第十章 第2节 阿基米德原理-2020-2021学年八年级物理初二下册【七彩课堂】同步教学课件（人教版）

第十章 浮力 第2节 阿基米德原理 人教版 物理 八年级 下册 10.2 阿基米德原理/ 1 相传叙拉古国国王让工匠替他做了一顶纯 金王冠。做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了 假，国王请阿基米德来检验，又不能破坏王冠。 最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一 天他去澡堂洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻拖起。他兴奋地跳出澡盆，奔向街头，大声喊着“尤里卡!尤里卡(我知道了)!”。 阿基米德想到了什么方法呢? 导入新知 10.2 阿基米德原理/ 1. 知道验证阿基米德原理实验的方法和结论；理解阿基米德原理的内容；能运用F浮=G排和F浮=ρ液gV排解答和计算有关浮力的简单问题。 2. 经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，做到会操作、会记录、会分析、会论证。 素养目标 10.2 阿基米德原理/ 知识点 1 阿基米德的灵感 排开液体的体积 物体浸在液体中的体积 = 等质量的不同物质，由于密度不同，体积不等。 浸没水中，排开的水的体积不等。 探究新知 10.2 阿基米德原理/ 将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。 物体排开液体越多，所受浮力越大 想想做做 探究新知 10.2 阿基米德原理/ 换言之，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。 浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关。 实验表明：物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。 浮力大小可能与排开液体的重力有关。 探究新知 10.2 阿基米德原理/ 知识点 2 浮力的大小 探究：浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 【实验器材】石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水 ⑴用弹簧测力计先测出石块的重力G。 ⑵用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。 1.15N 0.45N 【实验步骤】 探究新知 10.2 阿基米德原理/ ⑶把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数 F′。 ⑷用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。 0.70N 0.90N 探究新知 10.2 阿基米德原理/ 【实验数据分析】 研究对象 物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计示数F′/N 杯、水总重 G总/N 浮力的大小F浮/N 排开水的重量 G排/N 石块 0.45 铝块 0.45 铁块 0.45 1.15 0.70 0.90 0.45 0.45 0.54 0.34 0.20 0.20 0.65 0.78 0.68 0.10 0.55 0.10 比较浮力的大小和物体排开水的重力，你发现了什么？ 探究新知 10.2 阿基米德原理/ 【实验结论】 浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。这便是著名的阿基米德原理。 公式：F浮 = G排=ρ液g V排 【特别提醒】阿基米德原理也适用于气体，在气体中受到的浮力F浮=ρ气gV排。 探究新知 10.2 阿基米德原理/ F浮 = G排=ρ液gV排 浸入液 体中 全部 浸没 部分 浸入 V排=V物 V排<V物 1. V排是指排开的液体的体积，不一定等于物体的体积。 2. 由F浮=ρ液gV排可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。 探究新知 10.2 阿基米德原理/ 例题 有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？ 解析 根据阿基米德原理，铁球受到的浮力等于它排开的水所受的重力，即F浮=G排。由于铁球浸没在水中，它排开的水的体积等于铁球的体积，而铁球的体积可以由体积、质量、密度的关系式V= 求出。 探究新知 10.2 阿基米德原理/ 解：铁球的质量： 铁球的体积： 铁球排开水的体积等于铁球的体积：V排=V铁=8.9×10-5m3 铁球排开的水所受的重力： G排=m排g=ρ水V排g=1×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg=0.89N 根据阿基米德原理，铁球受到的浮力与它排开的水所受的重力相等，即 F浮=G排=0.89N 探究新知 10.2 阿基米德原理/ 因此，例题中铁球所受浮力为： 解题总结 浸没在液体中的实心物体： G物=ρ物gV物 F浮=ρ液gV排 可得： ， V物=V排 浸没在液体中实心物体，所受重力与浮力之比等于物体与液体的密度之比。 即： 探究新知 10.2 阿基米德原理/ （1）用弹簧测力计测量物体的重力G； （2）用弹簧测力计吊着物体，将物体浸没在水中时，记下弹簧测力计的示数F1； 由