10.2 阿基米德原理 2023－2024学年人教版物理八年级下册

第二节 阿基米德原理 1 1.通过实验探究知道影响浮力大小的因素。（重点） 2.理解阿基米德原理，会用阿基米德原理计算浮力大小。（难点） 学习目标 3 把空饮料罐用手按入水桶中，饮料罐浸入水的体积越大，手用力大小有什么变化？ 分析一下，浮力大小和什么因素有关？ 浮力的大小与哪些因素有关 4 听说过“死海不死”吗？因为在死海中即使不会游泳也不会沉下去。 分析一下，影响浮力大小的因素是什么？ 我们知道，浮力是由液体对浸在其中的物体上下表面的 产生的 而液体压强随深度的增加而 ，那深度是否会影响浮力呢？ 压力差 增加 实验猜想： 猜想1：浮力可能与液体的密度有关 猜想2：浮力可能与浸在液体中的体积有关 猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关 其他猜想：…… …… …… …… 6 设计实验1： 1.把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。 2.在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。 在清水中，鸡蛋下沉。 清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。 实验结论：猜想1正确，浮力的大小跟液体的密度有关。 （1） （2） 7 设计实验2： 2.两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？ 4.实验说明了什么问题？ 1.把同一物体浸入相同的液体中。 3.容器中的液体的液面发生什么样的变化？ 实验结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 4N 3N 液面上升，V浸=V排 8 设计实验3： 1.把物体放入清水中，观察测力计的读数F1。 2.改变物体在水中深度，再观察测力计的读数 F2 。 3.比较两次的读数 F1 和 F2 。 测力计的读数 F1 = 2N。 测力计的读数 F2 = 2N。 实验结论：浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。 9 物体在液体中所受浮力的大小 不仅与 有关，还与物体排开液体的 有关， 而与浸没在液体中的 无关。 液体密度 体积 深度 根据猜想1、2、3，得出的实验结论： 实验2，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 实验3，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。 实验1，浮力的大小跟液体的密度有关。 分析归纳 10 由刚才的探究我们知道，浮力（F浮）大小与 和 有关 ρ液 V排 ρ液V排=m排 m排g=G排 F浮与G排有怎样的关系？是否相等？ F1=1.15N F2=0.45N F3=0.70N F4=0.90N F浮= G排= F1-F3 F4-F2 实验探究：探究浮力的大小 = 阿基米德原理 收集实验数据： 研究对象 物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F′/N 杯、水总重G总/N 浮力的大小 F浮/N 排开水的重力G排/N 石块 0.45 铝块 0.45 铁块 0.45 1.15 0.70 0.90 0.45 0.45 0.54 0.34 0.20 0.20 0.65 0.78 0.68 0.10 0.55 0.10 比较浮力的大小和物体排开水的重力，你发现了什么？ F浮=G排 13 实验结论： 浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力的大小。这便是著名的“阿基米德原理”。 公式：F浮 = G排 G排=m排g=ρ液 V排g 即：F浮 = G排=ρ液 g V排 14 验证阿基米德原理 15 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 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。 关于阿基米德原理的讨论 17 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。 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 浸没 部分浸入 18 （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， B.部分浸入时： V排=V浸<V物 V排=V浸=V物 V排=V浸<V物 V浸 19 （3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同. 根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。 （4）阿基米德原理同样适用于气体。 20 一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大