10.2 阿基米德原理 课件 2022-2023学年人教版物理八年级下册

10.2 阿基米德原理 　　两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，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？随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题。 学习目标 1．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。 2．能表述阿基米德原理并书写其数学表达式。 3．能运用阿基米德原理解决简单的问题。 4．经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。 平衡力和液体压强的相关规律去解释生活中的浮力问题，有初步的分析概括能力。 一、阿基米德的灵感 阿基米德的故事，也给了我们很大的启示。我们知道，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。现在我们用“物体排开液体的体积”取代“浸在液体中物体的体积”来陈述这个结论，就是：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。 一、阿基米德的灵感 想想做做 把装满水的烧杯放在盘子里，再把易拉罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。 试试看，易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，浮力是否越大？ 一、阿基米德的灵感 由于物体的体积与密度的乘积等于物体的质量，物体的体积越大、密度越大，其质量就越大。因此，如果排开的液体体积越大、液体的密度越大，溢出在盘中液体的质量也就越大。由此我们推想，浮力的大小跟排开液体的质量密切相关，而液体的重力大小跟它的质量成正比，因此，可以进一步推想，浮力的大小跟排开液体所受的重力也密切相关。 二、浮力的大小 物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有什么定量关系？ 实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 设计实验方案： 浸在液体中的物体都会受到浮力的作用，所受浮力的大小可以用弹簧测力计测出。先测出物体所受的重力，再读出物体浸在液体中时测力计的读数，两者之差就是浮力的大小。物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和测力计测出。溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让溢出的液体流入一个小桶中。桶中的液体就是被物体排开的液体，用测力计测出排开液体所受的重力。 二、浮力的大小 图1 图2 图3 图4 测量数据填入记录表； 用不同物体、不同液体做几次实验。 进行实验 二、浮力的大小 次数 物体的重力 G物/N 物体在液体中测力计示数 F'/N 浮力 F浮/N 小桶和排液的总重 G总/N 小桶的重力 G桶／N 排开液体的重力 G排/N 1 2 3 4 浮力的大小等于物体排开液体的重力 2.15 1.35 0.80 1.10 0.3 0.8 2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35 2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55 0.80 实验数据表格 分析数据得出结论： 二、浮力的大小 1.大量实验表明：浸在液体中的物体所受的浮力， 大小等于它排开液体的重力。这就是著名的阿基米德原理。 2.数学表达式：F浮=G排 4.适用范围：液体和气体 3.用于计算的导出式： F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 公 式 法 二、浮力的大小 阿基米德原理的理解： 1. F浮＝ρ液 gV排 ρ液——液体的密度； V排——物体排开的液体的体积； 2. F浮＝ ρ液 gV排 —— 决定式 表明浮力大小只和 ρ液、V排有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 二、浮力的大小 3.物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 浸没 部分浸入 二、浮力的大小 4.浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。 A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即 F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物 B.部分浸入时： V排=V浸<V物 F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物 V排=V浸=V物 V排=V浸<V物 V浸 二、浮力的大小 5.同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同。 根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同 时，浮力也随之变化。 课堂练习 1．潜水员完全浸入水中后，下潜的过程中，他所受到的浮力(