10.2 阿基米德原理 2023-2024学年人教版物理八年级下册

1.求浮力的方法: (1)当物体漂浮在水面上静止时,由二力平衡可知:F浮_G (2)称重法:F浮=_ (3)浮力产生的原因: F浮=_ 2.物体在液体中所受浮力大小与那些因素有关? F向上-F向下 浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体的体积有关! G物 F F浮 G = 一、温故知新 G-F 人教版初中2011版物理 八年级下册 第十章第2节 阿基米德原理 1.通过实验探究出浮力的大小与哪些因素有关。 2.理解阿基米德原理,会用F浮=G排液进行简单计算。 学习目标: 1.阿基米德原理的内容: 浸在液体中的物体受到_的浮力,浮力的大小等于_。 2.公式: _。 3.原理适用范围: 适用于_和_。 向上 它排开的液体所受的重力 F浮=G排 液体 气体 二、自主学习 三、合作探究 探究一、物体浸在液体中的体积 做一做: 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。 物体浸在液体中的体积 排开液体的体积 = 浮力的大小跟排开液体的重力有关? (一)推理: 液体的密度 排开液体的体积 液体的密度越大 排开液体的体积越大 排开液体的质量 浮力越大 排开液体的重力 (二)猜想: 1.怎样测浮力? 2.怎样收集排开的液体? 3.怎样测出排开液体的重力? 称重法:F浮=G-F 溢出的水用小桶收集 G排= G总-G桶 探究二、浮力与物体排开液体重力的定量关系 (三)思路引导: 图1 图2 图3 图4 按课本54面要求进行,并测量数据填入记录表;注意:用不同物体、不同液体多做几次实验。 (四)进行实验 实验步骤: 3.2N ⑴如图1所示,用弹簧测力计先测出石块的重力G1。 图2 图1 ⑵如图2所示,用弹簧测力计再测出空杯子的重力G桶。 0.4N ⑶如图3所示,把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯承接从溢水杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计的示数 F示。 图3 思考:如果溢水杯中的水没有加满,会造成什么影响? 1.2N ⑷如图4所示,用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。 图4 2.4N 思考:如何求出F浮的大小? 如何求出G排的大小? 由称重法可知,F浮=G-F示 G排=G总-G桶 1.阿基米德原理的内容: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= 液 gV排 (四)实验结论 1.F浮=G排= 液 gV排 决定式 表明浮力大小只和 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。 探究三、阿基米德原理的有关讨论 13 2.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 A.浸没时,V排=V浸=V物 B.部分浸入时, V排=V浸<V物 A.浸没时:V排=V浸=V物, 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 例.有一个重7N的铁球,当它浸没在水中时受到多大的浮力?g取10N/kg。 【解析】根据阿基米德原理,铁球受到的浮力等于它排开的水所受的重力,即F浮=G排。由于铁球浸没在水中,它排开的水的体积等于铁球的体积,铁球的体积为V=m/ 。 而铁球的质量可以通过m=G/g求出。 探究四、阿基米德原理的应用 铁球排开水的体积: 铁球排开水所受的重力: 铁球受到的浮力: 铁球的体积: 解:铁球的质量: 2.某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力为 ( ) A.一定为0.3N B.可能为0.2N. C.一定为0.5N D.可能为0.4N 五、课堂反馈 1.浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( ) A. 物体的体积和液体的密度 B. 物体的密度和物体浸入液体的深度 C. 物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素 C D A.铝球受到的浮力最大,因为它浸入液体的深度最大 B.铅球受到的浮力最大,因为它的密度最大 C.铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D.因素太多,无法判断 3.如图所示,体积相同、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方,则 ( ) C 19 4.如图所示,将一个体积为100 cm3的金属块挂在弹簧测力计下浸没入水中,弹簧测力计的示数为5 N,物体受到的浮力为_N,物体的重为_N。 1 6 5.在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计 、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中_两个图的弹簧测力计的读数可以求出小