10.2阿基米德原理 课件（30页）
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(共30张PPT)
阿基米德原理
第2节
第十章 浮力
（人教版）八年级
下
01
新课标要求+课标解读
02
学习目标
1. 知道阿基米德原理并且能对公式进行变形
2. 能根据阿基米德原理以及称重法计算液体密度
3. 能够注意到课本实验与阿基米德原理的区别
4. 能结合数学几何公式与阿基米德原理公式解决问题
5. 知道由于物体移动所导致的液面的变化
对于形状规则、并且物体的上下两个表面都和液面平行的物体，我们可以利用F浮=F向上－F向下计算物体受到的浮力。情境说明：边长为L的正方体浸没在密度为ρ液的液体中，上表面距离液体表面的深度为h，物体的浮力为F浮，排开液体所受的重力为G排。
上述是规则物体得到的结论，那么不规则的物体，上述结论也适用吗？
03
课堂导入
04
浮力的大小
实验：探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
实验思路 ：
本实验需要先测量两个量：物体所受的浮力和物体排开液体所受的重力，然后分析它们的关系。
1. 怎样测量物体所受浮力的大小？
2. 怎样测量物体排开液体所受的重力？
3. 如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序？
实验过程：
以下是用溢水杯和弹簧测力计进行操作的一种实验方案。
1. 用弹簧测力计测量空桶所受的重力
2. 用弹簧测力计悬挂一个物体，
读出物体在空气中和浸在水中静止时弹簧测力计的示数，
计算物体在水中所受浮力的大小。
同时用小桶将排开的水收集起来。
3. 用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力，
计算排开的水所受的重力。
04
浮力的大小
04
浮力的大小
最后把（自己）测量的实验数据记录在下表中。
04
浮力的大小
大量的实验结果表明，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。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是：
由于是对应的液体，该公式还可以变形为：，当物体完全浸在在液体中时，该公式还能进一步写成
结论的适用范围：物体（不规则也行）在流体（液体和气体）中所受浮力的大小均能用。
由于该实验都是用弹簧测力计拉着物体，并没有做物体沉底、悬浮和漂浮状态下的验证，因此不具备普遍性（故不能全面验证阿基米德原理）
05
物体移动导致的液面变化
从模拟器的数据中（没标单位，但是已经统一了），有几个地方与要注意：（1）液面变化是从物体与液面刚开始接触时（或者有一部分在液体里面，一部分在液体外面）才作数；
（2）完全浸没的过程中无论怎么样移动物体，液面始终不变；
（3）只能适用于柱体，适用于任何情况。
05
物体移动导致的液面变化
物体上升前液面的高度
物体上升后液面的高度
对公式的理解：
柱体上升的过程中，同时伴随着液面下降，液体只能从柱体与容器间的缝隙下降，而下降的液体的体积就是柱体上升的体积（空出了多少空间，液体去填满），因此可以选择此公式计算液面下降的高度。还能从图中得到以下关系式：，还能变形得到：，即：（只适用于柱体）。当S容远远大于S物的时候（有时候题目会直接说不计液面变化），我们的=0.
