课件18张PPT。9.2 阿基米德原理 1.能通过实验探究得出阿基米德原理 2.理解阿基米德原理，会用F浮=G排液进行简单计算。 1.什么是浮力？方向怎样？2.浮力产生的原因是什么？3.我们已学习了几种测浮力的方法？4.浮力的大小与什么有关？ 复习提问：浮力的大小与物体排开液体的重力有怎样的关系呢？变小 变小变小 浮上来的皮球，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?( ) 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 注：阿基米德原理不仅适用于液体也适用于气体。公式：F浮=G排=m排g=ρ液V排g浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，这便是著名的阿基米德原理。结论：我的体积大，受到的浮力大。我在深处，受到的浮力大。1.请你说说哪个鱼说的正确？为什么？思考与练习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ABBA 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，国王拿在手里掂了掂，觉得有点轻．他叫来金匠问是否掺了假．金匠以脑袋担保，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．阿基米德由澡盆溢水联想到 …………读了这一故事,对你有什么启示?1.一个体积是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）2.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）258243.如图,甲、乙两球体积相同，在水中静止不动，则
（ ）甲乙A.两球受到的浮力一样大 B.乙球受到的浮力大 C.甲球受到的浮力大 D.条件不足，无法确定C4.下面关于浮力的说法中，正确的是（ ） A.只要液体密度大，浸没其中的物体的浮力就一定大
B.只要物体的体积大，所受的浮力一定大 C.物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没液体中的深度无关 D.阿基米德原理只适合液体C5.按在水底的木块放手后将上浮，在它浮出水面之前，它
所受到的浮力（ ）（选填“变大”“变小”“不
变”）。不变6.一块体积为100cm3的木块，在水中有40cm3的体积露出水面.木块受到浮力吗？若有，浮力多大呢？（g=10N/kg） 7.游泳时人从浅水区走向深水区，人越深受到的浮力越大，这是为什么？8.质量为7.9㎏的铁块沉在水底时 ，受到的浮力是多少？（ρ铁= 7.9× 103kg/m3)9.一块岩石，质量是2kg,把它浸没在水中时，弹簧测力计的示数是12N，问这块岩石的密度是多少？若放在酒精中，它受到的浮力是多少？（g=10N/kg，ρ酒精=0.8× 103kg/m3） 阿基米德原理：1.内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力2.公式： F浮＝G排＝ρ液gV排关键找V排全浸入(没)：V排____V物
部分浸入：V排＝V实浸_____V物=<3.大小：只跟ρ液和V排有关，与ρ物、V物、 m物、形状、浸没的深浅、液体的多少……都无关！4.也适用于气体： F浮＝G排气＝ρ气gV排气如果懂得了要给别人以宽容，给自己以信心，将来就是一个全新的局面。 压强和浮力单元测试
一、填空题（每空1分，共31分）
两手指用力捏住一头销尖的铅笔的两端，如图1所示，使它保持静止，则两手指所受压力____，压强_________。
水平桌面上放一质量为100g、底面积为的圆柱形茶杯（杯的厚度不计），杯中有10cm深的水，则水对杯底的压强为________Pa，桌面对杯子的支持力为______N，杯子对桌面的压强为________Pa（本题中g取10N/kg）。
举世瞩目的三峡工程于今年6月1日下闸蓄水，10天内水位上升到海拔135米。一块上表面面积为2米2的水平石板被淹没在水面下50米深处，石板上表面受到水的压强为________帕，石板上表面受到水的压力为________牛。
4.容积相同的甲、乙两圆柱形容器都装满水，放在水平桌面上，如图2所示，则水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是F甲______F乙，P甲_____P乙（填“>” “<” 或“=”）
5.如图3所示，放在水平桌面上的容器，侧壁上有一开口弯管，弯管内的液面高度h1=O．8m；其顶部和底部的面积均为0．1m2，顶部到底部的高度h2=0．6m，容器中的液体密度为1．2×103kg／m3，则液体对容器顶部的压力为 N。(g取10N／kg)
6. 为了方便盲人行走，在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道，如图4所示．李刚在盲道上行走，感觉到脚有些不舒服．从物理学角度分析，这是因为：走在盲道上，脚与地面的__________减小了，从而增大了___________．
7. “坎儿井”是吐鲁番地区的一种灌溉工程，从山坡上到田地里挖成一连串的井，再把井底彼此挖通，连成暗沟，将山上融化的雪水和地下水引来浇灌田地，“坎儿井”利用了_______原理，减小暴露在空气中水的_______，从而减小了蒸发。
8. 一物体放在水平桌面上，如图5所示，(1)若沿aa’线将它切成两块，拿去上面的部分，物体对桌面的压力将________，密度将_________，压强将__________； (2)若沿bb’ 线切开，拿去右半部分，则物体对桌面的压力将__________，密度将_________，压强将__________。(增大/不变/变小)
9. 北方冰雪封地后，载运货物常用滑动的爬犁，而不用轮子滚动的车子，这 是为了_______受力面积，__________对地面的压强，斧头要经常磨，这样用来砍木头时可以增大_____________；铁路的钢轨不直接铺到路基上而铺到枕木上，这样可以_____________压强。
10. 一块长方体橡皮，重为0.3N，侧放于水平桌面上时，它与桌面的接触面积是1×10－3m2，如图6所示。它对桌面的压强是 Pa。若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分对桌面的压强 （填“变大”或“变小”或“不变”）、橡皮的密度 （填“变大”或“变小”或“不变”）。
11.如图7所示，物体A在水平推力F的作用下，从甲图位置匀速运动到乙图位置. 在此过程中， A对桌面的压力将____________，A对桌面的压强将 __ （填“变大”、“不 变” 或“变小”）
12.如图8所示，A、B为两个等高圆柱形容器，容器内部的底面积之比为2：1，都装满水。现将质量之比为1：3的木块a、b分别轻轻放入两容器中，水对容器底部的压强之比为________________，水对容器底部的压力之比为_____________________.
