10.2阿基米德原理 课件 (共19张PPT) 2023-2024学年人教版物理八年级下册

(共19张PPT)
第十章 第２节　
阿基米德原理　
阿基米德的启示
　　两千多年以前，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，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
等质量的不同物质，由于密度不同，体积不等。
浸没水中，排开的水的体积不等。
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。
物体排开液体越多，所受浮力越大
想想做做
换言之，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。
浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关。
实验表明：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。
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
实验
实验：探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系
实验设计方案:
G
F
G1
G2
②
①
③
④
实验
实验：探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系
实验器材:
石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、
测力计、水
实验步骤:
2、用弹簧测力计先测出石块的重力G。
1、用弹簧测力计再测出空杯子的重 力G1。
3、把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F。
4、用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G2 。
2、排开液体的质量为
注意：
1、根据称重法测量浮力大小可知
G排=G2-G1
F浮=G-F
研究对象 物重G/N 空杯重 G1/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F/N 杯、水总重 G2/N 浮力的大小 F浮/N 排开水的重量G排/N
石块 0.45
铝块 0.45
铁块 0.45
1.15
0.70
0.90
0.45
0.45
0.54
0.34
0.20
0.20
0.65
0.78
0.68
0.10
0.55
0.10
F浮=G-F
G排=G2-G1
比较浮力的大小和物体排开水的重力，你发现了什么？
即：F浮=G排
实验数据:
由上表得出结论：F浮=G排
即：浸在液体中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受到的重力。这就是著名的阿基米德原理。
∵ G排= m排g
∴ F浮=G排 = ρ液V排g
m排= ρ液V排
1．内容：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。
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
1．区分：浸没、浸入、浸在、没入；
2. 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；
3. F浮＝ r液 gV排 —— 决定式
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。
关于阿基米德原理的讨论
对原理的理解
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。
浸没
部分浸入
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。
例：有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10N/kg。
解：根据阿基米德原理，铁球受到的浮力等于它排开的水所受的重力，即F浮=G排。由于铁球浸没在水中，它排开的水的体积等于铁球的体积，铁球的体积为 。
由铁球所受的重力G铁=7N可以求出铁球的质量
例题分析
铁球排开水的体积等于铁球的体积
铁球排开水所受的重力
根据阿基米德原理，铁球受到的浮力与它排开的水的重力相等，即
例题分析
铁球的体积
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。
F浮=G排=ρ液 g V排
公式：
归纳新知