10.2 阿基米德原理 课件-2024-2025学年人教版物理八年级下册

问题 辽宁舰受到的浮力有多大？ 第十章——浮力 第2节 阿基米德原理 八年级物理下册 •人教版 1. 通过复习旧知，知道物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积，能构建物体所受浮力与排开液体所受重力之间的联系。 2. 经历探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系实验过程，记录并处理数据，并能分析论证得出结论，进一步掌握科学探究的方法。 学习目标 3、理解阿基米德原理，能应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。 阿基米德的灵感 阿基米德的故事，给了我们很大的启示。我们知道，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。现在我们用“物体排开液体的体积”取代“浸在液体中物体的体积”来陈述这个结论，就是：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。 物体浸在液体中的体积 = 物体排开液体的体积 10.2 初中物理鹿老师 阿基米德原理 根据公式 m=ρV 进一步推想：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力应该有直接的关系。 根据公式 G=mg 排开液体的 质量越大 排开液体的 重力G排越大 浮力F浮越大 物体排开液体的体积越大，液体的密度越大 F浮与G排 阿基米德的启示 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 F浮 ？ G排（大于、小于或等于） 任务二：浮力的大小 实验名称 实验猜想 实验设计 （2）怎样测量物体排开液体所受的重力? （1）怎样测量物体所受浮力的大小? F浮=G物-F拉 G排=G总-G桶 自学课本P69页，小组讨论以下问题：（时间2min） 实验目的 找寻F浮与G排的定量关系 G物 F拉 G桶 G总 从以上问题你知道需要实验中记录的数据有几个？计算的数据有几个？表格如何设计呢？ 次数 空小桶所受的重力G桶(N） 物体所受的重力G物(N) 物体在水中时弹簧测力计的示数F拉(N） 小桶和排开水所受的总重力G总(N） 浮力 F浮(N） 排开的水所受的重力G排(N） 1 2 3 任务二：浮力的大小 实验表格设计 （3）如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序? （课本合理吗？） 任务二：浮力的大小 ① → ② → ③ → ④ → ⑤ 【NB虚拟实验】 表现性评价二 1、能合理设计探究实验步骤，准确测量浮力和排开液体的重力。 （+3分） 2、主动提出高质量问题，积极参与小组讨论并提出建设性意见，展示环节逻辑清晰。（+3分） 自我 评价 G物 F拉 G桶 G总 任务二：浮力的大小 弹簧测力计、烧杯、溢水杯、不同物块、水（或者盐水） 1. 先把小烧杯放在溢水杯的出水口处，再用大烧杯向里面灌水，直到水面到达溢水 口处，让水流尽再把接水的小烧杯拿走。 2. 测出空小桶所受的重力。 3. 用测力计测出金属块所受的重力。 4. 把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出这时测力计的示数。同时， 用小桶收集物体排开的水，直到溢水口处的水流尽。 5.测出小桶和物体排开的水所受的总重力。把所有测量的数据如实记录在表格中。 实验器材 实验步骤 （4）设计记录实验数据的表格，记录实验数据。 任务二：浮力的大小 次数 空小桶所受的重力G桶(N） 物体所受的重力G物(N) 物体在水中时弹簧测力计的示数F拉(N） 小桶和排开水所受的总重力G总(N） 浮力 F浮(N） 排开的水所受的重力G排(N） 1 2 3 实验记录 时间：6min 温馨提醒：1、注意弹簧测力计的使用方法，测力时手不要抖动。 2、将物块放入溢水杯或者取出的的时候动作要轻，不要让水溅出， 要等水全部流出的时候再读数。不要碰到容器底部。 3、测量第二次的时候要把小桶擦干净再做。 4、小组成员之间做好分工，互相协助。（操作员、记录员、观察员……） 10.2 初中物理鹿老师 阿基米德原理 实验：探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【实验结论】 大量的实验结果表明，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所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是F浮=G排。 次数 小桶所受的重力G桶/N 物体所受的重力G物/N 物体在水中时弹簧测力计的示数F拉/N 小桶和排开水所受的总重力G总/N 浮力 F浮/N 排开的水所受的重力G排/N 1 2 3 0.4N 1.4N 1.2N 0.6N 0.2N 0.2N 1N 0.8N 0.4N 0.4N 0.6N 1.2N 0.8N 0.8N 10.2 初中物理鹿老师 阿基米德原理 阿基米德原理 1.阿基米德原理内容： 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液体所受的重力。 2.