2019年春北师大版八年级下册物理课件：8.5 学生实验 阿基米德原理(共19张PPT)

第2课时　阿基米德原理 1.通过实验探究,理解阿基米德原理的内容. 2.会应用阿基米德原理解决生活和生产中的一些简单问题. 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 弹簧测力计 实验 装置 实验 器材 小石块、　 、溢水杯、烧杯、清水  盛满水 G-G′ 1.4 1.4 = 它排开的水所受的重力 实验 步骤 (1)如图(甲)所示,用弹簧测力计测出石块所受的重力G. (2)如图(乙)所示,把石块浸没在　 　的溢水杯中,读出这时弹簧测力计的示数G′.同时,用烧杯收集石块排开的水.  (3)如图(丙)所示,测出烧杯受到的重力G烧杯,测出烧杯和石块排开的水的总重力G水和烧杯. (4)计算浮力和排开水的重力: 浮力的大小:F浮=　 　=　 　N.  石块排开水的重力:G排=　 　N.  实验 结论 F浮　 　G排,故可得出浮力的大小等于　 　. 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 【探究释疑】 问题 释义 在探究过程中如果溢水杯中的水没有加满,会造成什么影响? 如果溢水杯中的水没有加满,当石块浸没在水中时,溢水杯中的水面上升至满杯时才会有水溢出,从而使溢出的水的体积小于石块排开的水的体积.故要求溢水杯中的水一定要加满. 怎样使溢出水的体积恰为石块排开水的体积? 向溢水杯内加水,直到水流出一部分,等水面静止时,把石块放入溢水杯中,等溢水杯中的水不再外溢时为止. 实验中,能否先将石块浸没在水中后,将石块拿出读出石块受到的重力?为什么? 不能,因为石块上会沾有水珠,使测量的石块的重力变大. 能否先测出烧杯和排开水的总重力,再测烧杯的重力?为什么? 不能.因为烧杯中沾有部分水珠,导致测量的排开水的重力偏小. 【典例1】小鹭做“验证阿基米德原理”实验的步骤如图所示. 解析:(1)由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,即F浮=G排.物体受到的浮力可用称重法得出,即先测出物体的重力G(a图),再将物体浸没在液体中,读出测力计的示数F(b图),则F浮=G-F;排开液体的重力应先测出空桶的重力G桶,再测出排开液体和烧杯的总重力G总(c图),G排=G总-G桶,故漏掉的步骤是测量空桶的重力.综上所述,实验步骤依次为dabc.(2)根据F浮=Fa-Fb,G排=Fc-Fd,由F浮=G排得Fa-Fb=Fc-Fd. 答案:(1)测量空桶的重力　dabc (2)Fa-Fb=Fc-Fd　 (1)小鹭处理数据时,发现实验步骤有所遗漏.遗漏的步骤为　　　　　　.若将遗漏的步骤标注为d,则最合理的实验步骤依次为　　　　　　.  (2)实验步骤a,b,c,d中,弹簧测力计的示数依次为Fa,Fb,Fc,Fd,若这些示数之间的关系满足(用式子表示)　　　　　　　　　　,则可证明,浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小.  实验步骤不能颠倒,若颠倒会增大实验误差,得不出正确结论.顺序应是:先测空桶的重力和物块的重力,再读取物块浸没液体中弹簧测力计的示数,最后测量桶和溢出液体的重力. 阿基米德原理及其计算 填一填:如果已知物体排开液体的质量m排,则F浮=　 　;已知物体排开液体的体积V排和液体的密度ρ液,F浮=　 　.  想一想:浮力的大小跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动有关系吗? m排g ρ液gV排 答案:没有关系. 说明:(1)ρ液是指排开液体的密度,而不是物体的密度,各种不同材料的物体,排开液体的体积相同时,无论空心还是实心,浸没在同种液体中时,所受浮力大小都相等. (2)V排是指排开的液体的体积,不一定等于物体的体积. 【典例2】 (2018山东临沂沂水一模)如图是我国研发的“圆梦”号平流层飞艇.该飞艇依靠浮力可升到20 km高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量.推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停.若飞艇的气囊体积为3×104 m3, 平流层空气密度取0.06 kg/m3, 则飞艇在平流层受到的浮力约为 　　　　N.(g取10 N/kg)  解析:飞艇在平流层受到的浮力 F浮=ρ空气gV排=0.06 kg/m3×10 N/kg×3×104 m3=1.8×104 N. 答案:1.8×104 正确理解阿基米德原理 (1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种状态;①物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;②物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上. (2)F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力. (3)由F浮=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和