9.2 阿基米德原理课件-2025-2026学年沪粤版物理八年级下学期

该初中物理课件聚焦“阿基米德原理”，通过曹冲称象故事和阿基米德洗澡启示导入，承接上节浮力与浸液体积、密度的定性关系，引导学生探究浮力与排开液体重力的定量关系，搭建知识进阶支架。 其亮点在于以完整实验探究（提出问题、猜想假设、步骤操作、数据验证）为主线，结合公式推导与生活实例（如万吨巨轮、“深海一号”），培养科学探究能力与科学思维，强化物理观念。学生通过实验理解原理，教师借助清晰流程与练习题提升教学效率。

第九章 浮力 第2节 阿基米德原理 24003 新知导入 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？ 24003 新知导入 曹冲称象的故事是大家比较熟悉的。由于大象很重，当时还没有可以直接为其称重的秤。曹冲的办法是：先把大象拉到船上，记下船的吃水深度；再用许多石块代替大象，使船达到相同的吃水深度；最后称出这些石块的总质量，就可知道大象的质量了。 曹冲称象 24003 新知导入 3 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。 那么，两者间究竟有什么关系呢?我们通过实验来探究。 24003 新知导入 阿基米德的启示 24003 新知导入 阿基米德的启示 两千多年以前，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。他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢， 他忽然想到： 物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？ 24003 新知导入 阿基米德的启示 浮力大小与物体浸在液体中的体积以及液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 排开液体的体积越大 物体浸入液体的体积越大 排开液体的质量越大 排开液体的重力越大 浮力越大 m液=ρ液V排 G排=m排g 24003 探究浮力的大小 【提出问题】 物体所受的浮力与它排开液体所受的重力之间有什么定量关系？ 【猜想与假设】 浮力大小 排开液体的重力 24003 探究浮力的大小 为研究物体受到的浮力的大小与物体排开的液体的重力的关系，我们选择弹簧测力计、小石块、溢水杯、清水等器材进行实验探究。 物体、弹簧测力计、溢水杯、小桶等 实验器材 24003 探究浮力的大小 【实验步骤】 ①用弹簧测力计测量空桶所受的重力G桶。 ②用弹簧测力计悬挂一个物体，读出物体在空气中（如图乙）和浸在水中（如图丙）静止时弹簧测力计的示数G物和F拉，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。 24003 探究浮力的大小 ③用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力（如图丁），计算排开的水所受的重力G总。 ④换大小不同的物体，重复以上实验，记录实验数据。 实验中先测空桶重力,再测小桶和水的总重力，然后计算排开的水的重力,与乙、丙、丁、甲的实验顺序相比，可避免因桶内残留有水而影响测量结果。 多次实验避免实验结果具有偶然性。 24003 探究浮力的大小 (1)如图9-2-2(a)所示，用弹簧测力计测出小石块的重力G＝_______N 再测出空杯的重力G杯＝_______N。 (2)如图9-2-2(b)所示，把小石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被小石块排出的水，读得此时弹簧测力计的示数 F′＝______N。 图9-2-2 探究浮力的大小 3 0.5 2 24003 探究浮力的大小 由此可算得小石块所受浮力F浮＝G－F′＝_______N。 (3)如图9-2-2(c)所示，测出承接了水后杯子的重力 G′杯＝_______N。 (4)算得被小石块排开的水重 G排=G′杯－G杯=________N。 图9-2-2 探究浮力的大小 1 1.5 1 24003 探究浮力的大小 (5)比较 F浮 和 G排 的大小，可以发现 F浮＝G排。 上面的实验是小石块浸没的情况，部分浸入的情况又会怎么样呢?请再做一次实验。 24003 探究浮力的大小 【实验结论】 由此可以得出以下结论： 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所受的重力。 这就是阿基米德原理 (Archimedes′ principle)，用公式表示为 F浮＝G排 实验证明，阿基米德原理对气体同样适用。例如，空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受的重力。 24003 阿基米德原理 F浮=F2-F1=ρ液gh2S下表面-ρ液gh1S上表面 =ρ液 gh浸S底面=ρ液 gV排=m排g=G排 故F浮=G排 。 24003 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，浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。 2.公式： F浮 = G排 3.推导公式： F浮 = G排 = m排 g = ρ液 gV排 ρ液 —— 液体的密度 V排 —— 物体排开的液体的体积 4.适用范围： 不仅适用于液体，也适用于气体。 24003 阿基米德原理 （1）体积相同的铜块、铁块、铝块浸没在水中。 物块体积相同，均浸没在水中，V排铝=V排铁=V排铜 F浮铝 ＝ F浮铁＝ F浮铜 根据阿基米德原理 F浮=G排=m排 g = ρ液 gV排 铁 铜 铝 24003 （2）如图所示，A、B两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？ A B F浮A< F浮B （3）如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？ （ρ水＞ ρ酒精） A 水 B 酒精 F浮A＞ F浮B V排A＜V排B ρ液A＞ρ液B 24003 人类从古代就知道利用浮力了。古人把树干挖空做成独木舟，既能载人，又可载物。用钢板制成的万吨巨轮能排开的水量很大，受到的浮力很大，所以能浮在水面上。 24003 新知学习 用钢板制成的万吨巨轮是空心体，能排开的水量很多，受到的巨大浮力足以使钢铁巨轮浮在水面上。 钢铁制成的万吨巨轮浮在水面为什么不下沉？ 24003 练一练 1 .两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体，把甲、乙两球分别轻轻地放入两杯液体中，最后处于如图所示状态。已知甲、乙排开液体的重力相等，则甲、乙所受浮力相比（ ） A.甲所受浮力更大 B.乙所受浮力更大 C.甲、乙所受浮力一样大 D.不知道液体密度，无法比较浮力大小 C 24003 练一练 2.体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁，静止在容器的水中，如图所示，这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，则（ 　） A. F甲 = F乙 B. F甲＜F丁 C. F乙＞F丙 D. F丙＞F丁 甲 乙 丙 丁 B 24003 练一练 3.如图是我国第一艘自主研制的载人潜水器支持母船“深海一号”。若“深海一号”满载时排水量为4 500 t，满载吃水（船进入水中的深度）为5.8 m，则满载时，所受的浮力是________N，此时母船排开水的体积为_________m3。（海水的密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 4.5×107 4.5×103 24003 4.如图所示，AB为可以自由移动的物体，CD为容器里自身凸起的一部分，现往容器里加一些水。则下面说法错误的是（ ） C A. A物体一定受到浮力的作用 B. B物体一定受到浮力的作用 C. C物体一定受到浮力的作用 D. D物体一定受到浮力的作用 B A D C 练一练 24003 $