10.2 阿基米德原理 课件 2025-2026学年物理人教版（2024）八年级下册

该初中物理课件围绕阿基米德原理展开，系统讲解浮力与排开液体重力的关系、公式推导及应用。通过阿基米德鉴定王冠的故事导入，从现象观察到实验探究，再到公式应用，构建连贯的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，设计分组实验明确浮力测量方法，通过误差分析（如物体沾水影响）培养严谨态度，结合密度推导实例深化物理观念。学生能提升实验操作与推理能力，教师可借助清晰结构和典例高效教学。

第2节 阿基米德原理 第十章 浮 力 1.知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系； 2.知道物体浸在液体中的体积与其排开液体体积的关系； 3.能描述阿基米德原理； 4.会用阿基米德原理的公式及推导式，计算浮力大小。 学习目标 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。 随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题。 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？ 阿基米德的灵感 一 阿基米德的启示 　　两千多年以前，希腊学者 阿基米德为了鉴定金匠献给国 王的王冠是否是纯金的，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，他忽然叫了起来：“我找到了！”竟然一丝不挂的跑回家中，孩子们，你们知道他找到什么了？金王冠的体积他能测出来吗？怎么测？ 说明： 浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 浮力大小F浮 可能与排开液体的重力G排 有关。 m排 = ρ液 V排 推导： G排 = m排 g = ρ液 V排g 图2 图1 师生共讨实验方案： 要探究F浮与G排的关系就要测F浮和G排两个物理量。 探究实验 一、：探究浮力的大小F浮跟排开液体所受重力G排的关系。 1.测F浮=G-F示 ①用弹簧测力计测出物体的重力G ②读出物体在水中时测力计的读数F示 知识点一 浮力与物体排开液体重力的关系 图1 图2 图3 图4 探究实验 对照课本上的图，了解实验方法和过程。 7 请同学们分小组进行实验探究 浮力与物体排开液体重力大小相等。 归纳总结实验结论： 8 二、浮力的大小 1. 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 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。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）怎样测量物体所受浮力的大小? （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? 二、浮力的大小 设计实验 （1）实验器材：弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水. （2）测量浮力的方法（称重法） F浮=F2-F3 思考：怎样在实验中减小误差？ 4. 实验过程（如图所示）： ①用测力计分别测出物体所受重力G（F1）和小桶重力G桶（F2）。 ②测出空桶 的重力G桶 ①测出物体在 空气中重力G G G桶 ②把物块浸入装满水的溢水杯中，同时用小桶收集物块所排开的水，读出弹簧测力计的示数F3，算出物块所受浮力 ④测出小桶和排开 的水的总重力G总 ③物体浸在水中，读出测力计的示数F F G总 F浮=F3-F1 （3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同。 根据公式 F浮= ρ液gV排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。 一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是 N。（g 取10 N/kg） 1 V排＝1/3V， F浮＝ρ液gV排 　　＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6 m3 　　＝1 N 典例分析 例 二、正确理解阿基米德原理 １．内容： 2．公式表达： F浮=G排 F浮= m排g F浮＝ρ液gV排 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力． 3．单位： 4．适用条件: 适于液体、气体． F浮＝ρ液·g · v排 N Kg/m3 N/Kg m3 5、大小： 只跟______ 和_______有关，与物体的ρ物、V物、 m物、形状、浸没的深度h等都___关！ ρ液 V排 无 1.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 解析：根据阿基米德原理F浮=G排= ρ液gV排可知， 它们的 ρ液和V排都相同，故所受浮力一样大。 D 课堂练习 ∴ F拉= G－F浮 = 4N－1N = 3N 2.如图所示，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为____N，石块静止时，测力计示数为_____N。 (ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg) 1 3 解析：F浮=G排=ρ水 gV排 =1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3= 1N 5．区分：浸没（全部浸入）、部分浸入。 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 浸没、浸入、浸在、没入 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。 （ F浮= G排= r液 gV排 ） 浸没 部分浸没 通过浮力求物块密度 F示 F=G金属 1. 若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大； 2. 先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。 3. 物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 4. 实验中换用大小不同的物块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。 交流与讨论 【例题】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，铁的密度） 根据阿基米德原理，铁球受到的浮力等于它排开的水所受的重力，即F浮=G排。由于铁球浸没在水中，它排开的水的体积等于铁球的体积，铁球的体积为： 由铁球所受的重力G铁=7N 可以求出铁球的质量： 阿基米德原理的计算 铁球的体积： 铁球排开水的体积等于铁球的体积： 铁球排开水所受的重力： 根据阿基米德原理，铁球受到的浮力与它排开的水的重力相等，即： G排= ρ水gV排 = 1×103kg/m3×10N/kg×8.9×10-5m3=0.89N 课堂小结 阿基米德原理 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 阿基米德原理 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力 F浮= G排= ρ液 gV排 阿基米德原理的应用 通过福利的变化情况推断其它力的变化情况 计算V排，计算F浮 比较浮力的大小 通过浮力测密度 $