2023年人教版初中物理八下10.2 阿基米德原理 课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
第十章· 浮力
第2节 阿基米德原理
人教版八年级物理下册
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？本节课我们学习阿基米德原理。
想想议议：
浮力是什么？浮力的大小与哪些因素有关？怎样计算浮力？让我们学习阿基米德原理。
学习目标
1．知道阿基米德原理，会求浮力的大小。
2．尝试用阿基米德原理解决简单的问题，能解释生活中一些与浮力有关的物理现象。
3．经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧测力计测浮力。
实验探究—如何计算浮力大小
一
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。
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
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。
思 考
浮力与排开的液体有什么关系？
可以怎样表述浮力的大小？
推 理
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
排开液体的体积越大
液体的密度越大
排开液体的质量越大
排开液体的重力越大
浮力越大
猜 想
浮力的大小跟排开液体的重力有关。
探究实验
浮力与物体排开液体重力的定量关系
图1
图2
图3
图4
测量数据填入记录表；
用不同物体、不同液体做几次实验。
实验数据表格
次数 物体的重力 G物/N 物体在液体中测力计示数 F'/N 浮力 F浮/N 小桶和排液的总重 G总/N 小桶的重力 G桶／N 排开液体的重力
G排/N
1
2
3
4
分析数据得出结论：
浮力的大小等于物体排开液体的重力
C
D
阿基米德原理
二
1.内容：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。
2.数学表达式：F浮=G排
3.用于计算的导出式：
F浮= G排= m排g= r液 gV排
4.适用范围：液体和气体
公 式 法
关于阿基米德原理的讨论
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。
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。
浸没
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。
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。
练一练
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
解析：根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
　 据题意V排＝V/3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
阿基米德原理
探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
F浮= G排= ρ液 gV排
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
例1
一个重为7 N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10 N/kg，铁球的密度为7.9×103 kg/m3。
解：铁球的质量：m铁＝(G铁)/g＝(7 N)/10 N/kg＝0.7 kg，
铁球排开水的体积：V排＝V铁＝(m铁)/ρ铁＝7.9×103kg/m3/(0.7 kg)＝8.9×10-5 m3，
铁球受到的水的浮力：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×8.9×10-5 m3＝0.89 N。
小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作，如图所示，a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4，由四个图中________两个图的弹簧测力计的示数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为________；如果关系式______________成立，就可以得到著名的阿基米德原理。
例2
ac　
F4－F2　
F1－F3＝F4－F2
1．将一重为80 N的物体，放入一盛满水的杯中，从杯中溢出了30 N的水，则物体受动的浮力是(　　)
A．80 N　　　　　B．30 N
C．50 N　　　　　D．110 N
B
A
2．如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，沉到底部，则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是(　　)
A．两者体积相等，水的质量较小
B．两者体积相等，水的质量较大
C．两者体积不相等，但是质量相等
D．两者体积不相等，质量也不相等
3．如图所示，当弹簧测力计吊着圆柱体，从圆柱体底部接触水面开始到完全没入水中到底部的过程中，以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度关系的图象是(　　)
D
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
课堂小结
第2节　阿基米德原理
一、阿基米德的灵感
1．物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，物体所受的浮力就越大
2．浮力的大小跟排开液体所受的重力有关
二、浮力的大小
1．阿基米德原理：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的液体所受的重力
2．公式及推论：F浮＝G排，F浮＝ρ液gV排