10.2 阿基米德原理( 课件)-2024-2025学年度人教版物理八年级下册

第十章 浮力 第2节 阿基米德原理 请同学们翻到《精讲本》P47 1． 物体所受浮力的大小跟 和 ⁠ 有关. 2． 阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向 ⁠的浮力，浮力 的大小 ⁠它排开的液体所受的重力． 物体排开液体的体积 液体的密 度 上 等于 3． 公式：F浮＝ ＝ ＝ ⁠． 变形式：求液体密度：ρ液体＝， 求物体排开液体的体积：V排＝ 各物理量物理意义：ρ液表示液体的密度，单位是千克/米3( kg/m3 )； V排表示排开液体的体积，单位是米3(m3)；g取9.8牛/千克(N/kg)；F浮表示 浮力，单位是牛（ N ）． G排 m排g ρ液gV排 N 4． 适用范围：液体和气体． 注意：V物表示物体的体积，V排表示物体排开液体的体积．物体浸没 在液体中时，V排 V物；物体部分浸入液体时，V排 V物．(均选 填“>”“＝”或“<”) ＝ < 阿基米德的灵感 例1 教材改编阿基米德跨进浴缸中时，看见浴缸里的水向外溢，而 且越往水中，受到向上的力越 ，排开的水越 ⁠，说明受到的 浮力大小与 ⁠有关．进一步分析可知：物体浸在 液体中的体积 ⁠物体排开液体的体积．如果用物体排开液体的体 积取代物体浸在液体中的体积，结合上节课探究的结果：浮力的大小还 与液体的密度有关，则可以得出：物体排开液体的体积越大、液体的密 度越大，所受的浮力就越 ⁠．而排开液体的体积与液体密度的乘积 就是排开液体的 ⁠． 大 多 物体排开液体的体积 等于 大 质量 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 例2 科学探究在探究浮力的大小跟排开液体所受重力关系的实验 中，物理实验小组按如下步骤进行了探究： ①测出空小桶的重力F1(图甲)； ②测出物块所受的重力F2(图乙)； ③物块浸没在装满水的溢水杯中，弹簧测力计的示数为F3(图丙)； ④测出小桶和溢出水的总重力F4(图丁)． 请根据以上的探究，回答下面的问题： (1)对照以上步骤，可知物块所受的浮力F浮＝ ⁠，物块排开 的水所受的重力G排＝ ．(均用相关物理量的字母表示) (2)比较F浮和G排的大小． F2－F3 F4－F1 (3)物理小组用水做完实验后，将水换成其他液体再重复上述步骤， 其主要目的是 ⁠． A． 多次测量求平均值，减小误差 B． 多次测量寻找普遍规律 (4)多次实验后，小组同学得出了结论：物体所受的浮力F浮 ⁠ 物体排开液体的重力G排． B 等于 (5)进行丙步骤时，若溢水杯中的水未加满，会使测得的G排 ⁠ (选填“偏大”或“偏小”)；如果实验中物块没有全部浸在水 中， (选填“仍能”或“不能”)验证阿基米德原理． 偏 小 仍能 阿基米德原理的应用 例3 有一个重0.21 N的实心物块，已知其密度为ρ物＝1.05×103 kg/m3，若g取10 N/kg，则： (1)当它浸没在水中时受到多大的浮力？ 解：实心物块的质量m物＝＝＝0.021 kg 体积为V物＝＝＝2×10-5 m3 物块浸没在水中时排开水的体积V排＝V物 根据阿基米德原理F浮＝G排可知，该物块受到的浮力 F浮＝m水g＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×2×10-5 m3×10 N/kg＝0.2 N (2)若该物块在某种盐水中所受浮力的大小等于它的重力大小，浸在 盐水中的体积是物块总体积的，则盐水的密度是多少？ 解：由题意知，物块在盐水中所受浮力的大小为0.21 N，根据阿基米 德原理F浮＝G排可知，此时物块排开盐水的重力G盐水＝F浮＝0.21 N 排开盐水的质量m盐水＝＝＝0.021 kg 盐水的密度ρ盐水＝＝＝1.4×103 kg/m3. 答：(1)物块浸没在水中时受到的浮力为0.2 N； (2)盐水的密度是1.4×103 kg/m3. 例4 现有一质量为1.5 kg、体积为8×10-3 m3质地均匀的浮标，用细 绳的一端系住浮标，另一端固定在池底．随着水池内水位的上升，细绳 逐渐被拉直，当水位达到70 cm时浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断(ρ水 ＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)，如图所示．下列相关分析中正确的是 （　D　） D A． 浮标的密度为1.875×103 kg/m3 B． 此时水对池底的压强为7×104 Pa C． 浮标所受的浮力为15 N D． 细绳对浮标的拉力为65 N 1． 关于阿基米德原理，下列叙述正确的是（　D　） A． 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体 的体积 B． 浸在液体中的物体受到向下的浮力，浮力的大小等于它排开的液体的 体积 C． 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体的重力 D． 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体 受到的重力 D 2． 将重为5 N的物体，轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出2 N的 水．此时物体受到的浮力是（　D　） A． 7 N B． 5 N C． 3 N D． 2 N D 3． 体积相同的铜块、铝球和木块浸在液体中，如图所示，受到的浮 力最大的是（　A　） A． 一样大 B． 木块 C． 铜块 D． 铝球 A 4． 小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实 验，四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，下列等式正确 的是（　C　） A． F浮＝F2－F1 B． F浮＝F4－F3 C． F浮＝F2－F3 D． F2－F1＝F4－F1 C 5． 体积为2×10-3 m3的金属块浸没在水中，求金属块受到的浮力大 小F浮．(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 解：已知金属块浸没在水中，排开水的体积等于金属块的体积， 即 V排＝V金＝2×10-3 m3 金属块受到的浮力 F浮＝G排＝m水g＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3 m3＝20 N. 答：金属块受到的浮力为20 N． $$