第九章浮力第二节阿基米德原理第一课时 --2023-2024学年沪科版物理八年级下学期

第二节 阿基米德原理 知识点 １.浮力的大小与哪些因素有关 ２.阿基米德原理 复习　1.重力公式G=mg 2.密度公式ρ=m/v 3.称重法求浮力F浮=G-F示 新课讲授 知识点一、浮力的大小与哪些因素有关 １.猜想 人在死海中即使不会游泳也不会沉下去，猜想：浮力的大小可能与液体的密度有关。物体浸入液体中越深，所受压强越大，猜想：浮力大小可能与物体浸入液体中的体积和物体浸没在液体中的深度有关。 ２.实验方法：转换法，控制变量法。 ３.实验过程 （１）探究浮力大小可能与液体的密度有关 如图所示把鸡蛋放入清水中，然后加盐，改变液体的密度，直至鸡蛋上浮至液面，说明鸡蛋重力不变所受到的浮力大于重力。 结论：浸没在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关。 （２）探究浸入液体中的物体受到浮力的大小可能与排开液体的体积有关 如图所示，同一物体部分浸入液体中时，改变物体浸入液体中的体积，观察弹簧测力计示数的变化，可知，物体排开的水的体积越大，弹簧测力计的示数越小，说明物体所受到的浮力越大。 结论：浮力的大小与排开液体的体积有关。 （３）探究浸没在液体中的物体受到的浮力大小可能与浸没在液体中的深度有关 如图所示，同一物体完全浸没在液体中时，改变物体在液体中的深度，观察弹簧测力计的示数不变。说明物体受到的浮力与深度无关。 结论：浮力的大小与排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。 综合结论：物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。 经验交流： （1）实验中用弹簧测力计的示数变化说明浮力的大小，用到的实验方法是转换法；浮力大小与液体密度、物体排开液体体积等多个因素有关，需要用到控制变量法。 （2）在探究浮力大小与排开液体体积和深度的关系时，也可总结出浸没前与深度有关，浸没后与深度无关。 例1.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，进行如图所示实验操作。 （1）分析图①②③，说明浮力的大小与物体 有关； （2）比较图④⑤，说明物体排开液体体积相同时，物体受到的浮力大小与 有关； （3）比较图③④，说明浸没在液体中的物体受到浮力的大小与 无关。 解析：（1）由图①②③可知，物体浸入水中的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关； （2）由图④⑤可知，控制了物体的深度不变，物体排开液体的体积相同，改变液体的种类，弹簧测力计的示数也不同，因此可得出结论：物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 （3）由图③④可知，液体种类相同，物体浸入液体的体积相同，物体浸入液体的深度不同，但弹簧测力计的示数相同，说明所受浮力相同，因此可得出结论：浸没在同种液体中的物体，浮力的大小跟浸没的深度无关。 答案：（1）排开液体的体积；（2）液体的密度；（3）浸没的深度。 知识点二、阿基米德原理 1.探究浮力的大小 （1）提出问题：浮力的大小与物体排开液体的体积及密度有关，那么，浮力的大小与物体排开液体的重力有怎样的关系呢？ （2）猜想：浮力大小可能与物体排开液体的重力有关 （3）实验设计：要研究“浮力跟排开液体的重力是否有关”，就要想办法把浮力和排开液体的重力测量出来进行比较。 （4）实验步骤： ①如图甲、乙所示，用弹簧测力计分别测出石块和空杯的重力。 ②如图丙所示，把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中，用空杯接被石块排开的水，读出此时弹簧测力计的示数。 甲 乙 丙 丁 ③如图丁所示，用弹簧测力计测出水和杯子的总重力。 ④换用不同的石块再测两次，把数据填入表格中。 （5）实验数据： 实验序号 石块重G石/N 空杯重G杯/N 石块浸没在水中弹簧测力计示数F／N 杯、水总重G总/N 浮力的大小F浮/N 排开水所受的重力G排/N 1 2.2 1.0 1.4 1.8 0.8 0.8 2 1.7 1.0 1.1 1.6 0.6 0.6 3 3.6 1.0 2.3 2.3 1.3 1.3 （6）实验结论： 浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受到的重力的大小。 结论：阿基米德原理：浸入液体中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，即F浮=G排。适用于液体和气体。 经验交流： （1）使用溢水杯前一定要装满水。 （2）为了减小测量误差，在测量排出水的重力之前，必须先测出小桶重。 （3）F浮=G排=m排g=ρ液V排g，其中F浮=G排是