9.2阿基米德原理（课件）2021-2022学年沪科版八年级物理全一册(共48张PPT)

(共48张PPT)
第九章 浮力
第二节 阿基米德原理
航空母舰
小船
热气球
浸在液体中的物体所受浮力的
大小与哪些因素有关呢？
圆柱体完全浸入水中所受浮力的大小:______.
乒乓球漂在水中所受浮力的大小:_______;
0.8N
0.027N
5、浸入液体中的体积有关；
3、物体浸入液体的深度有关；
4、液体的密度有关；
1、物体重力有关；
2、物体的体积有关；
猜想：
浮力大小可能与
6、……
制定计划与实验设计：
探究方法：控制变量法
※
（或V排开）
称重法
同一物体浸没在液体中
液体中的深度的关系
控制
不变
的量
浸入
探究1:浮力大小与
浸没
选同一对象
清水
4、浸入液体的体积
1、物体重力
2、物体的体积
3、液体的密度
5、……
浸入同种液体中
浸没
物体所受浮力的大小与浸没在液体中的深度 。
实验结论：
无关
探究2:浮力大小与浸入液体的体积的关系
控制
不变
的量
选同一对象
浸入同种液体中
清水
V
2V/3
V/3
1、物体重力
2、物体的体积
3、液体的密度
4、……
探究3:浮力大小与液体的密度的关系
浸没在液体中
选同一对象
控制
不变
的量
1、物体重力
2、物体的体积
4、……
3、排开液体的体积
浸在液体中的物体所受浮力
的大小与 有关，
还与 有关。
实验结论：
液体的密度
排开液体的体积
延伸与拓展
体积为V 浸没水中 G物(N) F’(N) F浮(N)
A1 V排=V 3.7 0.2 3.5
体积为V 浸没水中 G物(N) F’(N) F浮(N)
A2 V排=V 4.1 0.6 3.5
体积为V 浸没水中 G物(N) F’(N) F浮(N)
A3 V排=V 4.4 0.9 3.5
延伸与拓展
体积为V1 浸没水中 G物(N) F’(N) F浮(N)
B1 V排=V1 4.85 0.7 4.15
体积为V1 浸没水中 G物(N) F’(N) F浮(N)
B2 V排=V1 5.0 0.8 4.2
体积为V1 浸没水中 G物(N) F’(N) F浮(N)
B3 V排=V1 4.6 0.4 4.2
浸在液体中的物体所受浮力
的大小与 无关。
实验结论：
物体的重力
与浸没在液体中的 等
因素无关。
深 度
课堂练习
1、在如图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法正确，这是因为两条鱼浸没在同种液体中， 鱼排开的液体体积大，所以它受到的浮力大。
大
我受到的浮力大
我受到浮力大
大鱼
小鱼
大
实验探究二:
浮力的大小---阿基米德原理
F浮
m排
g
G排
V排
ρ液
溢水杯
装满水
排开的液体可以全部溢出来，便于准确测量G排
F浮
F’=
（1）
（2）
（3）
（4）
制定计划与设计实验
(1)、F浮如何测？
（2）、G排如何测？
G=
G2=
G0=
F浮= G—F’
G排= G2—G0
实验结论：
物体浸在液体中所受浮力的大小 物体
排开的液体所受重力的大小。
等于
二、阿基米德原理
（3）也适用于气体： F浮＝G排气
F浮 = ρ液 V排 g
（1）公式：
F浮 = G排
（2）单位：
N
Kg/m3
m3
F浮
=m排 g
G排
<练2> 质量为300g的物体全部浸没在盛满水的容器中，溢出的水是100g，那么物体所受到的浮力是______N。（g=10N/kg)
2、一个重10 N的石块，放入盛满水的烧杯中，溢
出水0.6kg。求：石块受的浮力.（g=10N/kg)
已知：G=10N m溢=0.6kg g=10N/kg
求： F浮
解： F浮 =G 排 = m溢 g= 0.6kg×10N/kg = 6N
答：石块受浮力为6N
1
课堂小结
1.影响浮力大小的因素：
2.阿基米德原理：
公式：F浮 = G排 = ρ液 g V排
浸入液体中的物体所受的浮力大小
等于物体排开的液体所受重力的大小。
浮力大小与
2、排开液体的体积有关；
1、液体的密度有关；
V排开 =
V浸
浸没：
V排开 =
= V物
V浸
※
4、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液体中的深度无关
D、阿基米德原理只适合液体
C
3、如图，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
甲、乙、丙是三个体积相同而材料不同的小球，它们在水中静止时的情况如图所示，其中所受浮力最小的是:
A.甲
B.乙
C.丙
D.一样大
乙
丙
甲
答案：（ ）
A
3、计算浮力的几种方法
称重法：F浮=G－F示
原因法：F浮=F向上－F向下
原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排
需明确：浸入状态 确定 V排
浸没：V排=V浸入=V物
部分浸入：V排=V浸入易错点：V排的单位换算
选同一物体
一个木块漂浮在酒精中排开
30克酒精 ，若它漂浮在水中，可
以排 开（ ）克水。
30
例题：
1、“称重法”求浮力（利用F浮 =G－F示）
【例1】 一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为14.7N，浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为4.9N，求金属球浸没在水中时所受浮力的大小
<练1> 一个1N的钩码，挂在测力计钩上,当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是0.87N，这个钩码受到的浮力是________N。
已知：G=14.7N F示=4.9N
求： F浮
