10.2 阿基米德原理（习题课）课件
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习题课
八年级物理下册 人教版
10.2 阿基米德原理
课时划分说明： 《阿基米德原理》是人教版第十章第二节内容，是浮力部分一个非常重要的章节。第一节课学生已经通过实验感知了浮力的存在以及影响因素，而本节课也在第一节的内容上进行拓展和延伸，通过定量的实验测得浮力的大小与排开液体重力相同，承接第一节课的内容，同时也是对接下来要学习的物体的浮沉条件进行补充。本节内容分为两个课时，第一课时通过实验得到阿基米德F浮=G排，第二节课主要是通过习题加深对阿基米德原理的理解。本课时为该接内容的习题课。
课时计划
学习目标
1.会用阿基米德原理计算浮力。
2.掌握计算浮力的几种方法。
重点
利用阿基米德原理进行浮力计算。
难点
利用阿基米德原理进行浮力计算。
（1）称重法：
在空气中用弹簧测力计测一物体的重力，示数为G，将物体浸在水中后，弹簧测力计的示数将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），
若此时的示数为F，则物体受到的浮力F浮=________.
（2）压力差法：
浸没在液体中的正方体，上表面受到的压强_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）下表面受到的压强，因为正方体的上、下表面的面积相等，因此上表面受到的压力_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）下表面受到的压力，使正方体下表面和上表面有一定的_______，这就是浮力产生的原因，表达式是___________
减小
G-F
小于
小于
F浮=F向上-F向下.
压力差
知识回顾
（3）公式法：
浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体所受的______，
这个规律叫阿基米德原理，其表达式是____________________，
从公式中可以看出，物体所受浮力的大小与
______________和__________________________有关。
重力
F浮=G排=ρ液gV排
液体密度
物体排开的液体体积
知识回顾
一、浮力大小的计算
①公式法（阿基米德原理）：F浮=G排=ρ液gV排.
a.物体浸没时： V排=V物；
物体的部分浸没时：V排b.对于同一物体，物体浸入液体中的体积越大，物体所受的浮
力就越大.当物体全部浸入液体中时，V排不变，F浮也不再变化.
c.阿基米德原理也适用于气体.由于大气的密度是变化的，所以
大气中的物体所受的浮力也是变化的.
②压力差法：F浮=F向上-F向下.
③称重法：F浮=G-F拉.
知识回顾
例题1：某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中，如图所示，静止时，其下表面距水面0.06m.请根据此现象和所学的力学知识，计算出两个与该木块有关的物理量.(不要求写计算过程，g取10N/kg)
（1）_________________；
（2）_________________。
解答：（1）木块所受浮力F浮=ρ水gV排=6N
（2）木块所受重力G木=6N
（3）木块质量m木=0.6kg
（4）木块密度ρ木=0.6×103kg/m3
（5）木块下表面受到的压力F=6N
（6）木块下表面受到的压强p=600Pa
典型例题
【巩固练习】1、体积为5×10-4m3的金属球浸没在水中，求金属球受到的浮力F浮。
解：由题意可知，金属球排开水的体积为V排=V球=5×10-4m3
故由阿基米德原理可知：
答：金属球所受到的浮力为4.9N。
典型例题
2、重为5牛的物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时，测力计的示数为2牛，则物块受到浮力的大小为______牛，方向_________；增大物块浸没的深度，它受到浮力的大小将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
解析：由称重法可知，浸没在水中的物块所受浮力F浮等于物块的重力G减去弹簧测力计的拉力F拉，即F浮=G-F拉=5N-2N=3N
浮力的方向竖直向上。
因物块完全浸没在水中，增大物块浸没的深度时，物块排开水的体积不变，故由阿基米德原理可知，它受到的浮力大小将不变。
3
竖直向上
不变
典型例题
二、 利用阿基米德原理测密度
例题2：一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17N，取g=10N/kg，则：（1）该金属块受到水对它的浮力是多大？（2）物体的体积是多少？（3）金属块的密度是多大？
分析：（1）金属块在水中受到重力G、拉力F和浮力F浮的作用，物体所受浮力F浮=G-F；
（2）由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，可求出排开水的体积，由于金属块完全浸没在水中，则有V物=V排；
（3）再根据密度公式ρ=m/V,可求出金属块的密度.
