9.2 阿基米德原理（课件PPT）-【学海风暴】2020-2021学年八年级下册初二物理(沪科版)

第九章　浮力 八年级物理沪科版·下册 第二节 阿基米德原理 授课人：XXXX * 新课引入 这是一个流传久远的传说：古希腊有一位伟大的科学家，叫阿基米德，他在洗澡时发现，身体越往水下浸，从盆中溢出的水越多，感到身体越轻。他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？通过进一步研究，阿基米德发现了浮力的规律。 学习目标 通过实验探究浮力的大小与哪些因素有关。 1 体验阿基米德原理的得出过程。 2 利用阿基米德原理进行有关浮力的计算。 3 知识讲解 一、浮力的大小与哪些因素有关 1.猜想和假设： 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关。 猜想2：浮力可能与物体排开液体的体积有关。 猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关。 猜想4：浮力可能与物体的体积有关。 其他猜想：…… 知识讲解 2.进行实验 （1）如右图所示，把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，改变液体的密度，直至鸡蛋上浮至液面。 此实验证明了第1个猜想，即浮力的大小与液体的密度有关。 知识讲解 （2）如右图所示的实验中，把同一物体部分浸入液体中时，改变物体浸入液体中的体积（相当于排开液体的体积），观察弹簧测力计示数的变化。 此实验证明了第2个猜想，即浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 知识讲解 （3）如右图所示的实验中，同一物体完全浸没液体中时，改变物体在液体中的深度，观察弹簧测力计示数的变化。 此实验证明了第3个猜想是错误的，即浸没在液体里的物体所受浮力的大小与深度无关。 知识讲解 实验录像 知识讲解 实验结论： 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。 强化训练 物体在液体中受到的浮力的大小跟哪些因素有关(　　) A.物体的重力 B.物体的体积 C.物体的密度 D.液体的密度和物体排开液体的体积 D 知识讲解 二、阿基米德原理 浮力的大小跟物体排开液体的体积以及液体的密度有关。 那么，浮力的大小与物体排开液体的重力之间有何关系呢？ 知识讲解 实验探究 探究浮力的大小 制定计划与设计实验 思考下列问题： ① F浮如何测？ G排如何测？ ② 为什么要收集溢出的水？怎样使收集的水恰为排开的水？ ③ 用什么样的容器接水？如何测排开的水重？ ④ 怎样安排实验顺序最为合理，为什么？ 知识讲解 ①如图（a）所示，先用弹簧测力计分别测出石块和空杯所受的重力。 ②如图（b）所示，把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中，用空杯接从溢杯里被石块排开的水，读出此时弹簧测力计的示数。 ③如图（c）所示，用弹簧测力计测出接了水后杯子和水的总重。 知识讲解 实验录像 知识讲解 1.阿基米德原理： 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。 2.表达式： 注意 强化训练 (日照中考）小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计 、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作，如图所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4，由四个图中________两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为________；如果关系式______________________成立，就可以得到著名的阿基米德原理。 a、c F4－F2 F4－F2＝F1－F3 知识讲解 三、阿基米德原理的应用 【例题】边长为3cm，密度为2×103kg/m3的一个立方体橡皮泥块，浸没在水中，受到的浮力是多少？如果把这块橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船所受浮力是多少？（取g=10N/kg） 分析: (1)根据阿基米德原理，橡皮泥块受到的浮力等于它所排开的水所受的重力。 (2)如果把橡皮泥捏成小船，因其处于二力平衡状态，所以浮力等于橡皮泥所受的重力。 知识讲解 解：如果橡皮泥块浸没在水中，它排开水的体积为: V排=V橡=0.03m×0.03m×0.03m=2.7×10-5m3 排开的水受到的重力为：G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×2.7×10-5m3×10N/kg=0.27N 根据阿基米德原理可知：F浮=G排=0.27N 如果把这块橡皮泥捏成小船，橡皮泥的质量不变，其所受重力不变。 橡皮泥在水中漂浮时处于二力平衡状态，因此： F浮=G橡=ρ橡V橡g =2×103kg/m3×2.7×10-5m3×10N/kg=0.54N 　　橡皮泥小船比橡皮泥立方体能排开更多的水，这说明采用“空心”的办法能增大可供利用的浮力，据此人们用密度大于水的钢铁制造了轮船。 注意 强化训练 有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10N/kg。 知识总结 课堂练习 1.将