10.2《阿基米德原理》课件 2022-2023学年人教版物理八年级下册

阿基米德原理 54 在水中，人为什么有上浮的感觉？ 在水中，人受到了浮力的作用。 54 万吨巨轮在水中，为什么不下沉？ 因为万吨巨轮在水中，受到浮力的作用。 54 潜艇可以在大海中悬浮 54 氢气球、热气球、气象气球为什么能腾空而起？ 因为氢气球、热气球、气象气球在空中受到浮力的作用。 54 弹簧秤示数为什么变小了 托力 G 54 加水后弹簧为什么伸长了 金属块 金属块 托力 重力 54 有答案了吗 液体或气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫浮力。方向：竖直向上 54 浮力的大小与哪些因素有关呢？ 54 浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关！ 浮力的大小跟液体的密度有关。 通过前面的实验我们已经知道： 那么，浮力的大小如何测量呢？ 54 空气中弹簧测力计的示数为G 水中弹簧测力计的示数为F‘ ● F浮=G－F’ （浮力测量方法之一——称重法） 怎样计算他们受到的浮力呢 54 测量方法之二——原理法： 浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体对物体下表面压力与上表面压力差。 所以： F浮=F下表面-F上表面 54 但是—— 54 想一想 想一想 思考：称量法和原理法（上下压力差）求测物体在液（气）体里所受到的浮力显然是有局限性的，很多时候都无法操作完成。那么还有其它办法可以通过计算来求出浮力吗？ 54 这得归功于一位著名的科学家，他就是—— 54 阿基米德 54 阿基米德（Archimedes，前287~前212）是古希腊伟大的科学家。他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆平衡问题。 54 国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假了。可是，做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把这个难题交给了阿基米德。 　　阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。 　　阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。 　　这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理：即物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。这条原理后人以阿基米德的名字命名。 阿基米德的故事 54 从这个故事我们可以这样想： 54 物体受到的浮力大小与它排开的水的多少有关系吗？ 装满水的缸里沉入一块石头，水要被排出一些；没有装满的水缸里放入石块也要上涨一些。那么我们是否可以猜想： 54 实验探究：浮力的大小与排开液体的重力的关系 实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水 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 铝块 铁块 54 实验探究：探究浮力的大小与排开液体的重力的关系 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 54 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 54 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 比较下表中浮力的大小和物体排开水的重量，你发现了什么？ 重复上述步骤，分别测出铝块、铁块的相关数据 54 实验结论 阿基米德原理 浸在液体中的物体所受的浮力，大小______（填“等于”、“大于”或“小于”）它排开液体所受的_____。这就是著名的—— 数学表达式： 注意： 阿基米德原理不仅适用于各种液体，也适用于各种气体 等于 重力 54 浮力的大小只跟物体浸入的液体的密度和排开液体的体积有关，而跟其他因素无关 显然，我们可以求出物体所排开的液体的重力： G排=m液g=ρ