10.2 阿基米德原理课件 -2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理课件聚焦阿基米德原理，涵盖原理内容、公式推导、实验探究及应用计算。课堂导入通过空易拉罐浸入水中的问题，衔接上一节浮力与浸液体积、密度的关系，引导学生猜想浮力与排开液体重力的关系，搭建学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，设计完整实验（提出问题、猜想、步骤、数据表格），融入阿基米德物理学史培养科学态度与责任。通过例题推导固体和液体密度计算，体现科学思维中的科学推理，含实验及总结视频，帮助学生直观理解，教师可高效开展教学。

第十章 浮力 八年级下册 •人教版2024 第2节阿基米德原理 学习目标 1.知道物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积，理解阿基米德原理。应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。 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，分析论证得出结论，进一步掌握科学探究的方法。 3. 教学中融入物理学史介绍阿基米德贡献，激发学生科学态度与社会责任感。 请同学们猜想一下，浸在液体中的物体受到的 浮力大小与什么有关呢？或者说与排开的液体的什么有关呢？ 让我们一起走进阿基米德原理揭开浮力大小之谜。自主阅读课本 情景引入 物体浸在液体中的体积 = 物体排开液体的体积 一、阿基米德的灵感 提问：空的易拉罐放入水中后浮在水面上，用什么方法能让它浸入水中？ 如图，烧杯中装满水，易拉罐浸入水中的体积和它排开水的体积存在什么关系？ 提出问题 提出问题 提出问题 物体受到的浮力大小与什么有关呢？ 提出问题 由上一节知识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。替换成物体排开液体的体积越大，液体密度越大，它所受浮力越大。 提出问题 猜想 排开的液体受的重力有关。 该怎样设计实验？ 讨论 提出问题 猜想 提出问题 物体受到的浮力大小与什么有关呢？ 提出问题 m排 G排 × 即：V排 ρ液 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）怎样测量物体所受浮力的大小?需要哪些器材？ （2）怎样测量物体排开液体所受的重力? （3）如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序? 实验思路 器材 设计实验 石块、烧杯、装满水的溢水杯、滴管、细线、小空桶弹簧测力计 4次测量 2次计算 1次比较。 浮力与排开液体重力的关系 浮力F浮=______; 排开的水重G排=________; 比较_____和_____大小。 溢水杯必须装满水 实验探究 4次测量，2次计算，1次比较； 不能简单的说成浮力等于重力，表示两个物体所受的两个力大小相等。 09 四月 2026 实验探究 数据表格：探究浮力与排开的液体的重力关系 组别 物体的重量G/N 物体浸在水中时弹簧秤示数F/N 物体所受浮力F浮/N 排出水和桶总重G总/N 空桶重G桶/N 物体排开水重量G排/N 1 2 3 分析数据得出结论：浮力的大小等于物体排开液体的重力。 F浮 G排 = 点击下方图片观看视频——探究浮力的大小与排开液体重力的关系 1．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的重力。 2．数学表达式：F浮=G排 4．适用范围：液体和气体 3．用于计算的导出式： ∵G排= m排 g m排= ρ液 V排 ∴F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 （一）阿基米德原理 二、浮力的大小 F浮＝ρ气 gV排计算 G排表示排开液体所受的重力，单位： ； m排表示排开液体的质量，单位： ； ρ液表示液体的密度，单位： ；   V排表示排开液体的体积，单位： ； g表示9.8牛/千克（N/kg）或10N/kg F浮表示物体受到的浮力，单位： 。 注意体积单位换算： F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 5. 公式中各物理量的意义及单位 （一）阿基米德原理 牛（N） 千克（kg） 千克/米3（kg/m3 ） 米3（m3） 牛（N） 各物理量全部采用国际单位制。 1cm3=10-6m3 ①.物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，受到的浮力越大 ②.液体的密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大 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。 ③求液体密度、排开液体的体积公式：     6.对阿基米德原理的理解 ④区分：浸没（全部浸入）、部分浸入。 6.对阿基米德原理的理解 浸没时： V排=V浸=V物 F浮= ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物 部分浸入时： V排= V浸﹤ V物 F浮= ρ液gV排=ρ液gV浸﹤ ρ液gV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。 13 例1.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 想一想 同种液体密度相等，浮力大小看V排，V排 大的浮力大。 例2.如图所示，A、B 两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？ V排相等，浮力大小看液体密度，液体密度大的浮力大。 F浮A＞F浮B 体积相同的铅球、铜块和木块，浸在液体中的情况如图所示，比较它们受到的浮力大小，正确的是（ ） A.铅球受到的浮力最大 B.木块受到的浮力最大 C.铜块受到的浮力最大 D.它们受到的浮力一样大 D 试一试 根据浮力产生原因，设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ液，长方体竖直在液体中，上、下表面所处的深度及受力情况，如图： 二、浮力的大小 （二） 理论推导阿基米德原理 物体上、下表面受到的压力 F1＝p1S＝ρ液 gh1S F2=p2S=ρ液 gh2S 所受浮力大小：F浮=F2-F1= ρ液 gh2S -ρ液 gh1S =ρ液 ghS =ρ液 gV体 物体排开的液体所受重力大小： G排= ρ液 gV排 =ρ液 gV体 ∴F浮=G排 即浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 例3、一石块在空气中称重10N，浸没在水中时弹簧测力计示数为6N,求 （1）石块的质量m石 （2）石块所受浮力F浮 （3）石块排开水的体积V排 （4）石块的体积V石 （5）石块的密度ρ石 m 石 = 1Kg F浮 = 4 N V排= 4×10-4m3 V 石 = 4×10-4m3 ρ石 = 2.5×103kg/m3 三、原理应用---浮力大小计算 例4.