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

八年级下册第十章第2节 阿基米德原理 1、称重法：F浮=G-F 拉 ( 下 沉 ) 2、压 力 差 法 ：F 浮 = F 向上- F 向下 (通用但不方便 2- 5 3、平衡法：F 浮=G (漂浮或悬浮) 2 F F h₁ h₂ 知道物体浸在液体中的体积与物体排开液体 体积的关系 四 学习目标 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 理解阿基米德原理并能计算简单的浮力问题 四 学习重点 验证阿基米德原理 四 学习难点 阿基米德原理的应用和计算 一、物体浸入体积与排开液体体和的兰玄 物体浸入体积和排开水的体积是否相 V 浸=V 排 影响浮力大小的因素有两个： ①液体的密度 ②物体浸在液体中的体积 物体排开液体的体积 推理 排开液体的体积×液体的密度=排开液体的质量 浮力越大 排开液体的重力越大 猜 想 浮 力的大小跟排开液体的重力有关. 排开液体的体积越大 液体的密度越大 排开液体的质量越大 勺因素 二 排开液体的体积 同一液体中，物体排开液体的体积越大，物体 受 到 的浮力就越大。 物体浸在液体中的体积 跟随阿基米德 伐，发现浮力变 生活小实验 跟随阿基米德的步伐，发现浮力变大的因素 生活小实验 清水 盐水 力大 浮力小 浮力的大小跟液体的密度有关，液体密度越大， 浮力越大。 液体的密度 (浮N力)大小 排开液体的 体积 浮力大小 它们之间存 在什么联系 呢? 排开液体的质量( kg) 排开液体的 重力 跟随阿基米德的步伐，发现浮力变大的因素 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，F。与G 提出问题 浮力的大小跟物体排开液体重力存在什么样的定 量关系呢? 猜想与假设 可能相等，可能成正比 设计实验 F 浮 =G 物-F G 排 =G 总-G 示 桶 思考：要完成实验， 1、我们记录哪些实验数据? 2、要注意哪些事项? 丙丁甲乙(丁丙甲乙) (1)此实验的操作合理顺序是_ (用甲、乙、丙、丁表示);1. (2)通过图丙和图甲可以测出实心圆柱体浸没在水中时受到的浮力为 N, 小明进一 步分析比较其余实验步骤中的测量数据，就可以得出物体所受浮力的大小跟排开液体所 受重力相等。 (3)若在图甲的操作中，小明没有将圆柱体完全浸没到水中，则测得物体所受浮力会_ 物体排开液体所受重力(选填“大于”、“小于”或“等于”) 【课后小测】 1、如图是小明探究“浮力大小与排开液体所受重力的关系”的实验过程示意图。 1.9N 甲 乙 丙 丁 F 浮 =G 物 -F G排 =G 总-G 示 桶 思考：要完成实验，我们需要哪些实验 器材呢?记录哪些实验数据? G物 F示 G 总 G桶 甲 乙 丙 丁 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，F 与G 进行实验与数据收集 时间：8min 小组内分工合作，开始实验，并将测量的 实验数据填入学案中的表格。 实验 次数 物重 G物/N 物体在液体中测 力计示数F宗/N 浮力F浮/N 小桶和排开水 的总重G总/N 空小桶重 G桶/N 排开水所受 重力G排/N 1 2 3 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，F。与G 分析论证 计算出物体受到的浮力和排开液体的重力， 归纳总结，得出探究结论。 1、实验中需要注意哪些事项? 2、导致产生实验误差来源有哪些? 3、实验中存在哪些不足? 交流与评估 1min 讨论 大量的实验结果表明： 浸在液体中的物体受到向上的浮力， 浮力的大小等于物体排开液体的重力。 表达式： F浮=G 排 —— 阿基米德原理 推 导 式 ：F浮=G 排=m 排 P液V 排 g= g 阿基米德原理 阿基米德原理 推导式：F浮=G 排 =m 排 9 =P 液V 排 9 阿基米德原理 阿基米德原理，不仅适用于液体，也适用于气体。 