3.3 阿基米德原理课件-2023-2024学年华东师大版八年级上册科学

3.3阿基米德原理 ——挑战用矿泉水瓶横渡长江 年 级：八年级 学 科：初中科学（华师大版） 动手动脑学科学——华师大版八年级上册（第3课时） 【问题提出】 总质量为177千克的三人组，若不计瓶子自重，理论上至少要多少个规格为550毫升的矿泉水瓶才能确保嘉宾浮在水面上？ 2 【问题解决一】水对船的总浮力至少要多少？ （船身自重忽略不计） 船 嘉宾 1 嘉宾 2 嘉宾 3 水 F浮≥1770N F压 G=mg =177千克×10牛/千克=1770牛 F压=G=1770牛 【问题解决二】 1个规格为550毫升的空矿泉水瓶能获得的 最大浮力是多少？ 浮力的大小与哪些因素有关？ 浮力的大小与哪些因素有关 F浮乙=G-F1=1.3N-0.8N=0.5N F浮丙=G-F2=1.3N-0.3N=1.0N 物体所受的浮力的大小与物体浸入水中的体积有关；物体浸入水中的体积越大，物体所受浮力越大。 甲 （空气中） G=1.3N 乙 （水中一半） F1=0.8N 丙 （水中浸没） F2=0.3N 浮力的大小与哪些因素有关 甲 （空气中） G=1.3N 乙 （水中一半） F1=0.8N 丙 （水中浸没） F2=0.3N 丁 （水中浸没更深） F3=0.3N F浮丙=G-F2=1.3N-0.3N=1.0N F浮丁=G-F3=1.3N-0.3N=1.0N 物体所受的浮力的大小与物体浸没水中的深度无关。 浮力的大小与哪些因素有关 F浮丙=G-F2=1.3N-0.3N=1N F浮戊=G-F4=1.3N-0.5N=0.8N 甲 （空气中） G=1.3N 戊 （酒精中浸没） F4=0.5N 丙 （水中浸没） F2=0.3N 物体所受的浮力的大小与物体浸入的液体密度有关；浸没在密度越大的液体里物体所受浮力越大。 物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。跟物体浸没在液体的深度无关。 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。 大量实验表明： 21cnjy.com 21cnjy.com 物体的重力/N 物体在液体中测力计示数/N 小桶的重力／N 小桶和排液的总重/N 1.25 0.3 0.4 1.35 实验数据 0.95 0.95 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受到的重力。 浮力/N 排开液体的重力/N 阿基米德原理 （1）内容：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的液体所受重力的大小。 F浮=G排液 （2）表达式： 重力公式：G排液= m排液g 密度公式：m排液= ρ液 V排 变形式 （3）导出式：F浮=G排液= m排液g= ρ液 gV排 （图片来源于课本） ①表明浮力大小只与液体的密度ρ液 和物体排开的液体的体积V排有关；与其它因素无关。 阿基米德原理及公式的理解 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 V排=V浸=V物 V排=V浸<V物 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注意各物理量的单位：F浮：牛 ρ液：千克/米3 V排：米3 阿基米德原理及公式的理解 ⑤阿基米德原理同样适用于气体。 【问题解决二】 1个规格为550毫升的空矿泉水瓶能获得的 最大浮力是多少？ （长江水密度看作纯水密度，g取10牛/千克） 解：根据F浮=G排液= m排液g= ρ液 gV排 F浮最大=ρ液 gV排 =1.0×103千克/米3×10牛/千克×550×10-6米3 =5.5N 需要规格550毫升的瓶子322个。 总质量为177千克的三人组，若不计瓶子自重，理论上至少要多少个规格为550毫升的矿泉水瓶才能确保嘉宾浮在水面上？ 【问题解决三】 解：n=F浮/F浮/个=1770N/5.5N/个=321.82个≈322个 ①在一只很薄的塑料袋中装满水，排出全部空气，用细线把袋口扎紧。 ②另取一段橡皮筋，测量出它不伸长时的长度，再使橡皮筋与细线相连，拿住橡皮筋的上端吊起装满水的塑料袋，测量出橡皮筋伸长后的长度。 ③然后将塑料袋浸没于水中，测量橡皮筋的长度。 活动 浮力小实验 你能解释你的实验结果吗？ G F浮 G水=m水g=ρ水V水g F浮=G排液