10.4 浮力 课时2 阿基米德原理 课件 (共25张PPT) 初中物理苏科版八年级下册

(共25张PPT)
第四节 课时2 阿基米德原理
第十章 压强和浮力
苏科版八年级下册同步课件
1.知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系；
2.知道物体浸在液体中的体积与其排开液体体积的关系；
3.能描述阿基米德原理；
4.会用阿基米德原理的公式及推导式，计算浮力大小。
学习目标
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。
随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题。
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？
阿基米德的灵感
一
新知学习
阿基米德的故事，给了我们很大的启示。我们知道，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。
现在我们用“物体排开液体的体积”取代“浸在液体中物体的体积”来陈述这个结论，就是：
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。
下面我们体验“物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大”
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？
体验“物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大”
我们知道：浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。这一结论说明浮力的大小与什么力有关呢？
物体受到浮力时，一定排开液体，那么浮力的大小和排开液体所受的重力是否有关呢？如果有关的话，有没有定量的关系呢？
【实验探究】浮力与物体排开液体重力的定量关系
如何测量物体所受浮力？
如何测量物体排开液体的重力？
F浮=G -F示
浮力的大小
二
弹簧测力计、溢水杯、小桶、重物、适量的水。
实验器材：
需要测量的物理量：
F浮=G -F示
G排=G桶+水-G桶
G桶
F示
G桶+水
G桶
F浮
G排
实验数据：
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
2.15 1.35 1.10 0.3
2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35
2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55
0.80
0.80
F浮=
G排
实验结论：
阿基米德原理
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。
公式：
F浮=
G排
推导式：
F浮=
m排g=ρ液gV排
适用于液体气体
阿基米德原理
三
【关于阿基米德原理的讨论】
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；
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。
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。
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
全部浸入
区分：浸没、浸入、浸在、没入
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。
1.浮力的计算
例题1：如图,将一个木块放入装满水的溢水杯中,溢出了100g的水,那么,木块所受的浮力是多大呢 (g取10N/kg)
解:F浮=G排=m排g
=0.1kg×10N/kg
=1N
阿基米德原理的应用
四
例题2：如图,将另一个木块放入盛有水的烧杯中,木块浸入水中的深度为4cm,木块底面积为60cm2那么木块受到的浮力为多大呢 (g取10N/kg)
解:F浮=G排
=ρ液gV排
V排=s木h入
=60cm2×4cm
=240m3
=1×103kg/m3×10N/g×240m3
=2.4 N
例题3：如图,将一个质量为790g的铁块浸没在烧杯内的水中,求铁块受到的浮力。(铁的密度为7.9×103kg/m3,g取10N/kg)
790g
解:F浮=G排
=ρ液gV排
=1×103kg/m3×10N/g×100×10-6m3
=1 N
2.比较浮力的大小
(1)质量相同的两个实心铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,哪个受到的浮力大
甲
乙
水
煤油
F浮=G排 =ρ液gV排
V排相同，比ρ液
F浮甲＞F浮乙
(2)质量相同的实心铝块和铜块,都浸没在煤油中,哪个受到的浮力大
铝块
煤油
铜
煤油
F浮=G排 =ρ液gV排
m铝=m铜,
ρ铝＜ρ铜
V=m/ρ
V铝＞V铜
铜块
V铝排＞V铜排
F浮铝＞F浮铜
ρ液相同，比V排
(3)把刚才的铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,哪个受到的浮力大
铝块
煤油
水
铜块
F浮=G排 =ρ液gV排
F浮铝＞F浮铁
V铝排＞V铜排,
ρ水＞ρ煤油
3.通过浮力测密度
在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,读数是79N。当把零件浸没在水中时,测力计的读数是69N,金属零件的体积有多大 你能判断这是哪种金属么 (g取10N/kg)
解：
ρ金属= = =7.9g/cm3
铁
测重力
算质量
测浮力
算体积
F=G金属
F拉
G金属-F拉
ρ水g
阿基米德原理
探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
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
F浮= G排= ρ液 gV排
阿基米德原理的应用
通过福利的变化情况推断其它力的变化情况
计算V排，计算F浮
比较浮力的大小
通过浮力测密度
课堂小结