9.2 阿基米德原理 --2023-2024学年沪科版物理八年级下学期

9.2 阿基米德原理 课前预习 1、探究浮力大小的影响因素： 物体在液体中所受浮力的大小与 和 都有关，与 无关。 2、阿基米德原理内容： 3、阿基米德原理公式: F浮= 公式推导：F浮=G排=mg=ρ液gV排 知识精讲 一、探究浮力的大小与哪些因素有关 实验方法：控制变量法 1.如图B与C所示，研究浮力的大小与排开液体的体积的关系——控制液体的密度不变； 实验步骤：如图所示，把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下，并逐渐增大物体浸在液体中的体积； 实验现象：弹簧测力计的示数逐渐减小； 实验结论：在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。 2.如图E与C所示，研究浮力的大小与液体的密度的关系——控制物体排开液体的体积不变； 实验步骤：用密度不同的液体（清水和密度不同的盐水），把这些液体，按照密度由小到大的顺序排列。再把悬挂在测力计下的同一物体先后浸没在这些液体中。 实验现象：弹簧测力计的示数，随着液体密度的增大而减小； 实验结论：在物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，受到的浮力越大。 3.如图D与C所示，研究浮力的大小与物体浸没的深度的关系——控制液体的密度和物体排开液体的体积不变。 实验步骤：如图所示，把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中，并分别停在液体内不同的深度； 实验现象：弹簧测力计的示数没有变化； 实验结论：在液体密度和物体排开液体的体积一定时，浮力的大小跟物体浸没的深度无关。 实验结论：物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积都有关，与物体浸没在液体中的深度无关。 二、阿基米德原理： 1.实验步骤： （1）如图1，用弹簧测力计测物体受到的重力G物；如图2，将物体浸没在水中，记下弹簧测力计的示数F示；根据图1和图2两次示数差可求出物体所受的浮力大小。即F浮= G物- F示 （2）如图4，用弹簧测力计测出空桶的重力G桶；如图3，测出溢出的水和桶的总重力G'，根据图3和图4两次示数差可求出物体排开液体所受重力大小。即G排=G'-G桶； （3）比较F浮与G排的大小。 2.阿基米德原理内容：浸入液体里的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。 3.阿基米德原理公式: F浮=G排 公式推导：F浮=G排=mg=ρ液gV排 从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 4.阿基米德原理适用条件：液体（或气体） 5.实验过程评估：实验操作最合理的步骤是：图4→图1→图2→图3 【易错点】 1.“浸在”包含两种情况：一是物体有一部分浸在液体中，此时V排<V物；二是物体全部没入液体中，此时V排=V物。 2.“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”，这里要注意浮力本身是力，只能和力相等，常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量，不具有可比性；这里所受的重力，不是物体所受的重力，而是被排开液体所受的重力。 【规律总结】 由阿基米德原理公式: F浮=G排 公式推导可得F浮=G排=mg=ρ液gV排 从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 阿基米德原理也适用于液体和气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小，等于它排开的气体所受的重力。 考点分析 考点一、探究浮力的大小与哪些因素有关实验 例1、小利用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。    分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与 ______ 有关。  为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用 ______ 两图的装置来进行操作。  圆柱体的重力是 ______ ，浸没在水中时受到的浮力是 ______ 。  根据实验测出圆柱体的体积是 ______ ，圆柱体的密度是 ______ ，盐水的密度是 ______ 。 【总结升华】 1、 该实验运用了控制变量法的实验方法； 2、 实验结论：物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积都有关，与物体浸没在液体中的深度无关； 3、 物体浸没时排开液体体积与物体体积相同，同一物体浸没时排开不同液体的体积也相同。 真题演练1、（23罗庄期中26题）某实验小组“探究浮力的大小与哪些因素有关”，步骤如图： （1）通