10.2阿基米德原理 课件(共30张PPT) 人教版物理 八年级下册

(共30张PPT)
古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金，命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠．王冠制成后，国王怀疑掺有假，但金匠以脑袋担保否认 ，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差．可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的．国王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找来，要他解此难题．
　 一连几天，阿基米德闭门谢客，反复琢磨，因为实心的金块与镂空的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法求算其体积，也就无法验证是否掺了假．他绞尽脑汁也百思不得其解．
读了这一故事,对你有什么启示
物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？
情境引入
第2节 阿基米德原理
第十章 浮力
情境引入
合作探究
课堂小结
随堂训练
学习目标：
1.知道与浮力大小有关的因素；能够探究出浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系。
2.经历探究“与浮力大小有关的因素”的过程；体验科学探究的乐趣。
3.知道阿基米德原理的内容和公式，并会利用阿基米德原理进行简单的计算。
1．如图所示，在水桶中装满水，用手把空的饮料罐缓慢地按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按，饮料罐浸入水中的体积越 ，感觉浮力越 ,同时将水桶中的水溢出的越 。这个实验告诉我们，浮力的大小跟物体排开液体的 有关。
大
大
多
体积
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？
2．小明做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验，步骤如图所示。
(1)物体的重力为 N。
(2)比较图B和图 得到的结论是物体浸入液体的体积越大，受到的浮力越大。
(3)比较图C和图D得到的结论是 _
_______ 。
4.0
C
浮力的大小与液体密度有关
物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越大。
排开液体
猜 想
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，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
推 理
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体的重力有关。
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
猜 想：
浮力与物体排开液体重力的定量关系
图1
图2
图3
图4
探究实验
图1
图2
图3
图4
图1
图4
图2
图3
进行实验：数据记录的表格
物体重力 G（N） 测力计示数 F(N) 物体受到浮力 F浮(N) 小杯重力G1(N) 杯和水总重G2(N) 排开的水重
G排(N)
实验设计方案:
G
F水中
G1
G2
②
①
③
④
F浮=G-F水中
G排=G2-G1
比较F浮和G排的大小
浮力的大小等于物体排开液体的重力
结论：
探究浸入水中的物体受到的浮力与它排开液体的重力的关系
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的液体所受的重力。
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
原理法
1. 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；
2. 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。
3．区分：浸没、浸入、浸在、没入；
关于阿基米德原理的理解
3．区分：浸没、浸入、浸在、没入；
A．浸没时：V排=V物，即
F浮= G排= ρ液gV排= ρ液gV物
B．部分浸入时： V排F浮= G排= ρ液gV排 < ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
浸没
部分浸入
关于阿基米德原理的理解
4.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。
目标样题1 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,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读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中________ 两个图的弹簧测力计的读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.
a、c
F4 -F2
F4 -F2 =F1-F3
目标样题2 如图所示，一个长方体铁块A，一个长方体铝块B，体积相同，若把它们都放在水中如图甲所示的情况，它们所受的浮力如何？若把铁块A放入酒精中，把铝块B放入水中，它们所受的浮力情况如何？
甲
乙
丙
A
B
B
A
F浮
F浮
F浮
浮上来的乒乓球，从它刚露出水面到最后漂在水面上不动的过程，它受到的浮力怎样变化？（ ）浸没在水里的体积怎样变化？( )它排开水的重力怎样变化 ( )
目标样题3
变小
变小
变小
目标样题4
体积为500cm3的物体，有2/5的体积浸没在水中,它受到的浮力为 N;若把它全部浸没在煤油中,受到的浮力为 N。（ρ煤油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg）
2
4
解析：V排＝2V/5=2/5×500×10-6 m3=2×10-4 m3
水中：F浮＝ G排液＝ρ液gV排＝
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3=2 N
煤油中：F浮＝G排液=ρ液gV排＝
0.8×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=4 N
1．阿基米德原理的探究实验
2．阿基米德原理的数学表达式
3．阿基米德原理的公式讨论
4．阿基米德原理的应用
课堂小结
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
C
随堂训练
2.不同材料制成的相同体积的三个小球,放入同种液体中,最后静止时如图所示,则它们受到的浮力的大小关系是 ( )
A. F甲=F乙=F丙
B. F甲>F乙>F丙
C .F甲D. F甲D
3.一个体积是20m3的气球，在地面附近受到的空气对它的浮力是 N。（地面附近的空气密度是1.29kg/m3，g取10N/kg）
258
4.一个体积为300cm3 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。它排开液体的重力是 N（g取10 N/kg）
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=1/3×300×10-6 m3=1×10-4 m3
F浮＝ρ液gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
1
1
5．如图10-T-2所示，当弹簧测力计吊着圆柱体，从底部接触水面开始缓慢下沉到完全没入水中的过程中，图10-T-3中能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是(　　)
D
1. 将两个物体分别挂在弹簧测力计上，然后都浸没在水中，发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N，那么这两个物体一定有相同的( )。
A. 密度 B.体积 C. 质量 D.重力
延伸练习
B
2.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力。（ ）
A．相等 B．铝球的比铁球大
C．铝球的比铁球小 D．浮力都等于重力
【解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等
B
根据 ，ρ铁 ＞ρ铝 ，则V铁根据F浮=ρ液gV排，∴ F铝浮＞ F铁浮。
延伸练习
3. 水平面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，则下列判断正确的是（g取10N/kg） ( )
A.小球所受浮力等于1N
B.小球所受浮力可能等于1N
C.水对烧杯底部的压强一定不变
D.小球的体积一定等于100cm3
B
延伸练习
4.一金属块在空气中受到的重力为39N，把它全部浸没水中称时（金属块未接触底面），弹簧测力计读数为34N．（g取10N/kg）．求：
（1）该金属块受到水对它的浮力？
（2）该金属块的体积？
（3）该金属块的密度？
5N
5×10-4m3
7.8×103kg/m3
延伸练习
当 堂 检 测
1．某物体浸在水中时受到的浮力为2 N，此时该物体排开水的重力(　　)
A．可能小于2 N B．一定等于2 N
C．可能大于2 N D．以上情况均有可能
B
2．在一个溢水杯中装满水，并在溢水杯口下放一个小烧杯，如图所示，将一个体积为10 cm3的金属块慢慢浸没到水中，等停止溢水后，小烧杯中承接的水的质量为_____g，金属块受到的浮力为_____N。(g取10 N/kg)
0.1
10