二、选择题（每题2分，共24分）
13.三个质量相同，底面积相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，其内分别装有甲、乙、丙三种液体，它们的液面在同一水平面上，如图9所示，若容器对桌面的压强相等，则三种液体对容器底的压强：（）
A.一样大 B.甲最大 C.乙最大 D.丙最大
14.做托里拆利实验时，测量的大气压强值比真实值小，其原因可能是
A.玻璃管放得不竖直
B.玻璃管内混入少量空气
C．水银槽内的水银太多
D.玻璃管粗细不均匀
15.一本九年义务教育初三年级物理教科书，将它平放在水平桌面的中央，它与桌面的接触面积大约为500cm2，静止时它对桌面的压强约为（ ）
A．6Pa
B．60Pa
C．200Pa
D．600Pa
16.某同学用压强计研究液体内部压强的特点时，将压强计的金属盒放入水中同一深度，并将金属盒朝向不同方向，实验结果如图10所示。那么，该实验能得出的结论是（ C）
A．在水中深度越大，压强越大
B．不同液体同一深度，压强不相等
C．在水中同一深度，液体向各个方向的压强相等
D．在水中同一深度，液体向各个方向的压强不相等
17.如图11所示，四种动物的器官中，具有增大压强功能的是（ ）
18.如图12所示平放在水平地面上的砖，沿竖直方向(见图中虚线)截去一半，则剩下的半块砖与原来整块砖相比( )
A： 对地面的压强不变。 B： 对地面的压力不变。
C： 砖的密度减小一半。 D： 砖受到地面的支持力不变。
19.在冬天，载有一定量水的热水瓶过了一段时间后，软木塞不易拨出，这主要是由于（ ）
A 瓶内气压大于大气压 B瓶内气压小于大气压
C 瓶塞遇冷收缩 D塞子与瓶口间的摩擦力增大
20.用压力锅煮稀饭，能节省时间．最主要的原因是（ ）
A．锅内气体压强大，使稀饭容易沸腾 B．锅内气体压强大，依稀饭不易沸腾
C．压力锅传热快，使稀饭容易沸腾 D．压力锅密封性好，使稀饭容易沸腾
21、如图13所示，是一个中学生的双脚站立在地面上的方格纸上的脚印，每个方格的面积为6.0cm2,则该同学双脚对地的压强大约为 （ ）
1.5×103Pa B.500Pa C.1×105Pa D.1.2×104Pa
22.测量植物油密度的一种简单方法是：在玻璃水槽里注入30厘米深的清水，拿一支25厘米长的两端开口的玻璃管竖直地插入水中，再沿管内壁缓缓地注入植物油，直到玻璃管内植物油液柱的下底面刚好下降到管口为止，这时用刻度尺测出的深度如图14所示，则植物油的密度为（ ）
A. 千克/米3 B. 千克/米3
C. 千克/米3 D. 千克/米3
23.在结冰的湖面上行走时,突然脚下的冰将破裂,应采取 ( )
A. 站住不动 B.就地爬伏在冰面上慢慢向岸边挪动
C.赶快向岸边跑去 D.立即改成单脚站立
24.如图15所示，把塑料挂衣钩的吸盘紧贴在光滑的墙上，就能用它挂衣服或书包，在解释这个现象时分用以下四句话。①大气压强把塑料吸盘紧压在墙上；②把挂衣钩的吸盘紧贴在墙上，塑料吸盘与墙壁之间空气被挤出；③吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力；④所以挂衣钩可以挂住衣服或书包。按照下列哪个顺序排列这四句话，可以把这个现象解释得最清楚。 ( )
A．①②③④ B．②①③④
C．③②①④ D．②③①④
三、实验探究题（33分）
25.（3分）2002年6月6日《海峡都市报》刊登了《货车超限超载、国道不堪重负》一文，报道了“104国道设计使用年限为15年以上，但才使用5年就大修，现已伤痕累累……”。有些运输单位和个人只顾自己利益，不顾国家利益，让汽车成倍的超载是损坏路面的直接原因。请你运用所学知识解释汽车严重超载加快路面损坏的原因（只需答出一种合理的原因即可） 。
26.（8分）为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”，某同学把若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细纱面上，进行了三组实验，并记录有关记录数据如表1、表2、表3所示，探究时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大；第二组其次，第三组最小。
表1
表2
表3
实验
序号
压力
/N
受力面积/cm2
实验
序号
压力
/N
受力面积/cm2
实验
序号
压力
/N
受力面积/cm2
1
6.0
10
4
3.0
10
7
3.0
20
2
9.0
15
5
4.5
15
8
4.5
30
3
12
20
6
6.0
20
9
6.0
40
（1）比较实验序号1与4（或2与5、3与6）及观察到的现象，可得出的初步结论是 ；
（2）分析比较 及观察到的现象，可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越显著；
