10.2《阿基米德原理》课件 2022-2023学年人教版八年级物理下册

第2节 阿基米德原理 回顾复习 温故知新 1、求浮力的方法: (1)当物体漂浮在水面上静止时,由二力平衡可知:F浮_G (2)称重法:F浮=_ (3)浮力产生的原因: F浮=_ 2、物体在液体中所受浮力大小与哪些因素有关? F向上-F向下 浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关 G物 F′ F浮 G = 物体浸在液体中的体积,不就是物体排开液体的体积吗? 阿基米德的启示 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? 情境引入 排开液体的体积 物体浸在液体中的体积 = 做做想想 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。 回顾:浮力大小与哪些因素有关? 浮力大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。 猜 想 浮力与排开的液体有什么关系? 可以怎样表述浮力的大小? 浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关 浮力大小,跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。 浮力大小可能与排开液体的重力有关。 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: 一、阿基米德原理 探究实验 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 收集实验数据: 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量,你发现了什么? 动画演示:阿基米德原理 1.内容: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。 2.数学表达式:F浮=G排 3.适用范围:液体和气体 阿基米德原理 F浮=ρ液 g V排 3.对原理的理解 (1)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 当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时,则于物体下部没有液体,因而就不受到液体对它向上的压力,也就是物体没有受到浮力的作用。 (2)阿基米德原理同样适用于气体。 1.区分:浸没、浸入、浸在、没入; 2. F浮=r液 gV排 r液——液体的密度; V排——物体排开的液体的体积; 3. F浮= r液 gV排 —— 决定式 表明浮力大小只和 r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、关于阿基米德原理的讨论 19 学以致用 展现自我 1、一个重0.25N的物块挂在弹簧测力计上,将它浸在盛满水的溢水杯中,静止时物块漂浮在水面上,则此时弹簧测力计的示数_N,蜡块受到的浮力是_N,溢出水的重力是_N。(利用器材验证) 2、将金属块浸入水中,排开0.6Kg的水,金属块的浮力是_N。 3、如下图,两个体积相等的铜球和铝球,分别浸没在酒精和水中,则它们所受浮力关系是: F铜浮_F铝浮。 (ρ酒< ρ水) (填“<”、“=”、“>”) 水 铝 酒精 铜 有一个重为7N的铁球,(1)铁球的体积是多少? (2)当它浸没在水中时受到多大的浮力(g=10N/Kg) 解: m铁= 铁 = 7N 10N/kg =0.7kg V铁= m铁 ρ铁 = 0.7kg 7.9×103kg/m3 =8.9×10-5m3 (1) (2) V排=V铁= 8.9×10-5m3 = 1.0×103kg/m3× 8.9×10-5m3×10N/kg =0.89N 由阿基米德原理得: F浮=G排 =m排g = ρ水V排g 例题 F浮 G排 = =m排g=ρ液gV排 阿基米德原理的公式: 一个体积是20m3的气球,在地面附近受到的空气对它的浮力是 N。(地面附近的空气密度是1.29kg/m3,g取10N/kg) F浮=G排=ρ空气gV排 V排=V球=20m3 解: =1.29kg/m3×10N/kg×20m3 =252N 由阿基米德原理得: 现学现用 挑战