人教版 初中物理 八年级下册 第十章第2节阿基米德原理（课件）21页ppt

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第十章 浮力
第二节 阿基米德原理
初中物理八下（人教版）
学
习
目
标
知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系
掌握阿基米德原理并了解数学表达式
应用公式F浮=ρ液gV排计算浮力问题
影响浮力大小的因素是什么？
物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。
物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
知识回忆
据说两千多年以前，古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，突然想到，物体浸在液体中的体积不就是物体排开的液体的体积吗？
课程导入
一、阿基米德的灵感
演示实验：把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。
试试看，当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？
现象：将易拉罐压入烧杯的过程中，易拉罐所受的浮力越来越大，排开的水越来越多。说明浮力的大小和排开液体的多少有关。
浸在液体中的物体的体积等于物体排开液体的体积。
物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。
液体的重力大小跟它的质量成正比
m=ρV
浮力的大小跟排开液体所受的重力有关
V甲
V乙
二、浮力的大小
（1）提出问题
物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有什么定量关系？
（2）猜想与假设
实验探究：浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
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
m=ρV
（3）猜想：浮力的大小跟排开液体的重力有关。
（4）实验设计方案
浮力大小可以用弹簧测力计测出：
先测出物体所受的重力G，再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F，两者之差就是浮力的大小：F浮 =G-F。
物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出：
溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。
弹簧测力计、细线、水、烧杯、小桶、溢水杯、圆柱体。
（5）实验器材：
（6）实验步骤：
(1)用测力计测出物体所受重力G和空桶重力G桶
(2)把物块浸入装满水的溢水杯中，同时用小桶收集物块所排开的水，读出弹簧测力计的示数F，算出物块所受浮力F浮。
(3)测出小桶和排开水的重力G总，计算出排开液体的的重力G排.
(4)测量数据填入记录表，换用不同质量的物块，重复以上步骤，记录实验数据。分析数据，得出结论
溢水杯
实验次数 物重G/N 空桶重G桶/N 物体浸没水中弹簧测力计示数F/N 桶与排出水总重G总/N 浮力F浮/N 排开水重G排/N
1 1.4 0.4 1.2 0.6 0.2 0.2
2 1.4 0.4 1.0 0.8 0.4 0.4
3 1.4 0.4 0.6 1.2 0.8 0.8
（7）实验数据：
（8）实验结论
浸在液体中的物体，受到的浮力大小与它排开的液体所受的重力大小相等。
注意事项：
①注入溢水杯中的水的液面必须至溢水口 。
②和教材实验的顺序不同的是，该实验中先测空桶质量，再测小桶和水的总重力，这样避免了因桶内水有残留而造成的误差 。
③换用质量不同的物块多次测量，使结论更具有普遍性 。
F浮=G排
三、阿基米德原理
(1)阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于被它排开的液体所受的重力。
F浮=G排= ρ液 gV排
牛(N)
牛(N)
千克每立方米(kg/m3)
立方米(m3)
(2)公式：
F浮 = G排=ρ液gV排
浸入液体中
V排=V物
V排全部
浸没
部分
浸入
由公式F浮＝ ρ液 gV排可知：浮力F浮的大小只和 ρ液、V排有关，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。
影响浮力大小的因素
阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体，此时F浮=ρ气gV排。
利用称重法计算物体密度
称重法测浮力F浮=G-F
V排=F浮/(ρ液g)=
(G-F)/(ρ液g)
V物=V排=
(G-F)/(ρ水g)
ρ物=m/V物
=G/(V物g)
=ρ水G/(G-F)
阿基米德原理
若物体浸 没在水中
例题.如图所示，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=10 N/kg)
解析：石块浸没在水中，V排=V= 100 cm3=1 × 10-4m3，石块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10 N/kg×1×10-4m3=1N；根据阿基米德原理知，桶中水重(排开水的重)为G排=F浮=1 N，石块静止时，测力计示数F=G-F浮=4 N-1N=3N。
1
3
课堂总结
阿基米德原理
影响浮力的因素
液体的密度ρ液
物体排开液体的体积V排
阿基米德原理
公式：F浮＝G排＝ρ液gV排
适用范围：液体和气体
浮力的大小等于它排开的液体所受的重力
浮力的大小
浮力F浮的大小只和 ρ液、V排有关，与物体的形状，密度浸没在液体中的深度等因素无关。
课堂训练
1．浸在液体中的物体，受到的浮力大小取决于( )
A．物体的体积和液体的密度
B．物体的密度和物体浸入液体的深度
C．物体浸入液体的体积和液体的密度
D．物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素
B
2．某学校老师给学生一个烧杯、一只弹簧测力计和一根细线，要求测量小石块的密度。学生将小石块挂在弹簧测力计下端，示数如图甲所示，再将小石块浸没在水中，
示数如图乙所示，则小石块浸没在水
中时受到的浮力为_____ N，小石块的
密度__________ kg/m3。 (g取10 N/kg)
B
2.5×103
3. 体积是80cm3的实心小球放入水中，静止后有1/4体积露出水面。求该小球受到的浮力。 （g=10N/kg）
解由题意：V排=80cm3×3/4=60cm3=6.0×10-5m3
该小球受到的浮力
F浮=G排= ρ水gV排
= 1×103kg/m3×10N/kg×6.0×10-5m3
=0.60N
答：小球受到的浮力为0.60N
谢谢