10.2 阿基米德原理 2022-2023学年人教版物理八年级下册

第十章 浮力 第二节 阿基米德原理 初中物理八下（人教版） 新课导入 阿基米德在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆问题。 “给我一个支点，我可以撬动地球。” 新课导入 　　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？ 物体浸在液体中的体积 = 物体排开液体的体积 阿基米德的启示 学 习 目 标 知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系 掌握阿基米德原理并了解数学表达式 应用公式F浮=ρ液gV排计算浮力问题 两型引入 1 浮力产生的原因？ 上下表面存在压强差 2 有哪些方法可以得到浮力大小？ 3 影响浮力大小的因素有哪些？ 液体的密度 浸入液体中的体积 称重法:F浮=G-F拉 上下压强差法：F浮= F向上-F向下 影响浮力大小的因素是什么？ 物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 知识回忆 据说两千多年以前，古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，突然想到，物体浸在液体中的体积不就是物体排开的液体的体积吗？ 课程导入 1．如图所示，在水桶中装满水，用手把空的饮料罐缓慢地按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按，饮料罐浸入水中的体积越 ，感觉浮力越 ,同时将水桶中的水溢出的越 。这个实验告诉我们，浮力的大小跟物体排开液体的 有关。 大 大 多 体积 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。 排开液体的体积 物体浸在液体中的体积 = 回顾：浮力大小与哪些因素有关？ 2．小明做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验，步骤如图所示。 (1)物体的重力为 N。 (2)比较图B和图 得到的结论是物体浸入液体的体积越大，受到的浮力越大。 (3)比较图C和图D得到的结论是 _ _______ 。 4.0 C 浮力的大小与液体密度有关 物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越大。 排开液体 一、阿基米德的灵感 演示实验：把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。 试试看，当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？ 现象：将易拉罐压入烧杯的过程中，易拉罐所受的浮力越来越大，排开的水越来越多。说明浮力的大小和排开液体的多少有关。 浸在液体中的物体的体积等于物体排开液体的体积。 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。 液体的重力大小跟它的质量成正比 m=ρV 浮力的大小跟排开液体所受的重力有关 V甲 V乙 二、浮力的大小 （1）提出问题 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？ （2）猜想与假设 实验探究：浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 排开液体的重力越大 排开液体的质量越大 排开液体的体积越大 液体的密度越大 浮力越大 m=ρV （3）猜想：浮力的大小跟排开液体的重力有关。 （4）实验设计方案 浮力大小可以用弹簧测力计测出： 先测出物体所受的重力G，再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F，两者之差就是浮力的大小：F浮 =G-F。 物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出： 溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让排开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，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。 弹簧测力计、细线、水、烧杯、小桶、溢水杯、圆柱体。 （5）实验器材： （6）实验步骤： (1)用测力计测出物体所受重力G和空桶重力G桶 (2)把物块浸入装满水的溢水杯中，同时用小桶收集物块所排开的水，读出弹簧测力计的示数F，算出物块所受浮力F浮。 (3)测出小桶和排开水的重力G总，计算出排开液体的的重力G排. (4)测量数据填入记录表，换用不同质量的物块，重复以上步骤，记录实验数据。分析数据，得出结论 溢水杯 先测 后测 实验次数 物重G/N 空桶重G桶/N 物体浸没水中弹簧测力计示数F/N 桶与排出水总重G总/N 浮力F浮/N 排开水重G排/N 1 1.4 0.4 1.2 0.6 0.2 0.2 2 1.4 0.4 1.0 0.8 0.4 0.4 3 1.4 0.4 0.6 1.2 0.8 0.8 （7）实验数据： 1