第九章浮力第二节阿基米德原理课件2021－2022学年沪科版物理八年级下册(共38张PPT)

(共38张PPT)
沪科版物理八年级（全一册）
第九章 浮力
第 二 节 阿基米德原理
温故知新
1.浮力（F浮）
浸在液体(或气体)里的物体都受到液体(或气体)向上的托力。
G
F浮
G
F浮
分析:由二力平衡的条件可知，浮力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上。
浮力的方向：竖直向上。
h2
h1
F上
F下
物体的下表面：
F上=p上S = ρ液gh1S
物体的上表面：
F下=p下S= ρ液gh2S
F浮=F上-F下
浮力是由于液体（气体）对物体向上向下的压力差产生的。
F=pS = ρ水ghS
F浮= F向上- F向下（压力差法）
浮力的大小与深度无关
温故知新
把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？
浮力大小和什么因素有关？
猜 想
可能跟… …有关。
【提出问题】
【体验，猜想】
【体验，猜想】
鸡蛋在清水中沉底
把同一个鸡蛋放入清水杯中，然后往清水中加盐，观察鸡蛋有什么变化？
鸡蛋在盐水中浮在盐水中
猜 想
可能跟… …有关。
【设计实验】
上面所说的固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量是实验中的“变量”，在检验浮力与其中某一个量的关系时，必须使其他量保持不变，或者确认浮力跟这些量无关。
F浮 =F1 -F2
2、测量浮力的方法（称重法）：
实验方法：1、控制变量法
F1
F2
圆柱体
弹簧测力计
【实验器材】
弹簧测力计、圆柱体、酒精、水、盐水、体积相等的铝块与铁块等。
铝块
铁块
1、探究浮力大小与物体排开液体体积的关系
（1）控制 一定 ，改变 ；
（2）步骤：①先用弹簧测力计在空气中称出铝块的重力②用弹簧测力计提着柱状物体缓慢浸入水中，逐渐增大浸在水中的体积，读取弹簧测力计的示数并记录。
液体密度
物体排开液体体积
物体浸在液体中的体积V 较小 较大 浸没
重力G / N 1.8 1.8 1.8
弹簧测力计示数F/ N 1.6 1.4 1.1
浮力F浮/ N
（3）记录数据，计算浮力:
0.2
0.4
0.7
（4）实验结论：
浮力的大小跟物体排开液体的体积有关，同种液体，物体排开液体中的体积越大，浮力越大。
2、探究浮力大小与液体密度的关系
（1）控制 一定 ，改变_____________；
（2）步骤：①先用弹簧测力计在空气中称出铝块的重力②把悬挂在弹簧测力计下的铝块先后浸没在酒精、水、盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。
物体排开液体体积
液体密度
液体种类 酒精 水 盐水
重力G / N 1.8 1.8 1.8
弹簧测力计示数F / N 1.2 1.1 0.9
浮力F浮 / N
(3)记录数据，计算浮力:
0.6
0.7
0.9
(4)实验结论：
浮力的大小跟液体的密度有关，在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。
3、探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系
（1）控制 一定 ，改变________________；
（2）步骤：①先用弹簧测力计在空气中称出铝块的重力②把弹簧测力计下悬挂的铝块缓慢浸没水中，并分别停在不同的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。
液体的密度与物体排开液体的体积
物体在液体中的深度
物体浸在液体中的深度h 较浅 较深 更深
重力G / N 1.8 1.8 1.8
弹簧测力计示数F/ N 1.2 1.2 1.2
浮力F浮/ N
（3）记录数据，计算浮力:
0.6
0.6
0.6
（4）实验结论：浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关。
4、探究浮力大小与物体密度的关系
（1）控制 一定 ，改变________________；
（2）步骤：①先用弹簧测力计在空气中称出铝块和铁块的重力②把体积相等的铝块、铁块悬挂在弹簧测力计下端，分别浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数。
液体的密度与物体排开液体的体积
物体密度
固体种类 铝块 铁块
重力G / N 1.8 4.5
弹簧测力计示数F/ N 1.1 3.8
浮力F浮/ N
（3）记录数据，计算浮力:
0.7
0.7
（4）实验结论
浮力的大小跟物体的密度无关，不同的物体排开同种液体的体积相同时，所受浮力相等。
浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度、物体排开液体的体积有关。物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，浮力越大。
在同一液体中，物体排开液体中的体积越大，浮力越大
注：
1、当物体浸没在液体中时，所受的浮力与物体在液体中的深度无关。
2、浮力大小与物体的形状、物体的密度、物体的重力均无关。
影响浮力F浮大小的因素
液体的密度 ρ液
决定浮力F浮大小的因素
排开液体的体积V排
A
1.
