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- 10.2阿基米德原理 八年级物理下册 •人教版 - 教学目标 一 01 知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系。 02 通知道物体浸在液体中的体积与其排开液体体积的关系。 03 能复述阿基米德原理并书写其数学表达式。 04 会用阿基米德原理的公式及推导式,计算浮力大小。 课堂引入 二 1.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,跟其________________有关、跟___________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。 2.怎样用“称重法”测量浮力的大小? 物体浸在液体中所受的浮力大小等于弹簧测力计示数减小的数值。 即:F浮= ________。 浸在液体中的体积 液体的密度 在液体中 F2 F1 F1-F2 回顾一下 阿基米德的灵感 三 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? 【视频欣赏】 通过刚才的短片,我们知道了阿基米德鉴别王冠的故事及其发现的浮力定律,这个定律到底是什么内容? 决定浮力大小的因素: 物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,它受到的浮力就越大。 用“物体排开液体的体积”取代“物体浸在液体中的体积” 阿基米德的灵感 三 阿基米德鉴定王冠故事的启示 物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,它受到的浮力就越大。 浮力大小 物体排开液体中的体积 液体的密度 物体浸在液体中的体积 = V排 r液 m排=ρ液V排 G排=m排g 思考一下 浮力大小与排开液体所受重力有什么定量关系么? 阿基米德的灵感 三 液体的密度越大,物体排开液体的体积越大 排开液体的 质量越大 排开液体的 重力G排越大 F浮=G排 浮力的大小 四 1. 探究浮力大小跟它排开液体重力的关系 液体的密度越大,物体排开液体的体积越大,则排开的液体受到的重力越大;另一方面,液体的密度越大,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。 浮力的大小跟排开液体所受的重力应该有一定的关系,大小可能相等。 【猜想假设】 浮力的大小 四 (1)实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小桶、重物、适量的水。 【实验设计】 (2)测量物体所受浮力的方法 (称重法) F浮=F1-F2 F2 F1 浮力的大小 四 (3)测量排开液体所受的重力(溢水法) 溢水杯中盛满液体,把物体浸在液体中,物体排开的液体流入小桶中,小桶中的液体就是被物体排开的液体,在使用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。 G排=G总-G桶=F4-F3 【视频欣赏】 浮力的大小 四 次数 1 2 3 物体的重力G物/N 物体在液体中测力计示数F'/N 浮力F浮/N 小桶和排液的总重G总/N 小桶的重力 G桶/N 排开液体的重力G排/N 2.15 1.35 1.10 0.3 2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35 2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55 0.80 0.80 (3)实验数据 结论:浮力的大小等于它排开的液体所受的重力,即F浮= G排 浮力的大小 四 2.阿基米德原理 (1)内容: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的液体所受的重力。 (2)公式: F浮=G排 推导式: F浮=m排g=ρ液gV排 适用于液体气体 浮力的大小 四 (3)公式中各物理量的意义及单位 ρ液:液体的密度,单位:千克/米3(kg/m3) V排:表示排开液体的体积,单位:米3(m3) g:表示9.8牛/千克(N/kg) F浮:表示物体受到的浮力,单位:牛(N) F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 浮力的大小 四 (4)理解阿基米德原理 ①影响浮力大小的因素 由F浮=ρ液 gV排知:浮力F浮的大小只和 ρ液和V排有关,与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。 ②适用范围:该定律也适用于气体,物体在气体中所受浮力的大小也可用F浮= ρ气 gV排计算。 ③根据浮力公式变换可求液体密度、排开液体的体积 浮力的大小 四 ④区分:浸没、浸入、浸在