10.2阿基米德原理 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第2节 阿基米德原理 第十章 浮力 学习目标 学习重点 学习难点 验证阿基米德原理 阿基米德原理的应用和计算 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 知道物体浸在液体中的体积与物体排开液体体积的关系 理解阿基米德原理并能计算简单的浮力问题 物体浸入体积和排开水的体积是否相等? V浸=V排 影响浮力大小的因素有两个: 液体的密度 物体浸在液体中的体积 一、物体浸入体积与排开液体体积的关系 物体排开液体的体积 排开液体的体积 液体的密度 = 排开液体的质量 浮力的大小跟排开液体的重力有关. 排开液体的重力越大 排开液体的质量越大 排开液体的体积越大 液体的密度越大 浮力越大 推 理 猜 想 1.实验目的:探究浮力与物体排开液体重力的定量关系. 如何测量物体所受浮力? 探究浮力的大小 如何测量物体排开液体的重力? F浮=G物-F拉 G排=G桶+液-G桶 1.实验目的:探究浮力与物体排开液体重力的定量关系. 2.实验方法:排液法 3.实验器材:弹簧测力计,溢水杯,空杯,重物,清水,细线等. 探究浮力的大小 F浮 G排 F浮=G物-F拉 G排=G桶+液-G桶 G物 F拉 G桶+液 G桶 G桶 G物 F拉 G桶+液 丁甲乙丙或甲丁乙丙 F浮 G排 实验数据表格 结论 F 浮=G 排 如图1所示,图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。 (1) 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N.由A、E两步骤可得出物块排开水所受的重力G排.比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。 (2)图2所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图象。分析图象可得:当物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当h=4cm时,物块所受的浮力为_N, 浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为 N,该圆柱体物块的高度是 cm. 二、阿基米德原理 1、定义:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。 2、公式:F 浮=G 排 3、推导式:F 浮= G 排= m 排g= 液 gV排 4、适用范围:液体和气体 kg/m3 m3 向下 向上 压力差法:F浮= F向上- F向下 = 液gh2S - 液gh1S = 液g(h2 - h1)S = 液gV物 = 液gV排 =G排 F 浮= G 排= m 排g= 液 gV排 把一个重为7.9N的实心铁球浸没在水中,铁球受到的浮力大小是多少?(g=10N/kg, 铁=7.9x103kg/m3) 如图所示,同一物体以两种方法浸入水中,其向上、向下的压力差F甲和F乙的关系为( ) A.F甲<F乙 B.F甲>F乙 C.F甲=F乙 D.条件不足,无法确定 二、阿基米德原理 1、定义:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。 2、公式:F 浮=G 排 3、推导式:F 浮= G 排= m 排g= 液 gV排 4、适用范围:液体和气体 kg/m3 m3 对阿基米德原理的理解 (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. 浸没 部分浸入 (2)浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力. A.浸没时:V排=V浸=V物,此时物体所受的浮力等于排开液体的重力,即 F浮=G液= 液gV排= 液gV浸= 液gV物 B.部分浸入时: V排=V浸<V物 F浮= 液gV排= 液gV浸< 液gV物 V排=V浸=V物 V排=V浸<V物 V浸 三、阿基米德原理的应用 1、结合力的平衡,通过浮力的变化推断其他力的变化情况 G F浮 F压 F浮=G+F压 F压=F浮-G F浮=G排= 液gV排 三、阿基米德原理的应用 1、结合力的平衡,通过浮力的变化推断其他力的变化情况 沙滩上铺满了贝壳,小胖子踩在沙滩上感觉脚咯得疼,但是随着海水越来越深,小胖子感觉脚没那么疼了,你知道这是为什么么? G F浮 F支 G=F浮+F支 F支=G-F浮 F浮=G排= 液gV排 三、阿基米德原理的应用 (1)如图,将一个木块放入装满水的溢水杯中,溢出了100g的水,那么,木块所受的浮力是多大呢?(g取10N/kg) F浮=G排=m 排g 2、根据具体条件计算物体排开液体的体积,从而计算浮力 三、阿基米德原理的应用 F浮=G排 =m 排g = 液 gV排 (2)如图,将另一个木块放入盛有水的烧杯中,F浮木块浸入水中的深度为4cm,木块底面积为60cm2, 那么木块受到的浮力为多大呢?(g取10N/kg) V排=S木h入 2、根据具体条件计算物体排开液体的体积,从而计算浮力 三、阿基米德原理的应用 F浮=G排 =m 排g = 液 gV排 V排