10.2阿基米德原理课件 2023-2024学年人教版八年级下册物理

10.2 阿基米德原理 1. 通过实验探究,认识浮力; 2. 知道影响浮力大小的因素; 3. 掌握阿基米德原理,能用阿基米德原理解答相关的简单应用题。 学习目标 这次实验的意义远远大于查出了金匠欺骗国王。因为阿基米德从中发现了一条重要的物理学原理,这条原理就是后人以阿基米德的名字命名的阿基米得原理。 阿基米德简介 阿基米德(前287~前212)是古希腊伟大的物理 学家、数学家。静力学和流体静力学的奠基人。他 在物理学方面的贡献主要有两项:其一是关于 浮力问题;其二是关于杠杆问题。 一、阿基米德的灵感 阿基米德鉴定王冠的启示: 物体浸在液体中的体积,等于物体排开液体的体积。 “物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,它受到的浮力就越大”。现在,我们用“物体排开液体的体积”取代“浸在液体中的体积”来陈述这个结论,就是: 阿基米德的故事,给了我们很大的启示。我们已经知道: 物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,它所受到的浮力就越大。 一、阿基米德的灵感 一、阿基米德的灵感 想想做做 感受浮力的大小 通过下图的操作,体验“物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,它所受到的浮力就越大”这个结论。 将空的饮料罐按入装满水的烧杯中,在手感受浮力大小的同时,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? 现象: 饮料罐浸入水中的体积越大,容器中溢出的水越多;它所受的浮力越大。 实 验 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 猜 想 浮力的大小可能与物体排开液体所受到的重力有关 由m= v可知,物体的体积越大、密度越大,其质量就越大。因此,在右图中,如果排开液体的体积越大,溢出来的液体的质量就越大。由此我们推想,浮力的大小跟排开液体的质量密切相关,而液体的重力大小与它的质量成正比,因此,我们可以进一步推想,浮力的大小跟排开的液体所受到的重力也密切相关。 物体所受浮力的大小跟它排开液体所受到的重力之间有什么关系?下面我们通过实验来进行研究。 二、浮力的大小 实 验 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 猜 想 浮力的大小可能与物体排开液体所受到的重力有关 设计实验 需要测量的物理量: F浮、G排 思考:如何测量F浮的大小?如何测量G排的大小? 测量F浮的大小: 称重法 F浮=G-F拉 测量G排的大小: 溢水法 称重法 测G排大小:将溢水杯中盛满液体,再把物体浸在液体中,让 溢出的液体流入一个小桶,桶中的液体就是物体排开的液体。这 时,我们用弹簧测力计就可以测出G排的大。 G排 = G溢水–G桶 二、浮力的大小 实 验 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 设计实验 需要测量的物理量: F浮、G排 实验步骤 注意:在物体浸入前应先测空桶的物重 ① 测物重G ② 测空杯重G1 ③ 测浸没后的拉力F ④ 测量杯和溢水重G2 F浮 = G – F G排 = G2–G1 二、浮力的大小 实 验 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 设计实验 需要测量的物理量: F浮、G排 实验步骤 设计实验用表 浮力与物体排开液体重力的关系实验用表 注意:在物体浸入前应先测空桶的物重 二、浮力的大小 实 验 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 得出结论 阿基米德原理: 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力。 阿基米德原理数学表达式: F浮= G排 用于计算的导出式: 导出式 的推导 ∵ F浮= G排 又 ∵ G= m排 g ∴ F浮 = 液 gV排 F浮 = 液 gV排 二、浮力的大小 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力。 对阿基米德原理的理解 阿基米德原理: ① 由 F浮=G排= 液gV排 可知,浮力的大小只和排开液体的体积V排和液体的密度 液 有关,与物体的密度、形状、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。 ② V排不等于V物,只有当物体