第十章 第2节 阿基米德原理-【教材笔记】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

第2节 阿基米德原理 ?问题 通过上节的探究，我们知道：物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大， 所受的浮力就越大。浮力的大小跟它们有什么定量的关系呢？ 物体在液体中所受浮力的大小，与它 浸在液体中的体积和液体的密度成正比 新知解读 要探究这个定量关系，除了要知道液体的密度，还要想办法确定物体浸在液 体中的体积。 知识点1》阿基米德灵感的启示 ,静态力学和流体静力学的莫基 人，享有“力学之父”的美称 据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德（图10.2- 1)为了鉴定王冠是否是用纯金制成的，要测量王冠的体 积，冥思苦想很久都没有结果。一天，当他跨进盛满水的 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，不就是物体排开液体的体积吗？由此他 图10.2-1阿基米德 解决了王冠的鉴定问题。 (Archimedes,约公元 物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积 前287-前212) 我们可以在阿基米德灵感的启示下，进一步思考。如果用物体排开液体的体 积取代物体浸在液体中的体积，上节探究的结果就可以说成：物体排开液体的体 积越大、液体的密度越大，所受的浮力就越大。而排开液体的体积与液体密度的 乘积就是排开液体的质量，所以上面的结论又可以说成：物体排开液体的质量越 大，所受的浮力越大。又由于物体所受的重力和它的质量是成正比的，因此可以 想到：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有直接的关系。 68教材笔记物理八年级下册 知识点2》浮力的大小 下面我们用实验来探究物体所受的浮力与它排开液体所受的重力之间的定量 关系。 实验 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 实验思路 本实验需要先测量两个量：物体所受的浮力和物体排开液体所受的重力，然 后分析它们的关系。 ①用弹簧测力计测出物体所受的重力G: ②将物体浸在盛满液体的盖水杯中，测出 1.怎样测量物体所受浮力的大小？产拉力的大小F盘；③F=G-F 2.怎样测量物体排开液体所受的重力？ ①用弹簧测力计测出空桶的重力G,; ②测出小桶和排开液体的总重力G2; ③G#=G2-G 3.如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序？ 实验过程 以下是用溢水杯和弹簧测力计进行操作的一种实验方案。 1.用弹簧测力计测量空桶所受的重力（图10.2-2甲）。 甲 乙 丙 丁 图10.2-2探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 2.用弹簧测力计悬挂一个物体，读出物体在空气中（图10.2-2乙)和浸在 水中（图10.2-2丙)静止时弹簧测力计的示数，计算物体在水中所受浮力的大 小。同时用小桶将排开的水收集起来。 第十章浮力 69 3.用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力（图10.2-2丁），计算排开的水 所受的重力。，老光测插和排开泛体的总重力，再测桶的童力，则桶 沾水后所测桶的重力偏大，所测排开液体的重力偏小 把测量的实验数据记录在下表中。 小桶所受 物体所受 物体在水中时 小桶和排开水 排开的水 浮力 次数 的重力 的重力 弹簧测力计的 所受的总重力 所受的重 F浮/N G锅N G物/N 示数F拉N G总/N 力G排/N 1 2 3 实验结论 根据实验数据，看看物体所受浮力的大小与它排开的水所受的重力有什么关系。 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 1F学=G排=m接g=p液gV排 根据上一节所学的浮力产生的原因，通过进一步分析，也可以得出以上结论。 见图10.1-6，设长方体上、下表面的面积均为S,高为h,液体密度为P, F浮=F2-F,=ph2Sg-pah1Sg=P(h2-h1)）Sg=Pa hS g=ptV排g=Gw 阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。 气体密度较小，产生的浮力比液体小得多 70 教材笔记物理八年级下册 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？ (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。 解(1)根据塑料块所受的重力可以求得它的质量，再由体积、质量和密 度的关系式就可以求得它的体积。 塑料块的质量 m塑料= #_0.22N=0.022kg g 10 N/kg 塑料块的体积 m塑料-0.022kg Vn1.1X10kg/m =2x10-5m3 浸没在水中的塑料块的体积V塑料等于它排开水的体积V排。根据阿基米德原 理，塑料块受到浮力的大小等于它排开的水所受的重力 代入戴据计算时，不要遗漏单位 F浮=G排=m水g=P水V排g =1×103kg/m3×2×105m3×10N/kg=0.2N (2)塑料块在盐水中所受浮力的大小等于0.22N,根据阿基米德原理，可以求 得排开盐水的质量。再由体积、质量和密度的关系式就可以求得盐水的密度。即 m盐水= 水_0.22N=0.022kg g 10 N/kg 盐水密度 m水。0.022kg=1.22×103kg/m3 P水=V*2x10m×90% 该塑料块浸没在水中所受的浮力为0.2N。盐水的密度为1.22×103kg/m3。 第十章浮力 71 练习与应用 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0.5。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？ 1.不正确；浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关， 在游泳池是够深的情况下，与池内水的深度无关。 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？ 2.(1)两铜块质量相等即体积相等，浸没在不同液体中，甲排开液体的密度大， 因此甲受到的浮力大。 (2)铝块和铜块同样重时铝块的体积大，都浸没在煤油中，铝块排开液体的体 积大，铝块受到的浮力大。 (3)因P印，铝块和铜块同样重时铝块的体积大，铜块浸没在煤油中，铝块 浸没在水中，铝块排开液体的体积大，且P水>P账，故铝块受到的浮力大。 ③在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，弹簧测力计的示数是7.5N。当把零件浸 没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N。金属零件的 体积是多少？g取10N/kg。3.1.125×104m3。 ④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7.9N,把铁块浸 没在该液体中时弹簧测力计的示数是7.1N。该液体的密度是多少？铁的密度 为7.9×103kg/m3。g取10N/kg。 4.铁块的重力G=7.9N 镁块的质量m-G=79N=0.79kg g 10 N/kg 0.79kg P接7.9×103kg/m 。=1×104m 铁块受到的浮力 F=G-F=7.9N-7.1N=0.8N 铁块浸没在该液体中，则V=V=1×104m 由F=P装gV韩得，孩液体的密度 0.8N Va 10 N/kgx1x10m=0.8x10'kg/m P没= 72 教材笔记物理八年级下册