阿基米德原理 (4)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是 A、用原来的方案和器材多次测量取平均值 B、用原来的方案将水换成酒精进行实验 C、用原来的方案将圆柱体换成其他物体进行实验 (5)图甲中，当圆柱体浸没在装满水的溢水杯后，将圆柱体继续向下移动一段距离(未 触底),弹簧测力计的示数将 ,水对圆柱体底部的压强将会 (后两空选 填“变大”、“变小”或“不变”) 讨论：若用G 表示物体排开液体所受的重力， m#表示物体排开液体的质量， P按表示液 体的密度，Vm 表示物体排开液体的体积，则阿基米德原理可用以下式子表示： Fa= =_ = 1、我今天学到了什么知识? 2、我感受到了什么? 3、我还存在什么疑惑? 阿基米德原理： F浮=G 排 小组合作 科学探究 回顾与小结 排开液体的 重力 浮力大小 作业是课堂教学的延伸和发展。 基础性作业：完成课本P56页第2、3、4、5题 拓展性作业：庄子在《逍遥游》中曾写到： “且夫水之积也不厚， 则其负大舟也无力。”意思是：如果水积蓄的不够 深厚，那么它就没有足够的力量来将大船浮起来。 根据本节课学习的内容，你认为这句话说的对吗? 与同学交流讨论一下。 作业布置 题 有一个重7N的铁球。当它浸没在水中时，受到多大的浮力? g取10N/kg 。 P 铁=7.9×10³kg/m³ 解： 由铁球所受的重力G铁=7N可以求得铁球的质量： 新 课 讲 授 阿基米德原理 有一个重7N的铁球。当它浸没在水中时，受到多大的浮力? g取10N/kg 。 P 铁=7.9×10³kg/m³ 铁球的体积： 新 课 讲 授 阿基米德原理 铁球浸没在水中时排开水的体积： V排 =V铁 = 8 . 9 × 1 0 - 5m³ 例( 题 铁球排开的水所受的重力： G 排 =m 水g=P 水 排 8 =1.0×10³kg/m³×8.9×10-5m³×10N/kg=0.89N 根据阿基米德原理： F 浮 =G 排 = 0 . 8 9N 答：受到0.89N的浮力。 新 课 讲 授 阿基米德原理 有一个重7N的铁球。当它浸没在水中时，受到多大的浮力? g取10N/kg。 备用 物理与国学 庄子曾在《逍遥游》中写到： “且夫水之积也 不厚，则其负大舟也无力。”意思是：如果水积蓄 的不够深厚，那么它就没有足够的力量来将大船浮 起来。根据本节课学习的内容，你认为这句话说的 对吗? 阿基米德原理 例题1 一个乒乓球的体积约为34cm³, 打捞这只沉船总 共耗用了27000个乒乓球，求这么多乒乓球全部浸没在海水 中时产生的浮力大小?(P 海水≈1×10³kg/m³,g 取10N/kg) 解 一个乒乓球产生的浮力 F浮1=G 排=P液V排 1×10³kg/m³×3.4×10- g= =0:34k10N/kg 27000个乒乓球产生的浮力 F总 =27000×0.34N=9180N 实验 次数 物重G 物 /N 物体在液体中测 力计示数F宗/N 浮力F浮/N 小桶和排开水 的总重G总/N 空小桶重 G桶/N 排开水所受 重力G排/N 1 2 3 10.2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， 浮力的大小等于物体排开液体的重力。 2.表达式：F浮=G 排 F 浮 =G 排 =m 排 9 =P 液V 排 9 3.适用范围：气体和液体 探究F浮与G 排的关系： 1、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? 导致溢出的水的重力偏小， F浮≠G 排 2、在测量排开液体的重力时，能否倒出水再测出空 桶的重力?为什么? 不能，此时桶壁沾有少量的水，测出空桶重力偏大， G 排偏 小 巩固练习 变式1. 如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计 的示数，由此可知水对物体的浮力是 N, 物 体的体积是 m³, 该物体的密度是 kg/m³(g 取10N/kg) 3N 4N llu l l 巩固练习 10.2 阿基米德原理/ 变式2 (2018 · 河南)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水 杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受 重力的关系。 (1)先用弹簧测力计分 别测出空桶和石块的重 力，其中石块的重力大 1.2N 3.8N 2.4N 2.6N A B C D 小为 3.8 N。 (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大 小为 1.4 N。