨,可树洞很深,球怎么也拿不出来。 好好的一个球,白白的扔掉多可惜啊!大家有什么好办法从树洞中取出球么?
做完今天的小实验,我们就知道文彦博是用什么方法帮助小伙伴解决这个难题的了。
实验目的: 1.感知水的浮力。 2.简单测量物体受到水的浮力大小。
3.培养学生分析概括能力、解决问题能力与动手操作能力。
实验准备: 大塑料杯、小塑料杯、螺母、铜丝、测力器.
实验步骤: 1.用铜丝穿过小塑料杯的小孔两头拧住,做成一只小桶,把两个螺母放入,用测力器测量此时桶的重量.
2.在大塑料杯内倒上水(7-8成满),把提有重物的测力器,移动水杯上,把重物慢慢浸入水中,仔细观察测力器指针会发生什么变化。
通过实验,我们知道了: 浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于所受的重力时,物体上浮;当它所受的浮力小于物体的重力时,物体下沉;当它所受的浮力与所受的重力相等时,物体悬浮在液体中,或漂浮在液体的表面上。
液体具有流动性,在重力的作用,便向容壁、容器底流动而产生压力,由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力,作用力和反作用力在液体之间相互作用,就产生了压强。它们大小相等、方向相反,并与深度成正比。在同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相同。
在没有任何外力的情况下,液体保持静止状态。因为液体具有压强,它们之间才会相互支持,相互联系而形成一个有机的整体。液体中任何一点液压的改变,都会形成压强差,从而引起相邻液压的改变。
小伙伴们,不用我问你们也知道,文彦博是往树洞中灌水,球借助了水的浮力,漂了上来,不费吹灰之力,难题就迎刃而解。 这就是智慧的力量!
知识拓展:公元前245年,赫农王命令阿基米德鉴定一个皇冠.赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠,做好的皇冠尽管与之前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了.他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠.这似乎是件不可能的事情,然而他在一次洗澡过程中突然发现其中奥秘,然后他把差不多一样大的石块和木块同时放入浴盆,浸入水中,石块下沉到水中,但是他能感觉到石块变轻了.然而,他必须要向下按着木块才能把它完全浸到水中.这表明浮力与物体的排水量有关,而不与物体重量有关.物体在水中感觉有多重一定与它的密度有关.阿基米德因此找到了解决国王问题的方法,问题关键在于密度,如果皇冠里面含有其他金属,它的密度就会不相同,在重量相等的情况下,这个皇冠的体积是不同的.
最重要的是,阿基米德发现了浮力原理,即水对物体的浮力等于物体所排出水的重量。
物体浸在液体中排开液体的重力等于物体浸在液体中受到的浮力,即F浮=G滚排=P液gv排.
同学们,你们知道吗? 如果铁块和船的重量一致,那么铁块会沉入水中,船却可以在水面上.它们都同样是由铁制作的,因为船的中间是空的,船身的铁很薄,体积也大.相比之下,铁块所排开的水的重量要比铁块本身的重量小,而船所排开的水的重量却比本身重量大.所以,船就可以浮在水面上.
实验 告:通过本次试验,了解浮力的原理和定义,会运用简单的浮力计算公式.
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