2021-2022学年度沪粤版八年级物理下册课件 第九章 第2节 阿基米德原理（29张PPT）

(共29张PPT)
第九章　浮力与升力
第2节 阿基米德原理　
学习目标
新课目标
1.知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系.（重点）
2.理解阿基米德原理，会用阿基米德原理计算浮力大小.（重点、难点）
新课引入
　　两千多年以前，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，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？
新课讲解
探究浮力的大小
一
阿基米德的故事，给了我们很大的启示.我们知道，物体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.现在我们用“物体排开液体的体积”取代“浸在液体中物体的体积”来陈述这个结论，就是：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大.
阿基米德的灵感
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系.
回顾：浮力大小与哪些因素有关？
浮力大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关.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 × 液体的密度 = 排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体的重力有关.
排开液体的重力越大
排开液体的质量越大
排开液体的体积越大
液体的密度越大
浮力越大
推 理
猜 想
1.实验目的：探究浮力与物体排开液体重力的定量关系.
实验与探究
2.实验方法：排液法
3.实验器材：弹簧测力计，溢水杯，空杯，小石块，清水，细线等.
活动 探究浮力的大小
图1
图2
图3
图4
测量数据填入记录表；把石块浸入水中不同的体积，多做几次实验.
4.进行实验
次数 石块的重力G石/N 石块在水中测力计示数F '/N 浮力 F浮/N 杯、水的总重 G总/N 空杯重 G杯／N 排开水所受的重力G排/N
1
2
3
4
2.15 1.35 1.10 0.3
2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35
2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55
0.80
0.80
实验数据表格
浮力的大小等于被物体排开的液体的重力.
6.分析数据得出结论：
5.整理实验器材.
阿基米德原理
二
1.内容：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：
F 浮= G 排= m 排g=ρ液 gV 排
公式法
阿基米德原理
无论物体是漂浮、悬浮还是沉在水中，它所受的浮力等于其排开的水所受到的重力.
（1）区分：浸没、浸入、浸在、没入.
（2）F浮＝ρ液gV排
ρ液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积.
（3）F浮＝ρ液 gV排表明浮力大小只和 ρ液、V排有关，浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关.
关于阿基米德原理的讨论
对阿基米德原理的理解
（1）如图所示，物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况.
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力.对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小.
浸没
部分浸入
（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力.
A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时： V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
（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g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同
时，浮力也随之变化.
（4）阿基米德原理同样适用于气体.
讨论与交流
死海之谜
在死海中，海水的密度高达1.18×103 kg/m3.人们可以很轻松地在海面仰卧，甚至还可以看书呢！你知道其中的原因吗？提出你的解释，和同学交流.
1.一个体积为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
解：根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
　 据题意V排＝1/3V
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
典例与精析
2.如果物体的体积V=50 cm3，g 取10N/kg，问：
（1）把物体完全浸没在水中时，它排开水的重力为多少？它受到的浮力多大？
（2）把物体完全浸没在密度为1.1×103 kg/m3的盐水中，它排开盐水的重力为多少？它受到的浮力多大？
典例与精析
解：根据阿基米德原理，浮力的大小应等于被物体排开的液体的重力.
（1）物体浸没在水中时，它排开的水的体积V排=V =
50 cm3=5×10-5 m3
它排开的水的重力G排=m排g=ρ水gV排=1×103 kg/m3×
10 N/kg×5×10-5 m3=0.5 N
所以，物体受到水的浮力F浮＝G排＝0.5 N
（2）同理，物体浸没在盐水中时，物体受到盐水的浮力
F浮 ＝G排 =ρ盐水gV排=1.1×103 kg/m3×10 N/kg×5×
10-5 m3=0.55 N
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
F浮= G排= ρ液 gV排
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的重力
1.如图所示，甲、乙两球体积相同，浸在水中静止不动，
则（ ）
甲
乙
A.两球受到的浮力一样大 B.乙球受到的浮力大 C.甲球受到的浮力大 D.条件不足，无法确定
C
课堂训练
2.将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力（ ）
A.相等 B.铜球最大 C.铝球最大 D.铁球最大
3.下面关于浮力的说法中，正确的是（ ）
A.只要液体密度大，对浸没在其中的物体的浮力就一定大 B.只要物体的体积大，所受的浮力一定大 C.物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没在液体中的深度无关 D.阿基米德原理只适用于液体
C
C
4．弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3，这个物体的密度是（ ）
A. 1/3×103 kg/m3 B. 2/3×103 kg/m3
C. 3×103 kg/m3 D. 3/2×103 kg/m3
5．铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开水的体积是 cm3,排开的水重是 N，受到的浮力是 N.如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力是 N.（g 取
10 N／kg）
D
100
1
1
0.8
解：浮力F浮=G -F =5 N-2 N=3 N，石块的体积V石=V排=
石块的密度
6.在空气中用弹簧测力计测得某石块重5 N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2 N，求该石块的密度.（g 取10 N/kg）