石块排开的水所受的重力可由 ( 填 字母代号)两个步骤测出。 (3)由以上步骤可初步得出结论： 浸在水中的物体所受浮力的大小等 于 排开液体的重力 o 1.2N 3.8N 2.4N 2.6N A B C D (2) 由称重法知： F浮=G-F=3.8N-2.4N=1.4N; 液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力， 由图中AD两个步骤测出。 巩固练习 (4) 为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合 理的是 _ .. 鹞旁指蓉瑛蠡翼票鸯懿信的铁块进 行实验 ( 5 ) 另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分 C B 浸 在 水 中 ， 其 他 步 骤 操 作 正 确 ， 则 能 ( 选填“能” 或“不能”)得到与(3)相同的结论。 巩固练习 来来来 浸没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的重 F 浮 =G 排 F 浮 =G 排 =m 排 8 =P 液 8V排 液体和气体 求浮力 F 浮 =G 排 =m 排 8 =P 液 8V排 求体积 求密度 内容 公式 适用范围 应用 ■ 课 堂 小 结 阿 基 米 德 原 理 决定式 □ 阿基米德… 无论物体是漂浮、悬浮还是沉在水中，它所受的浮力等于其 排开的水所受到的重力. 2.数学表达式： F 浮=G 排 3.用于计算的导出式： F浮 = G 排 m 排 9 =P 液gV 排 4.适用范围：液体和气体 阿基米德原理 1.内 容 ：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力， 浮力的大小等于被物体排开的液体的重力. 探究实验 浮力与物体排开液体重力的关系 (1)实验需要测量哪些物理量? 答：浮力、排开水的重力 (2)如何测量? 一 、阿基米德原理 一 、阿基米德原理 探究实验 浮力与物体排开液体重力的关系 F4 F浮=? G排=? 二 、探究实验：阿基米德原理 实验步骤： (1)溢水杯中装满水， 用调节好的弹簧测力计测出 和物体的重力G 并蒋 数糖听填 桶记录表； (2)用弹簧测力计拉着物体慢慢浸入溢水杯的水中， 读 出 弹簧测力计的示数填入记录表； (3 )用弹簧测力计测出小桶和溢出水的重力G 总 并填入 记录表。 1. 北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5m。 有人说，水 的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍 提高就不足为奇了。 你认为他的说法正确吗?为什么? 2. 请比较以下浮力的大小。(1)同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸 没在煤油中，哪个受到的浮力大?(2)同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中，哪个 受到的浮力大?(3)同样重的铝块和铜块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪 个受到的浮力大? 3. 一个在节日放飞的气球，体积是620m³。这个气球在地面附近受到的浮力有多 大?设地面附近气温是0℃,气压是1×10⁵Pa, 空气的密度是1.29kg/m³。 4. 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N。 当把零件浸没在密度为 0.8×10³kg/m³ 的油中时，测力计的示数是6.6N, 金属零件的体积有多大? 5. 某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度：他把一个铁块用细绳悬挂在弹 簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74N, 把铁块浸没在该液体中 时弹簧测力计的示数是4.11N, 该液体的密度是多少?铁的密度为7.9×10³kg/m³。 1N的水能否使2N的物品浮 起来? 动手动脑学物理2、3、4、5 ■ 作 业 布 置 动手动脑学物理·… …… $$