9.3 阿基米德原理-2024-2025学年八年级物理下学期同步教学资源（沪科版2024）

第三节 阿基米德原理 第九章 浮力 影响浮力的因素 浸在液体中的体积 F2 F1 F浮= G-F拉或F浮= F1-F2 液体的密度 测量浮力的方法 称重法 物体浸在液体中所受的浮力大小等于弹簧测力计示数减小的数值。 还有其他方法吗？ 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 浸在液体中的体积　　　　　 液体的密度 复习回顾 G F拉 阿基米德灵感的启示 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力越大。 物体排开液体的体积 ✖ 液体密度 ＝ 排开液体的质量 物体排开液体中的质量越大，浮力越大。 物体所受的浮力与它排开液体所受的重力是否有直接关系呢？ M排 G排 × V排 ρ液 ＝ ✖ g ( 10N/kg) F浮 G排 浮力 大小 排开液体 所受重力 液体 密度 排开液体 的体积 排开液体 的质量 浮力大小与排开液体所受的重力有何关系？ m=ρV G=mg ρ V 【实验探究】浮力F浮与物体排开液体重力G排的关系 猜想与假设： 浮力的大小跟排开液体所受的重力应该有一定的关系， 大小可能相等 实验思路： 本实验需要先测量两个量： 物体所受的浮力 物体排开液体的重力 F2 F1 F浮= G-F拉 或F浮= F1-F2 G F拉 二、阿基米德原理 浮力与物体排开液体重力的关系 图1 图3 图2 探究实验 F浮=G-F拉 G排=G总- G空 比较F浮和G排的大小 图4 图5 G F拉 G总 G空 实验数据： 次数 物体的重力G物 物体在液体中测力计示数F 浮力F浮 小桶和排液的总重G总 小桶的重力G桶 排开液体的重力G排 1 2 3 ... 2.15N 1.35N 1.10N 0.3N 0.80N 0.80N 2.15N 1.60N 0.85N 0.3N 0.55N 0.55N 2.15N 1.80N 0.65N 0.3N 0.35N 0.35N 实验结论： 浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，即F浮= G排 阿基米德原理 1.内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。 阿基米德 2.公式： 3.适用范围：液体和气体 4.对原理的理解: 物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”（V排=V浸=V物）和“部分浸入”（V排=V浸<V物）两种情况。 F浮 =G排 =m排g= ρ液 g V排 浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。 F浮=G排=m排g= ρ液 g V排 阿基米德原理表明，浮力大小只和 ρ液 、V排有关，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漂浮、悬浮、沉在水底、还是运动等因素无关。 ρ液——液体的密度； (单位：kg/m3) V排——物体排开的液体的体积；(单位：m3) 交流与合作： 　　如果溢水杯中的水没有加满，当物体浸没在水中时，溢水杯中的水面升至满杯时才会有水溢出，从而使溢出的水的体积小于物体排开的水的体积，使测得物体排开水所受重力偏小。 2.在探究过程中如果溢水杯中的水没有加满，会造成什么影响? V排＜V物 V排＝V物 1.需换用不同的物体进行多次实验，避免实验偶然性，从而得到普遍规律。 也可用这样的 装置代替溢水杯 实验器材：溢水杯 液面一定要达到 溢水口。 阿基米德的灵感 据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，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，突然想到，物体浸在液体中的体积不就是物体排开的液体的体积吗？ 阿基米德 阿基米德（公元前287年—公元前212年），伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学家、力学家，静态力学和流体静力学的奠基人，并且享有“力学之父”的美称，阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。 人物介绍 主要成就 物理学家 浮力原理：物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重力。 杠杆原理：发现了杠杆平衡条件。 阿基米德的《方法论》： “十分接近现代微积分”，这里有对数学上“无穷”的超前研究，贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。 例题1：如图,将一个木块放入装满水的溢水杯中,溢出了100g的水,那么,木块所受的浮力是多大呢?(g取10N/kg) 解:F浮=G排=m排g =0.1kg×10N/kg =1N 例题2：如图,将另一个木块放入盛有水的烧杯中,木块浸入水中的深度为4cm,木块底面积为60cm2那么木块受到的浮力为多大呢?(g取10N/kg) 解:F浮=G排 =ρ液gV排 V排=s木h入 =60cm2×4cm =240m3 =1×103kg/m3×10N/g×240m3 =2.4 N 例题3：如图,将一个质量为790g的铁块浸没在烧杯内的水中,求铁块受到的浮力。(铁的密度为7.9×103kg/m3,g取10N/kg) 790g 解:F浮=G排 =ρ液gV排 =1×103kg/m3×10N/g×100×10-6m3 =1 N 例题4：如图,将另一个铁块放入底面积为100cm2的 烧杯中,水面上升了2cm,那么铁块受到的浮力 为多大呢?(g取10N/kg) 解:F浮=G排 =ρ液gV排 V排=S容⊿h =100cm2×2cm =200cm3 =1×103kg/m3×10N/g×200×10-6m3 =2 N $$