有一个重为7N的铁球，(1)铁球的体积是多少？（2）当它浸没在水中时受到多大的浮力（g=10N/Kg ，ρ铁=7.9×103kg/m3 ） 解：   7N 10N/kg =0.7kg V铁= m铁 ρ铁 = 0.7kg 7.9×103kg/m3 =8.9×10-5m3 (1) (2) V排=V铁= 8.9×10-5m3 = 1.0×103kg/m3× 8.9×10-5m3×10N/kg =0.89N 由阿基米德原理得： F浮=G排 =m排g = ρ水V排g 三、原理应用---浮力大小计算 1.粗测固体密度 物块体积： 物块浸没水中时排开水的体积： 物块浸没时： 物块的密度： 水 浸没水中 三、原理应用—浮力大小计算 例5.如图所示,用细绳系住体积为3×10-4 m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5 N。求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)物体A受到的浮力。(2)物体A的质量。 典型习题 阿基米德（公元前287年—212年），伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学家、力学家，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。 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。 《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。 力学之父----阿基米德 科海拾贝 阿基米德原理 课堂小结 内容：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液 体所受重力的大小. F浮=G排= m排g =ρ液gV排 公式： 适用范围：气体和液体 浮力的大小只和 ρ液和V排有关；与物体的体积、形状、密度、浸没的深度等因素无关。 课堂总结视频 测液体密度 浸没浓盐水中 物块浸没水中时排开水的体积： 因为， 物块浸没盐水中时排开盐水的体积： 所以， 水 浸没 水中 拓展提升 课堂练习 1．由阿基米德的故事可知，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__________；浴缸里放满水，人坐进去后，排开400牛的水，则人受到的浮力为 牛。 2．小芳同学在探究“浮力的大小等于什么（阿基米德原理）”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4，当它们之间满足 关系时证明阿基米德原理是正确的。已知水的密度是 ，则物体的体积的表达式是：______。 越大   400   课堂练习 3．质量相同的实心铜块和实心铁块，都浸没在煤油中，这时_____块受到的浮力较大；若将铜块浸没在煤油中，将铁块浸没在水中，则_______块受到的浮力较大（已知 ）。（均选填“铁”或“铜”） 铁 铁 4．我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．浮力变大、压强变大B．浮力变大、压强不变 C．浮力不变、压强不变D．浮力不变、压强变大 D 课堂练习 5.如图10-2所示,在一个溢水杯中装满水,并在溢水口下放一个小烧杯,将一个体积为20 cm3的金属块慢慢浸没到水中,等停止溢水后,小烧杯中水的质量为_________g,金属块受到的浮力为________N。(g取10 N/kg) 图10-2 20 0.2 6.图所示，小红同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。 （1）实验的过程中步骤最合理的顺序应该是            ； （2）图乙中金属块受到的浮力为           N，金属块排开液体所受重力可由            两个步骤测出； （3）小红通过上述实验得到结论：F浮=G排。老师说得出的这个结论不可靠，原因是 。 （4）以下关于实验过程中的操作，会影响验证结果的是（   ） A．金属块在浸入在水中前，溢水杯内未盛满水 B．金属块没有全部浸没在水中   丁、甲、乙、丙 1 丙、丁 只进行一次实验，其结论不具有普遍性 A 7．小明进行验证阿基米德原理的实验，操作步骤如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法错误的是（　　） A．正确的测量顺序是F3、F1、F2、F4 B．物体排开的液体受到的重力G排=F4-F3 C．若F1-F2=F4-F3，即验证了阿基米德原理 D．步骤甲中如果溢水杯中的水面低于出水口，会导致测得的G排偏大 课堂练习 D 8.小明在溢水杯中装满某种密度未知的液体后，用弹簧测力计悬挂一正立方体合金块慢慢浸没在溢水杯中的液体中，如图（a）所示，他画出测力计拉力F随合金块下降高度h变化的图像，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A．合金块的密度为3×103kg/m3 B．合金块的密度为4×103kg/m3 C．液体的密度为1.25×103kg/m3 D．液体的密度为0.8×103kg/m3 课堂练习 D 课堂练习 9. 小华采用如下方法测量一物块（不溶于水）的密度：弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N（如图甲所示）；将物块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数为F2=2.0N（如图乙所示）。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）物块的质量m； （2）物块的密度ρ。   课堂练习 谢谢观看 Lavf57.83.100 Lavf59.27.100 解： (1)物体A浸没在水中,V排=V=3×10-4 m3, 物体A受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-4 m3=3 N。 (2)由于物体A处于静止状态,受力平衡,则物体A的重力：GA= F浮+F拉=3 N+1.5 N=4.5 N, 物体A的质量:mA===0.45 kg。 Lavf59.27.100 $