9.2 阿基米德原理-2025-2026学年北师大版（北京）物理八年级全一册

9.2阿基米德原理 新课引入 大象或石块越重,船的吃水深度越大,被船排开的水越多。我们知道,载了大象或石块的船受到的重力与浮力是平衡的,由此,可以猜想:物体受到的浮力的大小与它排开水的多少有着密切的关系。 曹冲称象的启示 液体的密度 浸在液体中的体积 排开液体的体积 排开液体的质量 根据公式 m= V 浮力大小的影响因素 排开液体的重力G排 根据公式 G=mg 浮力F浮 F浮与G排 爱物理 新课引入 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? 爱物理 阿基米德的故事启示我们: 把装满水的烧杯放在盘子里,再把空的饮料罐按入水中,在手感受到浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中。当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时,浮力是否更大? 我们来体验一下: 启发和体验 物体浸在液体中的体积越大、也就是物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,它受到的浮力就越大。 爱物理 排开液体的体积 液体的密度=排开液体的质量 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 浮力越大 排开液体的重力越大 浮力的大小跟排开液体所受的重力有关。 猜想 推理 爱物理 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 问题1:如何测量物体所受浮力的大小? 实验步骤: 1.测出物体所受的重力G。 2.将物体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F拉。 计算方法:F浮=G-F拉 G F拉 浮力的大小 一 爱物理 问题2:如何测量物体排开的液体所受重力? 1.测出空小桶所受的重力G桶。 2.溢水杯中盛满水,再把物体浸没在水中,让溢出的水流入小桶中,桶中的水重就是被排开的水G排。 3.测出小桶和水的总重力G总。 计算方法: G桶 G总 G排=G总-G桶 实验步骤: 问:将饮料瓶缓慢压入水中,受到的浮力大小如何变化?排开的水是如何变化? 浮力和排开液体有什么关系? 探究浮力与排开液体重力的关系 活动一 1.提出问题 浮力和排开液体有什么关系? 压的越深,越费劲 排开水越多 排开水体积越大 排开水的重力越大 探究浮力的大小与排开水重力的关系 活动一 2.猜想与假设 活动一 F浮=G排? 浮力和排开液体的重力有什么关系? 活动一 3.设计实验与制定计划 如何测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力大小? 活动一 3.设计实验与制定计划 活动一 (1)如何测浮力大小F浮? 称重法:F浮=G - F示 测量工具: 弹簧测力计 实验步骤: ①测量空气中物体的重力G ②测量浸没后物体的重力F示 ③计算物体受到的浮力大小F浮 活动一 3.设计实验与制定计划 活动一 (2)如何测排开液体的重力大小G排? 怎样收集排开的液体? 工具:溢水杯、小桶 活动一 3.设计实验与制定计划 溢水杯 小桶 溢水口 便于让被排开的液体从溢水口排出。 便于把被排开的液体收集起来。 活动一 3.设计实验与制定计划 (3)如何正确使用溢水杯? 加水至流出水,待水停流,则加满! 活动一 3.设计实验与制定计划 (4)如何测量排开水的重力? ①测量空小桶的重力G杯 实验步骤: ②测量排出水的和小桶的质量G`杯 ③计算排开水的重力G排 活动一 3.设计实验与制定计划 活动一 实验表格: 物体的 重力G/N 物体在液体中受到的拉力F示/N 物体受到的浮力F浮/N 小桶重力 G杯/N 被排开的液体的重力 G排/N F浮与G排关系 (1)将物体缓慢浸入液体中; (2)实验室,物体不要碰到容器的底部和侧壁; 温馨提示! 实验步骤: ①测量空气中物体的重力G ②测量空小桶的重力G杯 实验步骤: ③测量浸没后物体的重力F示 ④测量排出水的和小桶的质量G`杯 ⑤计算物体受到的浮力大小F浮和排开水的重力G排 活动一 4.进行实验和收集证据 物体的 重力G/N 物体在液体中受到的拉力 F示/N 物体受到的浮力 F浮/N 小桶重力 G杯/N 小桶和排开液体重力 G`杯/N 被排开的液体的重力 G排/N F浮与G排关系 活动一 5.分析与论证 活动一 实验结论: 浮力大小 等于 物体排开液体的重力 活动一 6.交流与评估 (1)溢水杯中没有装满液体直接进行实验,测得的G排会如何? (2)先测量G`杯,后测量空小桶的重力G杯,则测得的G排会如何? (3)先用重物排开液体,后测量重物的重力,则测得的F浮会如何? (4)为了得出更普遍的实验结论,应该怎样做? 重物排开的液体有一部分还在溢水杯中,会导致G排偏小。 小桶中有残留液体,会导致G排偏小。 重物表面有残留液体,会导致F浮偏大。 换不同的液体、物体