10.2 阿基米德原理 2022-2023学年人教版物理八年级下学期

第十章第2节 阿基米德原理 G F示 称重法： F浮= 。 G-F示 知识回顾 2 知识回顾 F1=3N G=5N 水 F2=1N 水 F3=0.8N 盐水 物体所受浮力大小，跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 3 阿基米德 哲学家 数学家 科学家 物理学家 静力学和流体静力学的奠基人 4 　　 阿基米德的灵感 5 物体所受浮力大小，跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。 物体排开液体的体积 = 物体排开液体的体积 物体浸在液体中的体积 = 6 物体浸在液体中体积越大 物体排开液体的体积越大 V排 ρ液V排 = m排 猜想：浮力大小可能与排开液体的重力有关 浮力越大 F浮 液体的密度越大 ρ液 排开液体的质量越大 排开液体的重力越大 G排 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 7 一 浮力的大小 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 如何测量物体所受浮力？ 如何测量排开液体的重力？ F浮 = G物 - F示 G排 = G桶+排 – G桶 G物 F示 溢 水 杯 G桶+排 G桶 8 G物 F示 G桶+排 G桶 一 浮力的大小 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 方案优化 F浮 = G物 - F示 G排 = G桶+排 – G桶 9 设计表格 F浮 = G物 - F示 G排 = G桶+排 – G桶 次数 物体的重力 G物 物体在水中测力计的读数 F示 浮力F浮 小桶和排开水的总重力 G桶+排 小桶的重力 G桶 排开水的重力G排 1 2 3 1.15N 0.85N 0.6N 0.3N 0.3N 0.7N 1.15N 1.15N 0.3N 0.3N 0.3N 0.45N 0.75N 1N 0.45N 0.45N 0.7N 0.7N F浮 = G排 浸在液体中的物体受到向上的浮力。 浮力的大小等于它排开液体所受的重力。 10 一 浮力的大小 1、内容：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。 2、数学表达式：F浮=G排 4、适用范围：液体和气体 G排 F浮 3、用于计算的导出式（决定式）： F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 F浮= G排 = ρ液 gV排 公 式 法 11 一 浮力的大小 F浮= G排= ρ液 gV排 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。 浸在 完全浸入 （浸没） 部分浸入 （V排=V物） （V排<V物） V物－V露出 V排 = 12 练一练 例题：小明从篮框里随机拿了两个鸡蛋，放进装满水的桶中，第一个鸡蛋溢出水的重力为0.3 N，第二个鸡蛋溢出的水重力为0.2 N，受到浮力大的鸡蛋是第几个 ，浮力大小为 。 一 0.3 N 13 F浮= F浮 G排 A.液体密度、物体浸在液体中的体积 什么会影响浮力大小呢？ A.液体密度、物体浸在液体中的体积 √ B.液体密度、物体密度 C.物体浸在液体中的体积、物体密度 × × 浮力大小与物体密度无关。 14 阿基米德的逻辑推导 铁块 F铁浮 仓鼠 水 F任意浮 F水浮 F铁浮= F任意浮 F铁浮= F水浮 一块水在水中会是什么状态呢？ 悬在水中，保持静止 G水 受力平衡 平衡力大小相等 F水浮 = G水 F铁浮 = F水浮 F铁浮 = G水 G排 G水 = G排 F铁浮=G排 物体浸在液体中的体积就是物体排开液体的体积，即V浸=V排 15 F铁浮 F铁浮 浮力与物体密度无关 F水浮 F水浮 水受力平衡 G水 G水 V浸=V排 G排 G排 公式： F浮=G排 阿基米德原理 G排=m排g m排=ρ液V排 F浮=G排= ρ液gV排 适用范围：液体和气体 阿基米德的逻辑推导 与浸入的体积有关 将水换成空气或者水银，一样适用。 16 当物体完全浸入（浸没）液体中 F1 F2 （向下） （向上） F1=P1S=ρ液gh1·S F2=P2S=ρ液gh2·S F浮=F2-F1=ρ液gh2S -ρ液gh1S = ρ液gSh=ρ液gV物 = ρ液gV排=G排 液体对上表面的压力F1 液体对下表面的压力F2 压力之差： h2 h1 h 你能用公式推出为什么浮力大小等于排开液体的重力吗？ 17 A B C D 1、为了方便操作和减少测量误差，最合理的操作步骤应该是： D A B C 3、能熟练应用F浮= G排= ρ液 gV排 2、实验前，溢水杯应先装满水。 阿基米德原理注意事项 18 二 利用阿基米德原理定性分析——影响因素 表明浮力大小只和 ρ液、V