10.2阿基米德原理 课件--2023-2024学年人教版物理八年级下学期

第十章 浮力 第2节 阿基米德原理 一、创设情景，引入新课 阿基米德的启示 　　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？ 排开液体的体积 物体浸在液体中的体积 = 做做想想 将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。 回顾：浮力大小与哪些因素有关？ 浮力大小，跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 浮力与物体浸入水中的体积关系 物体浸在液体中的体积 物体排开液体的体积 等于 物体浸在液体中的体积越大， 物体排开液体的体积越大 物体所受的浮力越大 实验方法 ： 等效替换法 猜 想 浮力与排开的液体有什么关系？可以怎样表述浮力的大小？ 浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关 浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 浮力大小可能与排开液体的重力有关。 二、浮力的大小 1.探究浮力大小跟物体排开液体所受重力的关系 实验器材： 溢水杯、多个物体、小桶、弹簧测力计、水 实验过程： 请小组代表说一说。 图1 图2 图3 图4 测量数据填入记录表； 用不同物体、不同液体做几次实验。 实验数据表格 分析数据得出结论 1．浸在液体中的物体受到向上的浮力 2．浮力的大小等于物体排开液体的重力 1）内容：浸在液体中的物体所受的浮力， 大小等于它排开液体的重力。 2）数学表达式：F浮=G排 4）适用范围：液体和气体 3）用于计算的导出式： F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 2.阿基米德原理 三、关于阿基米德原理的讨论 1．区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2. F浮＝ρ液gV排 ρ液——液体的密度； V排——物体排开的液体的体积； 3. F浮＝ ρ液 gV排 —— 决定式 表明浮力大小只和 ρ液、V排有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 随堂练习： 通过图示的操作，体验“物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大”这个结论。 1.课本P53想想做做： 把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。 试试看，当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？ 2.见教材P56 T1北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5m。有人说，水的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗？为什么？ 解答：这个说法不对，由阿基米德原理可知，浸入液体中的物体，所受浮力只与液体密度和物体排开液体的体积有关，与浸入液体中的深度无关。 3.课本P56T2:请比较以下浮力的大小。 （1）同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？ （2）同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？ （3）同样重的铝块和铜块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪个受到的浮力大？ （1）根据G=ρg V 可知，当物体的重、密度相同时，其体积也相同，即V甲=V乙。又因为，它们都是浸没在液体中V排=V物。再根据 F浮=ρ液g V排可知，当V排相同时，F浮与ρ液成正比，因为ρ水＞ρ油，所以F浮甲＞ F浮乙。 （2）根据G=ρg V 可知，当物体的重相同、体积与密度成反比，由于ρ铝＜ρ铜，所以 V铝＞V铜，又因为，它们都是浸没在液体中 V排=V物。再根据F浮=ρ液g V排可知，当ρ液相同时，F浮与V排成正比，因为V排铝＞V排铜，所以F浮铝＞ F浮铜。 （3）根据G=ρg V 可知，当物体的重相同、体积与密度成反比，由于ρ铝＜ρ铜，所以 V铝＞V铜，又因为它们都是浸没在液体中 V排=V物，所以V排铝＞V排铜。 又因为ρ水＞ρ油，所以ρ水V排铝＞ρ油V排铜，所以ρ水gV排铝＞ρ油gV排铜， 故F浮铝＞ F浮铜。 3.课本P56T2:一个在节日放飞的气球，体积是620m3。这个气球在地面附近受到的浮力有多大？设地面附近气温是0℃，气压是1×105Pa，空气的密度是1.29kg/m3。 解答：F浮=ρgV =1.29kg/m3×9.8N/kg×620m3 =7838.04N $$