数学表达式： F浮=G排=m排g=ρ液gV排 F浮为浮力，单位：N G排为排开液体所受重力，单位：N m排为排开液体的质量，单位：kg ρ液为液体的密度，单位：kg/m3 g为常数，9.8N/kg，单位：N/kg V排为物体排开液体的体积，单位：m3 10.2 初中物理鹿老师 阿基米德原理 阿基米德原理 3.对于阿基米德原理的理解 ①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液和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。 ②适用范围：该定律也适用于气体，物体在气体中所受浮力的大小可用F浮=ρ气gV排计算。 ③求液体密度、排开液体体积的公式： 10.2 初中物理鹿老师 阿基米德原理 阿基米德原理 3.对于阿基米德原理的理解 ④理解“浸在液体中的物体” 浸在液体中的物体包括两种情况：一是物体全部浸入液体中，如图中B物体，也叫浸没；二是一部分体积浸入液体中，如图中A物体。 物体浸没时：V排=V浸=V物； 物体部分浸入时：V排=V浸<V物。 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里，都受到浮力，都遵循阿基米德原理。 B浸没 A部分浸入 例题：有一杯水、一杯盐水和一块重0.22N、密度为1.1×103kg/m3的塑料块。 (1)该塑料块浸没在水中时所受的浮力是多少? F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N 任务三：浮力的计算 V排=V塑料=2×10-5m3 解： 水 塑料块在盐水中是漂浮，根据二力平衡原理F浮=G物=0.22N 任务三：浮力的计算 解： 由F浮= ρ液 gV排得 例题：有一杯水、一杯盐水和一块重0.22N、密度为1.1x103kg/m3的塑料块。 (2)若该塑料块在盐水中是漂浮的，浸在盐水中的体积是塑料块总体积的90%，则盐水的密度是多少?g取10N/kg。 F浮 G物 盐水 纸笔性评价二： 1、能利用阿基米德原理准确计算浮力的大小（+3分） 2、能通过实例灵活运用阿基米德原理变形公式解决问题。（+3分） 自我 评价 阿基米德的灵感 实验设计方案 浮力的大 实验结论：浮力的大小与排开的液体的重力相等 内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 等于它排开液体所受的重力 阿基米德原理 公 式 ：F 浮 =G 排液 适用范围：液体和气体 本 节 小 结 阿基米德原理 当堂检测 1.浸在液体中的物体，受到的浮力大小取决于( ) A. 物体的体积和液体的密度 B. 物体的密度和物体浸入液体的深度 C. 物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素 2.如图所示，甲、乙两球体积相同，浸在水中静止不动，则( ) B. 乙球受到的浮力大 D. 条件不足，无法确定 甲 A. 两球受到的浮力一样大 C.甲球受到的浮力大 乙 C C 3.如图所示，体积相等、形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在 水中不同深度处，则( ) A. 铁板受到的浮力大 B. 铝块受到的浮力大 C. 铅球受到的浮力大 D. 它们受到的浮力 一样大 4. 如图所示，A 、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大? A B F 浮A<F 浮B D B A 水 酒精 5. 如 图 所 示 ，A 、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大? F浮A>F 浮B (1)①②③三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系，得出的结论是 O (2)分析 三次的实验数据，可知浮力大小与物体浸没 在液体中的深度无关。 6.在探究“浮力的大小 跟哪些因素有关”的实 验中，辰辰同学和他的 伙伴们做了如下图所示 的一系列实验 中的体积 体积越大，受到的浮力越大 物体浸在液体 物体浸在同一液体中的 (3)此实验还探究了浮力的大小与 的关系，得 出的结论是 (4)通过实验数据可知金属块的密度为 kg/m²。 (5)利用 和 三次实验结果 还能算出盐水的密度。 ① ② ③ ④ ⑤ 液体的密度 当物体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 9×10³ ③(或④) (6)辰辰同学研究浮力大小与深度的关系时，根据测得的 实验数据，作出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处 深度h的关系图象，如图所示，根据图象可以判断出，此 实验过程中浮力的变化情况是先 后 。(均 选填“变大” “变小”或“不变”) 变 大 不变 课堂小结 说一说 学到了什么？你能否构建出本节课的思维导图？ 对照学习目标，是否全部达成？每达成一个目标加上相应的分数，看哪些同学得的最多？ 当堂达标检测 达标练习: 完成学历案达标检测1-4题（时间5min） 答案：1. C 2. B 3. 1.8 4. 7.8×103N 【学后反思】 1、请尝试总结本节课的重要知识和学习中的思维方法，或写下自己需要求助的困惑等。 2、在学习中需要求助的困惑与分享自己如何学会的经验： 3、个人总评：本节课自我评价得分为 分，本节课等级评价为 级。（31-48分为A级，11-30分为B级，0-10分为C级） 4、根据表现选择一下，给自己一个： （ ） Lavf57.83.100 $$