10.2 阿基米德原理 课件2023-2024学年物理人教版八年级下册

第2节 第十章 浮力 阿基米德原理 1.浮力的影响因素有哪些?他们与浮力大小有怎样的关系? 提示 浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体中的体积有关。在同种液体中,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大;当浸在液体中的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。 温故知新 2.下列关于浮力的说法,正确的是( ) A.只有浸没在液体里的物体才受到浮力 B.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力,下沉的物体不受浮力 C.物体在液体中浸没得越深,所受浮力越大 D.浮力的方向总是竖直向上的 D 3.当物体浸在水中时,排开液体的体积指的是哪一部分的体积? 提示 排开液体的体积是指物体放入液体中后,挤占了原本的液体的位置后,溢出来的液体的体积,同时也是指在液面之下的物体的体积。 一、探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 1.根据教材中的饮料罐放入水中的实验,当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时,浮力是否更大? 提示 通过实验发现越向下按压饮料罐,手受到的向上反抗的力越明显,说明受到的浮力越大。 合作探究 2.根据阿基米德的发现我们可以推测出来:浮力的大小跟_ 密切相关,而液体的重力大小跟它的质量成正比,因此,可以进一步推想,浮力的大小跟 也密切相关。 为了研究这个问题,我们一起来做以下实验:探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系。 排开液体的 质量 排开液体的重力 实验步骤: (1)如图甲、乙所示,用弹簧测力计 分别测出小桶的重力G桶和重物的重 力G; (2)如图丙所示,把重物浸没在盛满 水的溢水杯中,读出测力计的示数F,同时用小桶收集排开的水; (3)如图丁所示,测出小桶和重物排开的水所受的总重力G总; (4)换用不同质量的重物和不同密度的液体重复实验。 实验结论:浸在液体中的物体受到 ,其大小等于_ 。 竖直向上的浮力 排开 液体的重力 实验次序 物重G/N 物体浸没在水中测力计示数F/N 桶与排出水总重G总/N 空桶重G桶/N 浮力F浮/N 排开水重G排/N 1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.5 2 2.0 1.5 1.1 0.6 0.5 0.5 3 2.4 1.7 1.3 0.6 0.7 0.7 注意事项: (1)为减小误差,应先测物体的重力,再测物体浸在水中时所受的拉力;先测空桶的重力,再测小桶和溢出水的总重力。 (2)实验时,要缓慢将重物浸入溢水杯中,直至水不再流出为止,在这一过程中手不要晃动,以免排开的水量增加。 (3)实验时,物体不能触及容器底或容器壁。 二、阿基米德原理 阅读教材,回答下面的问题: (1)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 它排开的液体所受的重力。 等于 (2)公式: 。 使用阿基米德原理的注意事项:①“浸”的含义:一是物体浸没(当浸没时则有V物=V排)在液体中。二是物体的一部分体积浸入液体中,还有一部分体积露在液面以外(V物≠V排)。②浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,跟物体本身的体积、物体的密度、物体的形状、物体浸没在液体中的深度、物体在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。③由公式变形可用来计算排开液体的体积,可用来计算液体的密度。④阿基米德原理也适用于气体,F浮= 气gV排。 F浮=G排= 液gV排 例1 (2023 深圳罗湖区四模)在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,某小组的同学用溢水杯、小桶、水和弹簧测力计进行了如图甲、乙、丙、丁所示的操作: 典例示范 (1)实验中,测得浮力为F浮=_。(用F1、F2、F3、F4中的某些字母表示) F2-F3 解析 由题图乙看出,物体A的重力是F2,物体A浸没在水中弹簧测力计对物体A的拉力是F3,物体A浸没在水中受到的浮力F浮=F2-F3; (2)以下实验操作不影响得出“浮力等于排开液体的重力”结论的是_。 A.物体A入水前,水面未到达溢 水杯的溢水口 B.图丙中物体未浸没在水中 C.图丙中物体A在浸入水中时触 底并对溢水杯底部产生压力 D.先做丁步骤,再做甲步骤 B 解析 当物体A入水前,水面未 到达溢水杯的溢水口,物体放入 溢水杯时,先要使溢水杯满了才 可以向外排水,导致测量出的排 开水的重力偏小,故在此过程中, 物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A会影响实验结论; 题图丙中物体未浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体的重力,对实验没有影响,故B不会影响实验结论; 题图丙中物体A在浸入水中时触底并对溢水杯底部产生压力,根据力的作用是相互的,杯底将给物体A一个竖直向上的作用力,则弹簧测力计的示数偏小,进而测量的浮力偏大,导致浮力大于排开水的重力,故C会影响实验结论; 先做丁步骤,再做甲步骤,会因丁步骤到甲步骤不能将杯内的水完全倒干净