B
2.
D
3、如图所示，将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，它所受到的(　　)
A．上、下压力差不等，浮力相等
B．上、下压力差不等，浮力不等
C．上、下压力差相等，浮力不等
D．上、下压力差相等，浮力相等
4.体积相同的铅球、铜块与木块浸在液体中的情况如图所示，
它们受到浮力的大小正确的是（ ）
D
5.如图所示，一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体从距离水面一定高度
开始缓慢下降浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，能正
确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降高度h关系图像是（ ）
A
两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，苦苦思索了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的澡盆中洗澡时，发现水从澡盆中
溢了出来，他突然受到启发：物体浸
在液体中的体积，不就是物体排开液
体的体积吗？用这个方法不就可以鉴
别王冠的真伪了吗？阿基米德由此揭
开了王冠之谜，通过实验验证了王冠
是掺了假的。
情景导入
当易拉罐浮在水面上时，我们用什么办法能把它浸入水中呢？
提出问题
想想做做
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
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。
想想做做
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。
探究浮力的大小跟排开液体重力的关系
实验器材:
石块、溢水杯、小桶、弹簧测力计、水
溢水杯
小桶
弹簧测力计
思考：（1）实验过程中需要测量哪些量？如何测量？
（2）如何设计实验？
探究浮力的大小跟排开液体重力的关系
实验步骤:
3.2N
⑴、如图1所示，用弹簧测力计先测出石块的重力G1。
图2
图1
⑵、如图2所示，用弹簧测力计再测出空杯子的重力G桶。
0.4N
探究浮力的大小跟排开液体重力的关系
实验步骤:
⑶、如图3所示，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示。
图3
思考：如果溢水杯中的水没有加满，会造成什么影响
1.2N
⑷、如图4所示，用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
图4
2.4N
探究浮力的大小跟排开液体重力的关系
思考：如何求出F浮的大小？如何求出G排的大小？
由称重法可知，F浮=G-F示
G排=G总-G桶
次数 物体的重力/N 物体在液体中测力计示数/N 浮力/N 小桶和排液的总重/N 小桶的重力／N 排开液体的重力/N
1 3.2 1.2 2.4 0.4
2
3
结论：浮力的大小等于物体排开液体的重力
用不同物体、不同液体做几次实验。
记录实验数据
2
2
1．内容：
浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小。
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= r液 gV排
阿基米德原理
（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。
浸没
部分浸入
A．浸没时，V排=V浸=V物
B．部分浸入时， V排=V浸关于阿基米德原理的理解
（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
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
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. F浮＝ r液 gV排 —— 决定式
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。
1.．如图所示，体积相同的A、B、C三个球，则它们所受浮力最大的是（ ）
A．A球
B．B球
C．C球
D．B球和C球
C
2．如图所示是小金鱼吐出的小气泡自深水处向上冒的过程，下列对小气泡所受浮力和水对它的压强变化情况描述正确的是( )
A.浮力不变，压强逐渐减小
B．浮力变大，压强逐渐减小
C．浮力变大，压强不变
D．浮力不变，压强不变
B
3．两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体，把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体，最后处于如图所示状态。甲、乙排开液体的重力相等，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
4．如图，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取10 N/kg)
1
3
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N
G排=F浮=1N
F示=G－F浮=4N－1N=3N
5在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件，测力计的示数是5 N。当把零件浸没在密度
为0.9×103 kg/m3的液体中时，测力计的示数变为3.2 N。金属零件在液体中受到的浮力
是____N，其体积为____________m3。(g取10 N/kg)
F浮=G－F示=5N－3.2N=1.8N
1.8
2×10-4