典型例题
例题2：一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17N，取g=10N/kg，则：（1）该金属块受到水对它的浮力是多大？（2）物体的体积是多少？（3）金属块的密度是多大？
解：（1）物体所受浮力
F浮=G-F=27N-17N=10N；
（2）由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，得:
V排=F浮/（ρ液g）=10N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=1.0×10-3m3；
（3）由于金属块完全浸没在水中，则有：
V物=V排=1.0×10-3m3，
则金属块的密度
ρ=m/V=G/(gV物)=27N/(10N/kg×1.0×10-3m3)=2.7×103kg/m3.
答：（1）浮力是10N；（2）物体体积是1.0×10-3m3；
（3）金属块的密度是2.7×103kg/m3.
典型例题
【巩固练习】3：如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，则圆柱体的重力为________N，圆柱体浸没时所受的浮力为________N.圆柱体的密度为________kg/m3。（g取10N/kg）
解：（1）由图乙可知，当上升高度为20cm以上时，圆柱体处于空气中，由二力平衡条件有：
2.2
典型例题
【巩固练习】3：如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，则圆柱体的重力为________N，圆柱体浸没时所受的浮力为________N.圆柱体的密度为________kg/m3。（g取10N/kg）
解:（2)由图乙可知，圆柱体的上升高度在0~10cm时，圆柱体浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为:
圆柱体浸没时的所受的浮力:
2.2
0.5
典型例题
【巩固练习】3：如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，则圆柱体的重力为________N，圆柱体浸没时所受的浮力为________N.圆柱体的密度为____________kg/m3。（g取10N/kg）
解：（3）由G=mg，有：
由 ，
可得：
圆柱体的密度为：
2.2N
0.5
4.4×103
典型例题
【拓展练习】 一容器装满某种液体后的总质量为540g，放入一块质量为135g的金属块后溢出50cm3液体，这时总质量是635g。求：①溢出液体的质量？②金属块的密度是多少kg/m3？
解：①由题意可知，放入金属块后有液体溢出，故由放入金属块前后的液体的质量差可得出溢出的液体的质量，即:
m溢=540g-（635g-135g）=40g
②由题意可知，m金=135g，液体的密度为:
由常识可知，ρ金＞ρ液，则金属块放入液体中后会沉底，由阿基米德原理可知: V金=V溢=50cm3
故金属块的密度为:
答：①溢出液体的质量为40g；②金属块的密度为2.7×103kg/m3。
典型例题
课堂小结
习题课
八年级物理下册 人教版
10.2 阿基米德原理
课时划分说明： 《阿基米德原理》是人教版第十章第二节内容，是浮力部分一个非常重要的章节。第一节课学生已经通过实验感知了浮力的存在以及影响因素，而本节课也在第一节的内容上进行拓展和延伸，通过定量的实验测得浮力的大小与排开液体重力相同，承接第一节课的内容，同时也是对接下来要学习的物体的浮沉条件进行补充。本节内容分为两个课时，第一课时通过实验得到阿基米德F浮=G排，第二节课主要是通过习题加深对阿基米德原理的理解。本课时为该接内容的习题课。
课时计划
学习目标
1.会用阿基米德原理计算浮力。
2.掌握计算浮力的几种方法。
重点
利用阿基米德原理进行浮力计算。
难点
利用阿基米德原理进行浮力计算。
（1）称重法：
在空气中用弹簧测力计测一物体的重力，示数为G，将物体浸在水中后，弹簧测力计的示数将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），
若此时的示数为F，则物体受到的浮力F浮=________.
（2）压力差法：
浸没在液体中的正方体，上表面受到的压强_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）下表面受到的压强，因为正方体的上、下表面的面积相等，因此上表面受到的压力_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）下表面受到的压力，使正方体下表面和上表面有一定的_______，这就是浮力产生的原因，表达式是___________
减小
G-F
小于
小于
F浮=F向上-F向下.
压力差
知识回顾
（3）公式法：
浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体所受的______，
这个规律叫阿基米德原理，其表达式是____________________，
从公式中可以看出，物体所受浮力的大小与
______________和__________________________有关。
重力
F浮=G排=ρ液gV排
液体密度
物体排开的液体体积
知识回顾
一、浮力大小的计算
①公式法（阿基米德原理）：F浮=G排=ρ液gV排.
a.物体浸没时： V排=V物；
物体的部分浸没时：V排
力就越大.当物体全部浸入液体中时，V排不变，F浮也不再变化.
c.阿基米德原理也适用于气体.由于大气的密度是变化的，所以
大气中的物体所受的浮力也是变化的.
②压力差法：F浮=F向上-F向下.