解： F浮 = G -F示 =14.7N - 4.9N = 9.8N
答：金属球浸没在水中时所受浮力的大小为9.8N
0.13
3、“公式法”求浮力（利用F浮 = ρ液g V排）
<练3> 质量5.4kg的实心铝球，将它浸没在水中，则铝球受到的浮力是多大 (ρ铝=2.7×103kg/m3, g=10N/kg)
已知：V1=80ml V2=120ml ρ水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg
求： F浮
解： V = V2-V1=120ml — 80ml=40ml=40cm3=4×10-5m3
F浮 = ρ水g V排= 1.0×103kg/m3×4×10-5m3× 10N/kg
= 0.4N
答：小球受浮力为0.4N
解： 由ρ = m/V得
V= m/ρ=5.4kg/ 2.7×103kg/m3 =2×10-3m3
又 ∵ 浸没在水 ∴ V排= V =2×10-3m3
F浮 = ρ水g V排= 1.0×103kg/m3×2×10-3m3× 10N/kg
= 20N
答：铝球受浮力为20N
4、“综合法”求浮力、密度
（利用F浮 = G－F拉和F浮 = ρ液g V排）
【例4】一金属块挂弹簧测力计下，示数为2.7N，把它完全浸没在水中时，弹簧测力计示数为1.7 N。（g＝10N/kg)
求：（1）F浮 （2）V金属 （3）ρ金属
※
实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水
⑴用弹簧测力计先测出石块的重力G。
⑵用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。
1.15N
0.45N
实验步骤：
浸入的液体密度、
3.将一质量为54kg的铝块浸没在水中，求铝块受到水的浮力是多少？( g=10N/kg，ρ铝=2.7g/cm3 )
一个小木块和一个大石块同时浸没到水中后，小木块上浮，大石块下沉。想一想，哪个受到的浮力大
4、排开液体的体积
怎么改变？
F浮
G排
？
V浸
浸没：
= V物
V浸
※
例题：
1、体积相同的木块和铁块均浸没在水中，块将下沉，木块将上浮。因此浸没时木块受到的浮力大。（ ）
不变
2、按在水底的木块放手后将上浮，在它浮出水面之前，它所受到的浮力（ ）。（填变大，变小，不变）
探究1:浮力大小与物体重力的关系
保证物体 等因素不变；
浸入的液体密度、体积、深度
浸入
清水
清水
部分浸入：
例：一个装水容器的底面积为100cm2，将重为25N的物体浸没于水中，如图所示，此时水对容器底的压强增大了1000pa，则物体的密度为多少kg/m3？(g=10N/kg)
一、提出问题：
物体浸在液体中所受浮力大小与哪些因素有关？
⑶把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数 F′。
⑷用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
0.70N
0.90N
控制 等因素不变；
排开液体的体积
同一物体浸没液体中
例1:一个装水容器的底面积为100cm2，将重为25N的物体浸没于水中，此时水对容器底的压强增大了1000pa，则
(1)放入物体之后,液面比原来上涨了多少cm
h=p /ρ水g =1000pa/1000kg/m3×10N/kg=0.1m=10cm
(2)物体完全浸没之后,排开水的体积是多少cm3
V排=V物=s h=100cm3×10cm=1000cm3
(3)物体的质量为多少kg
ρ=m / v物 = 2.5kg / 0.001m3=2500kg/m3
m=G/g=25N/10N/kg=2.5kg
(4)物体的密度为多少kg/m3
例3 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
知识点 考查对阿基米德原理的理解
闯关点拨 因为ρ液相等，关键是比较V排的大小
解 铜、铁、铝三物质中，铝的密度最小.现在三个球重力相等，则铝球体积最大.浸没在水中后，铝球排开水的体积最大，即排开的水最重，它所受的浮力也最大.正确答案为C. 答 选C
知识点 浮力的计算
闯关点拨 要求出石块的密度，关键得先求出它的体积.石块浸没在水中时，它的体积等于被它排开的水的体积，即V石=V排.
解 浮力F浮=G—F=5N—2N=3N
石块的体积 V石=V排=
石块的密度
题型三 会利用阿基米德原理进行有关的计算
智 能 归 例
例： 在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，求该石块是密度（取g=10N/kg）
说明 本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法.利用阿基米德原理还能计算液体的密度请看下面一题.
一、动手做一做：
测出某一物体浸没水中
所受的浮力大小。
请用称重法：
[变形题] 在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N；浸没在另一种液体中称量，弹簧测力计的示数为1.4N，求这种液体的密度.
找出这个隐含条件是本题的关键.
解
F浮液=G—F液=5N—1.4N=3.6N
因为浸没，所以V排液=V石=V排水=3×10—4m3
1.影响浮力大小的因素：
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。
2.阿基米德原理：
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的重力的大小。
公式：F浮 = G排=ρ液g V排
复习回顾