9.2 阿基米德原理 2023-2024学年沪粤版物理八年级下册

9.2阿基米德原理 1、知道阿基米德原理，会用阿基米德原理进行有关的简单计算。 2、经历探究阿基米德原理实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。 学习目标： 情感态度与价值观：通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣； 通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。 阿基米德的启示 相传，叙拉古国王命人用金子做了 一顶皇冠。他怀疑王冠里掺了假，于是要阿基米德鉴定，但又不能损坏它。阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，就要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然一跃而出，狂呼：“攸勒加，攸勒加！”他找到来测量王冠体积的方法。什么方法呢？ 情境引入 排开液体的体积 物体浸在液体中的体积 = 做做想想 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。 回顾：浮力大小与哪些因素有关？ 浮力大小，跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 猜 想 浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？ 浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。而物体浸入液体的体积，就等于被它排开的液体体积。因此，浮力的大小就可能跟物体排开液体的重力存在着一定的联系。 浮力大小可能与排开液体的重力有关。 实验器材：物块、溢水杯、空杯、测力计、水 ⑴用弹簧测力计先测出石块的重力G。 ⑵用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。 1.15N 0.45N 实验步骤： 活动 一、探究浮力的大小 探究实验 ⑶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′。 ⑷用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。 0.70N 0.90N 动画演示：阿基米德原理 收集实验数据： 比较浮力的大小和物体排开水的重量，你发现了什么？ F浮=G排 阿基米德原理 1.内容： 浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 2.公式： F浮=G排 =ρ液 g V排 二、关于阿基米德原理的讨论 1、F浮=ρ液 g V排 ρ液----液体的密度 V排 -----排开液体的体积 2、F浮=ρ液 g V排 -------决定式 表明浮力大小只和 、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。 ρ液 3.对原理的理解 （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 （2）阿基米德原理对气体也同样适用。 三、浮力大小的计算 例题讲解 在图9-4所示的实验中，物体的体积V=50cm3,g取10N/kg，试问： （1）把物体完全浸没在水中时，它排开水的重量为多少？它受到的浮力多大？ （2）把物体完全浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中，它排开盐水的重量为多少？它受到的浮力多大？ 解：根据阿基米德原理，浮力的大小应等于被物体排开的液体的重量。 （1）浸没在水中时，被物体排开的水的体积 V排=V=50cm3 =5×10-5m³ 所以物体受到水的浮力 F浮=G排=ρ水V排g =1×103kg/m3×5×10-5m3×10N/kg=0.5N 浸没在盐水中时，被物体排开的盐水的体积 V排=V=5×10-5m3，排开盐水的重量 G’排=m盐水g=ρ盐水V排g =1.1×103kg/m3×5×10-5m3×10N/kg=0.55N 所以物体受到水的浮力F’浮=G’排=0.55N （2）把物体完全浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中，它排开盐水的重量为多少？它受到的浮力多大？ 答：（1）物体完全浸没在水中时，受到的浮力为0.5N； （2）物体完全浸没在盐水中受到的浮力为0.55N 1．阿基米德原理 2．阿基米德原理的公式 3．利用阿基米德原理的分析与计算 课堂小结 通过本节课学习你知道了什么？对浮力的计算你还有疑惑吗？ 1、比较下列物体受的浮力 ⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中 铁 F浮铝 ＝ F浮铁＝ F浮铜 铜 铝 随堂练习 　 ⑵如图所示，A、B两个物体的体积相 等，哪个受到的浮力大？ A B F浮A< F