③称重法：F浮=G-F拉.
知识回顾
例题1：某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中，如图所示，静止时，其下表面距水面0.06m.请根据此现象和所学的力学知识，计算出两个与该木块有关的物理量.(不要求写计算过程，g取10N/kg)
（1）_________________；
（2）_________________。
解答：（1）木块所受浮力F浮=ρ水gV排=6N
（2）木块所受重力G木=6N
（3）木块质量m木=0.6kg
（4）木块密度ρ木=0.6×103kg/m3
（5）木块下表面受到的压力F=6N
（6）木块下表面受到的压强p=600Pa
典型例题
【巩固练习】1、体积为5×10-4m3的金属球浸没在水中，求金属球受到的浮力F浮。
解：由题意可知，金属球排开水的体积为V排=V球=5×10-4m3
故由阿基米德原理可知：
答：金属球所受到的浮力为4.9N。
典型例题
2、重为5牛的物块，用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时，测力计的示数为2牛，则物块受到浮力的大小为______牛，方向_________；增大物块浸没的深度，它受到浮力的大小将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
解析：由称重法可知，浸没在水中的物块所受浮力F浮等于物块的重力G减去弹簧测力计的拉力F拉，即F浮=G-F拉=5N-2N=3N
浮力的方向竖直向上。
因物块完全浸没在水中，增大物块浸没的深度时，物块排开水的体积不变，故由阿基米德原理可知，它受到的浮力大小将不变。
3
竖直向上
不变
典型例题
二、 利用阿基米德原理测密度
例题2：一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17N，取g=10N/kg，则：（1）该金属块受到水对它的浮力是多大？（2）物体的体积是多少？（3）金属块的密度是多大？
分析：（1）金属块在水中受到重力G、拉力F和浮力F浮的作用，物体所受浮力F浮=G-F；
（2）由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，可求出排开水的体积，由于金属块完全浸没在水中，则有V物=V排；
（3）再根据密度公式ρ=m/V,可求出金属块的密度.
典型例题
例题2：一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17N，取g=10N/kg，则：（1）该金属块受到水对它的浮力是多大？（2）物体的体积是多少？（3）金属块的密度是多大？
解：（1）物体所受浮力
F浮=G-F=27N-17N=10N；
（2）由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，得:
V排=F浮/（ρ液g）=10N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=1.0×10-3m3；
（3）由于金属块完全浸没在水中，则有：
V物=V排=1.0×10-3m3，
则金属块的密度
ρ=m/V=G/(gV物)=27N/(10N/kg×1.0×10-3m3)=2.7×103kg/m3.
答：（1）浮力是10N；（2）物体体积是1.0×10-3m3；
（3）金属块的密度是2.7×103kg/m3.
典型例题
【巩固练习】3：如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，则圆柱体的重力为________N，圆柱体浸没时所受的浮力为________N.圆柱体的密度为________kg/m3。（g取10N/kg）
解：（1）由图乙可知，当上升高度为20cm以上时，圆柱体处于空气中，由二力平衡条件有：
2.2
典型例题
【巩固练习】3：如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，则圆柱体的重力为________N，圆柱体浸没时所受的浮力为________N.圆柱体的密度为________kg/m3。（g取10N/kg）
解:（2)由图乙可知，圆柱体的上升高度在0~10cm时，圆柱体浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为:
圆柱体浸没时的所受的浮力:
2.2
0.5
典型例题
【巩固练习】3：如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，则圆柱体的重力为________N，圆柱体浸没时所受的浮力为________N.圆柱体的密度为____________kg/m3。（g取10N/kg）
解：（3）由G=mg，有：
由 ，
可得：
圆柱体的密度为：
2.2N
0.5
4.4×103
典型例题
【拓展练习】 一容器装满某种液体后的总质量为540g，放入一块质量为135g的金属块后溢出50cm3液体，这时总质量是635g。求：①溢出液体的质量？②金属块的密度是多少kg/m3？
解：①由题意可知，放入金属块后有液体溢出，故由放入金属块前后的液体的质量差可得出溢出的液体的质量，即:
m溢=540g-（635g-135g）=40g
②由题意可知，m金=135g，液体的密度为:
由常识可知，ρ金＞ρ液，则金属块放入液体中后会沉底，由阿基米德原理可知: V金=V溢=50cm3
故金属块的密度为:
答：①溢出液体的质量为40g；②金属块的密度为2.7×103kg/m3。
典型例题
课堂小结