人教版八年级物理 下册 第十章 10.2 阿基米德原理 课件（共38张PPT）

(共38张PPT)
1、什么是浮力？
2、浮力的大小与哪些因素有关？
3、浮力产生的原因是什么？
温故知新
阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球”。
第2节 阿基米德原理
第十章 浮力
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
学 习 目 标 导 航
学习目标 学习重点
1.理解阿基米德原理． 2．会用阿基米德原理计算物体受到的浮力 1.探究浮力的大小与哪些因素有关．
2．会用阿基米德原理计算物体受到的浮力．
知识链接：用称量法测浮力、重力和密度的计算
自主研学
阅读教材10.2 阿基米德原理部分，理解教材内容，初步归纳出本节课的知识点，并标注在教材中。
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？
目标导学一：实验探究—如何计算浮力大小
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
做做想想
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。
猜 想
浮力与排开的液体有什么关系？
可以怎样表述浮力的大小？
浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关
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。
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
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
它排开的液
体所受的重力
G排
m排g
ρ液V排g
大
物体浸在液体
中的体积
液体的密度
浸入液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
公式： F浮=G排
∵ G排= m排g
∴ F浮=G排 = ρ液V排g
m排= ρ液V排
目标导学二：阿基米德原理
1.区分：浸没、浸入、浸在、没入；
2.F浮＝r液 gV排 r液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积；
3.F浮＝ r液 gV排
表明浮力大小只和 r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
对原理的理解
（1）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）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。
物体在液体中的位置越深，则受到的液体压强越大，则作用在物体各个面上的压力越大。
L
h1
h2
F下
F上
根据F压=PS=ρ液g h. S，当h增大时，F压也增大。 但上、下两个表面的压力差却不变，即：
ΔF= F下 - F上=ρ液g S·h2 - ρ液g S · h1
=ρ液g S·(h2 - h1) =ρ液g S·L
当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。
（5）阿基米德原理同样适用于气体。
阿基米德原理公式的变形
F浮=G排
因为 G排= m排g
m排= ρ液v排
所以 F浮= ρ液gv排
F浮=ρ液gv排
F浮= ρ液gv排
理论论证
物体所受浮力来源于物体上下表面的压强差，现选一个例子来推导一下阿基米德原理。
例：将一个长为a、宽为b、高为h的长方体浸入密度为ρ液液体中，如图，设物块上表面距液体液面为L，让我们一起来论证一下
解：
根据：P=ρgh
P=F／S F=ρghab
S=ab
因为 F上=ρgLab
F下=ρg(h+L)ab
所以 F浮= F下-F上=ρghab
由 V=abh 得到 F浮=ρgV排
以上就是阿基米德原理的推论式
a
b
h
L
例：一个铁块质量是158 g，问：(ρ铁＝7.9×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)铁块的体积是多少？
(2)当铁块浸没在水中时，铁块受到的浮力是多大？
悬浮和漂浮的相同点和区别：
相同点：
都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：
F浮 =G
F浮
G
F浮
G
悬浮
漂浮
不同点：
（1）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体中；而漂浮，物体是静止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。
（2）悬浮时，物体浸没在液体中，所以V排 =V物，而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以V排〈V物。
V排 =V物
V排 悬浮
漂浮
证明：
设液体的密度为ρ液，物体的密度为 ρ物，物体的体积为V物。
因为物体浸没，所以：V排 = V物
F浮
G
F浮 =ρ液 g V排
G =ρ物 g V物
当ρ液 > ρ物， F浮 > G 上浮
当ρ液 < ρ物， F浮 < G 下沉
当ρ液 = ρ物， F浮 = G 悬浮
例．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，弹簧测力计的示数是7.4 N，当把零件浸没在密度为0.8×103 kg/m3的煤油中时，弹簧测力计的示数是6.6 N，求：(g＝9.8 N/kg)
(1)金属零件所受的浮力。
(2)金属零件的体积。
甲、乙两物体的质量之比为5∶3，密度之比为10∶3，若将它们均浸没在同种液体中，则它们受到的浮力之比为( )
A．5∶3 B．10∶3
C．2∶1 D．1∶2
D
即学即练
阿基米德原理的应用
1.轮船是浮体 F浮=G物
2.潜水艇靠改变自身重力实现沉浮。
3.密度计：测液体的密度，刻度上小下大
4.气球和气艇靠改变物体浸没在空气中的体积来改变受到浮力实现升降。
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
课堂小结
1、对阿基米德原理的理解，下列说法中正确的是( )
A．浸入液体中的物体，受到的浮力大小和物体的体积有关
B．浸没在液体中的物体，在液体中的深度越大，受到的浮力越大
C．阿基米德原理也适用于气体
D．浸没在液体中的物体，受到的浮力与物体的形状有关
C
目标检测
2.如图所示，鱼缸中小金鱼吐出的气泡，在水中上升的过程中体积逐渐变大，则气泡所受压强和浮力的变化情况是( )
A．压强变小，浮力变小
B．压强变小，浮力变大
C．压强变大，浮力不变
D．压强不变，浮力不变
B
目标检测
3、甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的小球，把它们投入水中静止后的情况如图所示。它们中所受浮力最小的是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
A
目标检测
4.如图所示，把锥体浸没在水中，当锥尖朝上和朝下时，锥体所受浮力( )
A．锥尖朝上时大
B．锥尖朝下时大
C．一样大
D．一样大，且等于零
。
C
目标检测
5.将重力相等的实心铜球、铁球、铝球(ρ铜＞ρ铁＞ρ铝)浸没在水中，它们受到的浮力( )
A．相等 B．铜球最大
C．铝球最大 D．铁球最大
C
目标检测
说说这节课你学到了什么
有什么体会
有什么感想
收获园地
作 业 ：
1.完成同步练习题
2.背诵知识点