Giáo án hội giảng Vật lý 8 Bài 10: Lực đẩy Ác-Si-mét

Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Nêu được hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của lực đẩy Ác-si-mét, chỉ rõ đặc điểm của lực này. - Viết công thức tính độ lớn lực đẩy Ác-si-mét. - Giải thích một một số hiện tượng đơn giản thường gặp có liên quan đến lực đẩy Ác-si-mét. 2. Kỹ năng: - Tiến hành được thí nghiệm hình 10.2 sgk - Vận dụng được công thức tính lực đẩy Ác-si-mét để giải bài tập đơn giản. 3. Thái độ - Trung thực, cẩn thận khi tiến hành thí nghiệm. - Ý thức hợp tác trong nhóm. - Có ý thức bảo vệ môi trường. II. CHUẨN BỊ: 1. Mỗi nhóm: - 1 lực kế, 1 giá treo, 1 cốc nước, 1 quả nặng. (Có 2 loại quả nặng có thể tích khác nhau) - Phiếu ghi kết quả thí nghiệm. 2. Giáo viên: - 1 lực kế, 1 giá treo, 1 cốc nước, 1 quả nặng, 1 cốc chứa, 1 bình tràn, 1 khối gỗ. - Tranh mô tả thí nghiệm như hình 10.2 và thí nghiệm như hình 10.3 sgk. - Bảng phụ bài tập phần vận dụng, củng cố. thẳng đứng từ dưới lên d.V phần chất lỏng bị vật chiếm chổ Lực đẩy Ác-si-mét có phương ............................... có chiều ................................ có độ lớn bằng trọng lượng của ................................................................................., công thức tính độ lớn của nó là FA=................... Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước. Thỏi nào chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn? thỏi nhôm thỏi thép bằng nhau không so sánh được Hai thỏi đồng có thể tích bằng nhau, một thỏi được nhúng chìm vào nước, một thỏi được nhúng chìm vào dầu. Thỏi nào chịu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn? thỏi nhúng chìm vào nước thỏi nhúng chìm vào dầu bằng nhau không so sánh được Một khối nhôm có thể tích Vnhôm= 1m3 được nhúng chìm vào hồ nước. Tính lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên khối nhôm? Biết trọng lượng riêng của nhôm dnhôm=27000N/m3, trọng lượng riêng của nước dnước=10000N/m3 27000N 10000N 0,27N 37000N III. HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY HOẠT ĐỘNG CỦA TRÒ NỘI DUNG GHI BẢNG Hoạt động 1: Ổn định, tổ chức tình huống học tập: (2’) -Như phần mở bài ở sgk: Khi kéo nước từ dưới giếng lên, ta thấy gàu nước khi còn chìm dưới nước nhẹ hơn khi lên khỏi mặt nước. Tại sao? Bài học hôm nay sẽ giúp các em trả lời câu hỏi trên. Ghi bảng. -HS theo dõi -Ghi bài. Bài 10: LỰC ĐẨY ÁC-SI-MÉT Hoạt động 2: Tìm hiểu tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó: (12’) -Liệu có phải chất lỏng tác dụng một lực đẩy lên vật nhúng trong nó không? Nếu có thì lực này có đặc điểm gì? à vào I -Treo tranh thí nghiệm như hình 10.2, yêu cầu HS nghiên cứu thí nghiệm: tìm hiểu dụng cụ, cách tiến hành. -Yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm đo P1,P2 . Ghi vào phiếu thí nghiệm -Theo dõi, nhắc nhở, giúp đỡ các nhóm học sinh khi cần thiết. -Yêu cầu HS trình bày kết quả thí nghiệm. -P1 <P2 chứng tỏ điều gì? -Lực này có đặc điểm như thế nào? -Chỉ cần một vật nhúng trong nước (không nhất thiết phải chìm trong nước) là đã chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét. Làm thí nghiệm thả khối gỗ vào trong cốc nước, khối gỗ này không chìm trong nước nhưng cũng bị nước tác dụng lực đẩy lên. -Khái quát: bằng nhiều thí nghiệm tương tự với các chất lỏng khác nhau thì ta cũng thu được kết quả trên. -Yêu cầu hs trả lời C2 -Chốt lại, ghi bảng. (Lưu ý hs phương thẳng đứng) -Lực này gọi là lực đẩy Ác-si-mét. Em có biết vì sao không? -Có thể giới thiệu sơ qua về Ác-si-mét -Ghi bảng (ghi nối tiếp ý trên) Giáo dục bảo vệ môi trường: -Nhờ có lực đẩy Ác-si-mét mà các tàu thủy mới nổi được trên biển đây là phương tiện vận chuyển hành khách và hàng hóa chủ yếu giữa các quốc gia. Nhưng động cơ của chúng thải ra rất nhiều khí gây hiệu ứng nhà kính, làm ô nhiễm môi trường và làm cho Trái Đất nóng dần lên. -Biện pháp GDBVMT: Tại các khu du lịch nên sử dụng tàu thủy dùng nguồn năng lượng sạch (năng lượng gió,...) hoặc kết hợp giữa lực đẩy của động cơ và lực đẩy của gió để đạt hiệu quả cao nhất. Giảm bớt ô nhiễm môi trường. -Từ kết quả thí nghiệm của mỗi nhóm em hãy cho biết độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét? -Nếu không dùng lực kế thì ta tính độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét như thế nào? Nó bằng đại lượng gì? Công thức tính ra sao? à qua mục II, ghi bảng. -HS nghiên cứu dụng cụ. Cách tiến hành: dùng lực kế đo trọng lượng của quả nặng trong hai trường hợp +chưa nhúng vào nước P1 +nhúng chìm vào nước P2 +so sánh P1 và P2 -HS tiến hành thí nghiệm trong vòng 3 phút. -Đại diện nhóm ghi kết quả thí nghiệm lên bảng. -Chứng tỏ nước tác dụng một lực đẩy vật lên trên. -Điểm đặt tại vật, phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên. -Quan sát gv thí nghiệm. -Trả lời C2: ...Dưới lên trên theo phương thẳng đứng. -Vì nhà bác học Ác-si-mét là người phát hiện ra. -Chú ý nghe giáo viên giảng, từ đó có ý thức bảo vệ môi trường. -Độ lớn lực đẩy Ác-si-mét bằng số chỉ lực kế lúc đầu (P1) trừ cho số chỉ lực kế lúc sau (P2). FA = P1 – P2, thế số vào và tính giá trị FA của các nhóm. I> Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng chìm trong nó: Thí nghiệm: b) Nhóm P1 (N) P2 (N) So sánh 1 P1 P2 2 P1 P2 3 P1 P2 4 P1 P2 Kết luận: Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng từ dưới lên trên theo phương thẳng đứng. Lực này gọi là lực đẩy Ác-si-mét, thường kí hiệu là FA. Hoạt động 3: Tìm hiểu công thức tính lực đẩy Acsimét: (16’) -Yêu cầu hs đọc dự đoán ở SGK, mô tả và tóm tắt dự đoán của Ác-si-mét. -Chốt lại, ghi bảng. -Bằng nhiều phương án thí nghiệm khác nhau người ta đã khẳng định được dự đoán trên là đúng. Sau đây là một trong những thí nghiệm này. -Giới thiệu thí nghiệm treo tranh vẽ thí nghiệm biểu diễn như hình 10.3, yêu cầu hs mô tả dụng cụ và các bước tiến hành thí nghiệm. -Từ hình a và b xác định FA=P1-P2 -Từ hình b và c xác định P=P3-P2 (với P là trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chổ bằng trọng lượng của phần nước tràn ra ở cốc B) -Gv tiến hành làm thí nghiệm cho hs quan sát. Gọi 1 học sinh lên hỗ trợ đọc các số chỉ của lực kế. -Từ kết quả thí nghiệm yêu cầu hs so sánh FA và P. -Công thức tính độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét như thế nào? à qua 3, ghi bảng. -Nếu gọi V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chổ và d là trọng lượng riêng của chất lỏng (thủ thuật: Gv vừa nói vừa ghi sẵn lên bảng), thì trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chổ được tính như thế nào? -Mà FA=P. à công thức? -Khắc sâu công thức: +Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét phụ thuộc vào yếu tố nào? +Nếu nhúng chìm vật vào chất lỏng thì thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chổ như thế nào với thể tích của vật? Lúc này FA tính như thế nào? +Quay lại với bảng kết quả thí nghiệm mà các nhóm đã làm, để thấy lực đẩy Ác-si-mét lên quả nặng có thể tích lớn thì lớn hơn lực đẩy Ác-si-mét lên quả nặng có thể tích nhỏ. (Tuy rằng quả nặng có thể tích nhỏ có trọng lượng lớn hơn) -Đọc dự đoán ở SGK, mô tả và tóm tắt. -ghi bài -Ghi bài. Chú ý P là trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chổ. -Mô tả thí nghiệm. -Quan sát, hỗ trợ giáo viên làm thí nghiệm. -Ghi giá trị P1, P2,P3 -Tính FA= P1-P2 -Tính P=P3-P2 Kết quả là FA=P àdự đoán nên trên là đúng -P=d.V -FA = d.V. Ghi bài -Thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chổ và trọng lượng riêng của của chất lỏng. -Bằng nhau. Vật nhúng chìm vào chất lỏng thì FA = dchất lỏng.Vvật II) Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét: 1)Dự đoán: Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chổ. FA=P 2)Thí nghiệm kiểm tra: b) C) P1 P2 P3 FA P So sánh FA P Dự đoán nêu trên là đúng. 3)Công thức tính độ lớn lực đẩy Ác-si-mét: FA = d.V Trong đó: -V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chổ, đơn vị là m3. -d là trọng lượng riêng chất lỏng, đơn vị là N/m3. -FA là lực đẩy Ác-si-mét đơn vị là N. Hoạt động 4:Vận dụng + củng cố + về nhà (15’) -Yêu cầu học sinh trả lời vấn đề đặt ra ở đầu bài? -Treo bảng phụ nội dung bài tập phần vận dụng, củng cố. -GV chốt lại, thông báo đáp án. -Lưu ý +Câu 2, 3, 4 yêu cầu hs giải thích tại sao. +Câu 3 có thể hỏi thêm: Khi bơi ở biển thì dễ hơn khi bơi ở nước ngọt. Em hãy giải thích tại sao? +Câu 4 chốt cho Hs đừng nhầm lẫn giữa trọng lượng riêng của chất lỏng và trọng lượng riêng của vật. -Yêu cầu học sinh đọc phần có thể em chưa biết. -Lực đẩy Ác-si-mét còn đúng cho cả chất khí. Khí cầu muốn bay lên được thì phải có thể tích rất lớn vì trọng lượng riêng của không khí rất nhỏ. -Hướng dẫn học sinh giải thích cách mà Ác-si-mét phát hiện ra vương miện có pha bạc: +Khối lượng của lượng vàng nhà vua giao và khối lượng của vương miệng như thế nào? +Từ hình vẽ em hãy so sánh thể tích của vương miện với thể tích của lượng vàng nhà vua giao? +Vậy khối lượng riêng của vương miện và khối lượng riêng của vàng có giống nhau không? -Nếu còn thời gian hướng dẫn hs trả lời C7. -Dặn dò: Về nhà học bài. BTVN: Câu C7 trang 38/sgk 10.1 à 10.6 trang 16/sbt Xem trước bài 11 thực hành: nghiệm lại lực đẩy Ác-si-mét, chuẩn bị trước bản báo cáo theo mẫu ở trang 42/sgk, bài thực hành này lấy điểm hệ số 2. -Nhận xét tiết học. ...Vì gàu nước chìm trong nước bị nước tác dụng một lực đẩy Ác-si-mét hướng từ dưới lên, lực này có độ lớn bằng trọng lượng của phần nước bị gàu chiếm chổ. -Làm việc cá nhân trả lời các bài tập ở bảng phụ. -1 hs xung phong trả lời, các hs khác nhận xét, bổ sung. -Vì trọng lượng riêng của nước biển lớn hơn, nên lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn. -Câu 4: ta có FA=dnước.Vnhôm =10000.1=10000(N) -Đọc phần có thể em chưa biết. -Bằng nhau. -Thể tích của vương miện lớn hơn vì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó lớn hơn. -Khối lượng riêng của vương miện nhỏ hơn (D=m/V, V lớn thì D nhỏ). Nên vương miện không phải là vàng nguyên chất. III) Vận dụng: -Câu 2(C5): ta có +FA nhôm=dnước.Vnhôm +FA thép=dnước.Vthép +mà Vnhôm= Vthép à FA nhôm =FA thép -Câu 3(C6): ta có +FA1=dnước.Vđồng +FA2=ddầu.Vđồng +mà dnước > ddầu à FA nước >FA dầu