请进一步分析比较表1、表2、表3中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论：
①经分析比较 ；
②经分析比较 。
27.（6分）在探究“影响液体内部压强大小的因素”的过程中，一些同学作了如下猜想：
猜想A 在同一深度，液体内部向各个方向都有压强，且向各个方向的压强相等；
猜想B 在深度相同时，不同液体的压强还跟它的密度有关，液体的密度越大，压强越大；
猜想C 同一种液体的压强随深度的增加而增大．
为了检验上述猜想是否正确，某同学进行了如图16各图所示的操作：
(1)比较图中代号为_________的三个图，可以说明猜想A是否正确；
比较代号为_____________的两个图，可以说明猜想B是否正确；
比较代号为_____________的三个图，可以说明猜想C是否正确．
28.（6分）为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出了如下猜想：
猜想1：液体内部的压强，可能与液体的深度有关；
猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到数据如下表：
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
深度/cm
5
5
5
10
10
10
15
15
15
橡皮膜方向
上
下
侧
上
下
侧
上
下
侧
压强计液面高度差/cm
4.3
4.3
4.3
9.2
9.2
9.2
13.8
13.8
13.8
请你分析实验数据并回答：
为了验证猜想1，应选序号为 的实验数据；猜想2的结论是
为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，请你设计实验探究方案。写出实验步骤。
。
29.（10分） 图17是小华做”估测大气压的值”的实验示意图．
(1)请将下列实验步骤补充完整．
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽
筒内的空气．然后用橡皮帽封住注射器的小孔．
B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒．当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下____________________，即等于大气对活塞的压力F．
C．用刻度尺测出注射器的 _________________________ ，记为l，读出注射器的容积V，
则活塞的面积S=_______________．
D．最后计算出此时大气压的数值p=________________(写出表达式)．
(2)实验中，小华正确使用了测量仪器，且读数正确，但她发现测量结果总是偏小．其主要原因是_____________________________________________
四、计算题（12分）
30.（6分） 如图18所示的容器，高h=20厘米，底面积s=1.0×10米，容积V=4.0×10 米。
当此容器盛满水时，问：
(1) 水对容器底的压强是多少
(2) 水对容器底的压力是多少
(3) 水受到的重力是多少
31.（6分）如图19所示，重为20N的容器放在水平桌面上．容器容积V=6×10—3m3。底面积．S=2×10-2，高h=0.4m．当容器装满水时，(g=10N／kg，ρ水=1.0×l03kg／m3).
求：①水对容器底部的压强．(4分)
②容器对水平桌面的压力．(4分)
参考答案
1.相等，不等2.1000，8.5，1133 3.5×105，1064. =，>5. 2.4×102，6. 接触面积（或受力面积，压强7. 连通器，表面积8.变小，不变，变小，变小，不变，不变
9.增大，减小，压强，减小10.300，不变，不变11.不变，变小12.1：1，1：1
13.C14.B15.B16.C17.B18.A19.B20.B21.D22.C23.B24.B
25.超载增大了对路面的压力，从而增大了对路面的压强，加快了路面的损坏；超载增大了对路面的压力，从而增大了车轮与路面间的摩擦力，所以加快了路面的损坏。
26.在受力面积相同时，压力的作用效果与压力的大小有关，压力越大，压力的作用效果越明显，
4、7或1、6或5、8或6、9或1、9，单位面积上受到的压力相同时，压力的作用效果就相同，
单位面积上受到的压力越大，压力的作用效果越明显
27.ABC,EF,C(或A.B)DE
28.147（或258、369），同种液体，在同一深度向各个方向的压强相等，用压强计测出盐水（或不是水的其他液体）分别在深度是5（10，15）厘米处压强计液面高度差并记录，比较得出结论。
29. (1)弹簧测力计的示数 全部刻度的长度 V/l Fl/V
(2)注射器内有少量气体
30.2000Pa,20N,40N
31.
