10.2阿基米德原理 课件 2021-2022学年人教版物理八年级下册(共23张PPT)

(共23张PPT)
第二节 阿基米德原理
学习目标
1、通过实验探究知道影响浮力大小的因素
2、理解阿基米德原理
3、能用阿基米德原理解决简单的问题
公元前945年，叙拉古赫农王让工匠替他打造一顶纯金的王冠
阿基米德在洗澡的时候，脑子里还想着王冠的事
于是命令阿基米德鉴定王冠，但是不允许破坏王冠
工匠的手艺高明，制造的王冠非常精巧，其重量与当初国王给的黄金一样
排开液体的体积
=
浮力大小，跟它 和 有关。
物体浸在液体中的体积与排开液体的体积有什么关系？
浸在液体中的体积
液体的密度
排开液体的体积
再坐下去时，浴盆中的水位又上升了
？
刚坐下去时，浴盆中的水溢出来
物体浸在液体中的体积
知识点 1
阿基米德的灵感
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
等质量的不同物质，由于密度不同，体积不等。
浸没水中，排开的水的体积不等。
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。
物体排开液体越多，所受浮力越大
想想做做
换言之，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。
浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关。
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
实验表明：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。
浮力与物体排开液体重力的关系
图2
图3
图4
图1
探究实验
一、阿基米德原理
实验思路
F浮= G排
F浮=G物-F拉
=G桶+水-G桶
物体、弹簧测力计、溢水杯、小桶
实验器材
G桶
G物
G桶+水
F拉
溢水杯
溢水口
探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
1.怎样测浮力？
2.怎样收集排开的液体？
3.怎样测出排开液体的重力？
4.物体浸在液体中包含哪两种情况？
将小桶放在溢水口
G排= G总-G桶
浸没
部分浸入
F浮 = G－ F拉
称重法：
探究：浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
【实验器材】石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水
【实验步骤】
G物=1.15N
G桶=0.45N
F拉=0.7N
G总=0.90N
称重法：
F浮 = G－ F拉
=1.15N—0.7N
=0.45N
G排= G总-G桶
=0.90N—0.4N
=0.45N
0.70N
由实验（1）和（3）得：
由实验2和4得：
（1）
（2）
（3）
（4）
1.15N
0.45N
【实验数据分析】
研究对象 物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计示数F′/N 杯、水总重 G总/N 浮力的大小F浮/N 排开水的重量
G排/N
石块 0.45
铝块 0.45
铁块 0.45
1.15
0.70
0.90
0.45
0.45
0.54
0.34
0.20
0.20
0.65
0.78
0.68
0.10
0.55
0.10
分析数据得出结论
2．数学表达式：F浮=G排=m排= ρ液 gV排
浮力的影响因素：
液体的密度kg/m3
排开液体的体积m3
阿基米德原理1．内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力 .
阿基米德原理也适用于气体，在气体中受到的浮力F浮=ρ气gV排。
如何理解“浸在”
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浸二、关于阿基米德原理的讨论
F浮=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
<
=
浸没
部分浸入
计算浮力关键：
是找V排
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？
解：铁球的质量：
铁球的体积：
铁球排开水的体积等于铁球的体积：V排=V铁=8.9×10-5m3
铁球排开的水所受的重力：
G排=m排g=ρ水V排g=1×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg=0.89N
根据阿基米德原理，铁球受到的浮力与它排开的水所受的重力相等，即 F浮=G排=0.89N
1.某物体挂在弹簧测力计上，在空气中称弹簧测力计的示数为2.45N，把物体浸没在水中，弹簧测力计的示数是1.47N，这个物体受到的浮力是________N，这个物体排开水的体积_______________m3，排开水的重力是________N，这个物体的质量是_________kg，这个物体的密度是 。____________kg/m3．
0.98
0.98X10-4
0.98
0.245
2.5X103 N
G排=F浮=0.98N
=0.98X10-4 m3
2.5X103kg/m3
F浮=G-F拉=0.98N
0.245kg
15
解:
2.1783年法国物理学家查理做成的世界上第一个氢气球，体积约是600m3，这个气球在地面附近受到的浮力有多大？（ρ空气=1.29Kg/m3 g=10N/Kg)
1、 绳子的下端系着一个铁块，当铁块浸没在水中后剪断绳子，铁块下沉的过程中它受到的浮力将（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．变为零
2.潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他受到的浮力（ ）
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.始终不变 D.先增大后不变
C
巩固练习
B
3、思考：某同学按照下图顺序做实验，你认为可行不可行？
图1
图2
图3
图4
残留水
桶重力偏大,排开水重力偏小
G桶
G物
G总
F拉
3.体积相同的铝球、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．铝球受到的浮力最大 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
D
C
4. 弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图甲所示；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象，下列说法中正确的是(　　)
A. 物体的体积是500 cm3
B. 物体受到的最大浮力是5 N
C. 物体的密度是2.25×103 kg/m3
D. 物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N
5.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验．将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中，直至刚没入水中（不接触容器，无水溢出）．在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是( )
A．弹簧测力计的示数减小，
台秤示数不变
B．弹簧测力计的示数不变，
台秤示数也不变
C．弹簧测力计的示数减小，
台秤示数增大
D．弹簧测力计的示数不变，
台秤示数增大
C
6.为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了如图所示的实验：
①你觉得合理的实验顺序是_____________________。
②由图可知该物体受浮力大小为 　__　N。
③选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于_______________________________ 。
④图B中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受浮力 　　　(填“变大”、“不变”或“变小”)。
⑤另外一同学按照“ABCD”顺序做实验，发现排开液体的重力小于该物体所受到的浮力，你认为原因是 。
DABC或ADBC
0.5
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
它排开液体所受的重力
不变
最后才测空桶的重力，桶内壁可能沾有水，导致空桶重力偏大
6.江涛同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究. 下图表示探究过程及相关数据.
①分析图B、C、D，说明浮力大小跟物体________________有关；②分析图____________，说明浮力大小跟液体密度有关；
③金属块浸没在酒精中所受的浮力是___________N.
排开液体的体积
D、E
0.8
（3）用弹簧测力计吊着物体，将物体浸没在液体中时，记下弹簧测力计的示数F2；
由
则液体的密度：
则物体的密度：
（2）用弹簧测力计吊着物体，将物体浸没在水中时，记下弹簧测力计的示数F1；
由
（1）用弹簧测力计测量物体的重力G；
用弹簧测力计测量物质的密度