10.2 阿基米德原理---- -2024-2025学年人教版物理八年级下册

第2节 阿基米德原理 第十章 浮力 八年级物理（RJ） 教学课件 1 复习提问: 1、如何用弹簧测力计测量浮力? 称重法 用弹簧测力计测量浮力大小 F浮=G物-F示 G物 F浮 F示 2、浮力产生的原因是什么? 浸在液体中的物体，受到液体向上和向下的压力差叫浮力 (即F浮=F向上一F向下)（压力差法）， 这就是浮力产生的原因。 复习提问: F左 F右 h1 h2 F1 F2 3、探究浮力的大小跟哪些因素有关? 复习提问: 液体的密度ρ液 决定浮力F浮大小的因素 物体排开在液体的体积V排 相传叙拉古国国王让工匠替他做了一顶纯 金王冠。做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了 假，国王请阿基米德来检验，又不能破坏王冠。 最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一 天他去澡堂洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻拖起。他兴奋地跳出澡盆，奔向街头，大声喊着“尤里卡!尤里卡(我知道了)!”。 阿基米德想到了什么方法呢? 5 阿基米德的灵感 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。 物体排开液体越多，所受浮力越大 根据公式 m=ρV 排开液体的 重力越大 排开液体的 质量越大 浮力 越大 液体的密度越大，物体排开液体的体积越大 根据公式 G=mg 阿基米德的灵感 （1）提出问题 物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有什么定量关系？ （2）猜想与假设 一、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 ∵m=ρV，G=mg， ∴m排=ρ液V排，G排=m排g 　　∴F浮=G排 根据“浮力的大小与排开液体的体积和排开液体的密度有关” 浮力大小 排开液体的重力 一、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 【实验器材】石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水 一、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 【实验步骤】 （1）用弹簧测力计测出空杯子的重力G空。 一、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 【实验步骤】 （2）用弹簧测力计再测出石块的重力G物。 一、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 【实验步骤】 （3）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。 一、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 【实验步骤】 （4）用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。 一、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 【实验步骤】 ①测出空桶的 重力G空 ②测出物体在空气中重力G物 ④测出小桶和排开的水的总重力G总 ③物体浸在水中，读出测力计的示数F示 G=1.5N G桶=1.2N F=0.5N G总=2.2N 一、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 【实验数据表格】 研究对象 物重 G物/N 空杯重 G空/N 物体浸没水中时 弹簧测力计示数F示/N 杯、水总重 G总/N 浮力的大小 F浮/N 排开水的重量 G排/N 石块 0.45 铝块 0.45 铁块 0.45 1.15 0.70 0.90 0.45 0.45 0.54 0.34 0.20 0.20 0.65 0.78 0.68 0.10 0.55 0.10 换用其他液体进行实验，上述结论仍成立。 浮力的大小等于物体排开的水受到的重力。 【实验结论】 15 二、阿基米德原理 1、内容： 浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所 受的重力。 2.原理式：F浮=G排 4.适用范围：液体和气体 3.表达式： F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 公 式 法 16 二、阿基米德原理 G排：表示物体排开液体的重力，单位：牛（N） m排：表示物体排开液体的质量，单位：千克（kg） ρ液：表示液体的密度，单位：千克每立方米（ kg/m3 ） V排：表示物体排开液体的体积，单位：立方米（m3） g： 9.8牛/千克（N/kg） F浮：表示浮力，单位：牛（N） F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 17 二、阿基米德原理 5、影响浮力大小的因素 由公式F浮＝ ρ液 gV排可知：浮力F浮的大小只和 ρ液、V排有关，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。 6、求液体密度、排开液体的体积 F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 18 二、阿基米德原理 V排<V物 V排=V物 浸没 部分浸入 F浮 =ρ液gV排 浸入液体中 全部 浸没 部分 浸入 V排=V物 V排<V物 对于同一物体而言，物体排开液体体积越大，所受的浮力也越大，浸没时受到的浮力最大。 19 三、课堂小结 阿 基 米 德 原 理 实验探究 阿基米德原理的应用 F浮=G排=m排 =ρ液g V排 求物体排开液体的体积 求浮力 求液体的密度 四、巩固练习 1、如图是小新同学探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的 A B C D （1）如果是你做这个实验，为了减小误差，则图中的操作步骤顺序为__________________。 DABC 实验过程图。 （2）图中________两个步骤是为了测量浮力的大小。 AB 四、巩固练习 （3）下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据。请你将第三行数据补充完整。 实验次数 物重G/N 空桶重G0/N 物体浸没水中弹簧测力计示数F/N 桶与排出水总重G1/N 浮力F浮/N 排开水重G排/N 1 1.2 0.6 0.8 1.0 0.4 0.4 2 2.0 0.6 1.4 1.2 0.6 0.6 3 2.4 0.6 1.6 0.8 0.8 1.4 四、巩固练习 2、浮在空中的气球，排开空气的重力为1N，则气球所受的浮力为 N。 3、将一木块放入装满水的烧杯中，溢出200g水，则木块所受的浮力为 N。 1 2 四、巩固练习 4、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（ ） A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定 水 酒精 水银 C 四、巩固练习 5、如图所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中，保持静止，绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是（ ） A.F1＞F2 B. F1=F2 C. F1＜F2 D.无法确定 F1 F2 B 四、巩固练习 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 6、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 四、巩固练习 7、一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是 N。（g取10 N/kg） 1 四、巩固练习 9．弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3，这个物体的密度是（ ） A. 1/3×103 kg/m3 B. 2/3×103 kg/m3 C. 3×103 kg/m3 D. 3/2×103 kg/m3 8．铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开水的体积是 cm3,排开的水重是 N，受到的浮力是 N。如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力是 N。（g取10 N／kg） D 100 1 1 0.8 四、巩固练习 10. 弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图甲所示；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象，下列说法中正确的是(　　) A. 物体的体积是500 cm3 B. 物体受到的最大浮力是5 N C. 物体的密度是2.25×103 kg/m3 D. 物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N C $$