课题
9.2 探究浮力的大小
课时
教学目标
知道阿基米德原理，会用阿基米德原理进行有关的简单计算。
重点
阿基米德原理及其探究过程。
难点
正确理解阿基米德原理的内容。
情感态度和价值观目标
通过阿基米德原理的探究活动，体会科学探究的乐趣；通过运用阿基米德原理解决实际问题，意识到物理与生活的密切联系。
过程方法
观察、讨论、实验探究为主
教具
演示
学生
主要教学过程
学生活动
教学过程设计
一、新课引入
[学生实验]：在水桶中装满水，让学生把饮料瓶向下慢慢压入水桶中，体会浮力大小的变化，注意观察现象。
[讨论]：将饮料瓶下按过程中，饮料瓶所受的浮力越来越大，排开的水越来越多。浮力的大小和排开液体多少是否存在定量的关系呢？
二、新课教学
（一） 阿基米德原理
1、猜想与假设
[教师点拨学生猜想]：由前面实验我们知道，物体浸入液体的体积越大，（即物体排开液体的体积越大）液体的密度越大，物体所受的浮力越大。也就是说浮力与物体排开液体的重量是有关的，它们之间有什么数量关系呢？
2、制定计划与设计实验
[学生讨论]：参考课本第89页图9－9，设计出实验的方案。教师评价。
3、进行实验与收集证据
[学生实验]：（1）根据实验方案选取实验器材：弹簧测力计、铁块、溢水杯、烧杯、水、食盐、细线等。
（2）各实验小组用体积不同的铁块、水或盐水做实验，将测量得到的数据记录在课文第89页图9－9中。
（3）根据实验数据进行推算：铁块受到的浮力：F浮＝G－F ，铁块排开的水重G排＝G总－G杯，将计算结果填在课文第89页。
比较F浮和G排的大小。
4、分析与论证
[学生交流与讨论]：把实验结果中物体所受浮力F浮与被物体排开水的重量G排进行比较。
[结论]：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
[讲述]：上述结论是阿基米德早在两千多年前就已发现，称为阿基米德原理。实验证明，这个结论对气体同样适用。例如空气对气球的浮力大小就等于被气球排开的空气所受到的重力。
[阅读]：P90。浮力的应用
（二）浮力大小的计算
[例题讲解]：在图9-4所示的实验中，物体的体积V=50cm3,g取10N/kg，试问：
（1）把物体完全浸没在水中时，它排开水的重量为多少？它受到的浮力多大？
（2）把物体完全浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中，它排开盐水的重量为多少？它受到的浮力多大？
解：根据阿基米德原理，浮力的大小应等于被物体排开的液体的重量。
（1）浸没在水中时，被物体排开的水的体积V排=V=50cm3=50×10-6m3.
排开水的重量G排=m水g=ρ水V排g=1×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.5N,
所以物体受到水的浮力F浮=G排=0.5N。
（2）浸没在盐水中时，被物体排开的盐水的体积V排=V=50×10-6m3，排开盐水的重量G’排=m盐水g=ρ盐水V排g=1.1×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.55N
所以物体受到水的浮力F’浮=G’排=0.55N
答：（1）物体完全浸没在水中时，受到的浮力为0.5N,；（2）物体完全浸没在盐水中受到的浮力为0.55N
[学生练习]：1、体积是50 m3的氢气球在地面附近受到的浮力是 N。（ρ空气=1.29 kg/m3，ρ氢气=0.09 kg/m3，g取10N/kg）
2、把重为38N、体积为5×10-4m3的实心金属球浸没在盛满水的容器内，溢出的水重为 N，金属球所受浮力的大小为 N。 （g取10N/kg）
[阅读]：课文第91页“STS”，讨论：悬浮隧道是用钢材、水泥等材料制成，在海水中不但没有下沉，而且受到“巨大”的浮力？
三、小结：通过本节课学习你知道了什么，对浮力的大小你是怎么知道的，对浮力的计算你还有疑惑吗？
四、作业
学生实验