05
物体移动导致的液面变化
对公式的理解：
V
V
我们可以先用一个不规则的物体来举例子：如图，体积为V的物体完全浸没在液体中时，那么 V排就是V，可以看成有V的体积的水的位置被占用，体积为V的水就跑到原水面之上，之后由于液体的流动性，会平摊到容器里面，因此，接下来我们看看另一种规则的柱体的情况：其实可以等于①②④的体积除以S容 。但是①②的体积之和实际上就是③的体积，因此
①
②
③
④
06
利用阿基米德原理求半球球面的压力
此类问题我们可以先用阿基米德原理求出一个完整的球所受的浮力，然后再“对半分”得出半个球的浮力，再看是求下表面还是上表面，我们就留下对应的那个面就行了。我们以求上表面的压力为例：
水面
h
下表面受到的水的压力：
对半分
对半分
06
利用阿基米德原理求半球球面的压力
水面
如图，正方体的边长为 h，上表面距离水面的高度为 h1；则上表面所受水的压力为：（不论是和容器底部紧密接触（无浮力），还是不紧密接触（有浮力），这个压力都不变）；若有浮力存在，则还能得到。说明有浮力时，其上表面受到的压力和没有浮力时上表面受到的是一样的（因为上表面距离水面的深度与是否紧密接触基本上可以认为是没有关系的）。
长方体、半球均适用于该结论。
h1
h
h1
h
07
习题练习
D
07
习题练习
C
07
习题练习
D
07
习题练习
B
07
习题练习
D
07
习题练习
无关
上
增大
0.3
越大
07
习题练习
没有控制物体排开液体的体积相同
1.1
不变
07
习题练习
0.5
排开液体的体积
无关
可靠
偏大
3.8×103
0.8×103
07
习题练习
C
07
习题练习
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
2.7
体积
密度
500
0.8×103
2.7
偏小
07
习题练习
凹陷程度
1.6
40
07
习题练习
答案：(1)10N；(2)1000cm3；(3)500Pa
07
习题练习
07
习题练习
09
作业布置
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
阿基米德原理
第2节
第十章 浮力
（人教版）八年级
下
01
新课标要求+课标解读
02
学习目标
1. 知道阿基米德原理并且能对公式进行变形
2. 能根据阿基米德原理以及称重法计算液体密度
3. 能够注意到课本实验与阿基米德原理的区别
4. 能结合数学几何公式与阿基米德原理公式解决问题
5. 知道由于物体移动所导致的液面的变化
对于形状规则、并且物体的上下两个表面都和液面平行的物体，我们可以利用F浮=F向上－F向下计算物体受到的浮力。情境说明：边长为L的正方体浸没在密度为ρ液的液体中，上表面距离液体表面的深度为h，物体的浮力为F浮，排开液体所受的重力为G排。
上述是规则物体得到的结论，那么不规则的物体，上述结论也适用吗？
03
课堂导入
04
浮力的大小
实验：探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
实验思路 ：
本实验需要先测量两个量：物体所受的浮力和物体排开液体所受的重力，然后分析它们的关系。
1. 怎样测量物体所受浮力的大小？
2. 怎样测量物体排开液体所受的重力？
3. 如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序？
实验过程：
以下是用溢水杯和弹簧测力计进行操作的一种实验方案。
1. 用弹簧测力计测量空桶所受的重力
2. 用弹簧测力计悬挂一个物体，
读出物体在空气中和浸在水中静止时弹簧测力计的示数，
计算物体在水中所受浮力的大小。
同时用小桶将排开的水收集起来。
3. 用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力，
计算排开的水所受的重力。
04
浮力的大小
04
浮力的大小
最后把（自己）测量的实验数据记录在下表中。
04
浮力的大小
大量的实验结果表明，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。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是：
由于是对应的液体，该公式还可以变形为：，当物体完全浸在在液体中时，该公式还能进一步写成
结论的适用范围：物体（不规则也行）在流体（液体和气体）中所受浮力的大小均能用。
由于该实验都是用弹簧测力计拉着物体，并没有做物体沉底、悬浮和漂浮状态下的验证，因此不具备普遍性（故不能全面验证阿基米德原理）
05
物体移动导致的液面变化
从模拟器的数据中（没标单位，但是已经统一了），有几个地方与要注意：（1）液面变化是从物体与液面刚开始接触时（或者有一部分在液体里面，一部分在液体外面）才作数；
（2）完全浸没的过程中无论怎么样移动物体，液面始终不变；
（3）只能适用于柱体，适用于任何情况。
05
物体移动导致的液面变化
物体上升前液面的高度
物体上升后液面的高度
对公式的理解：
柱体上升的过程中，同时伴随着液面下降，液体只能从柱体与容器间的缝隙下降，而下降的液体的体积就是柱体上升的体积（空出了多少空间，液体去填满），因此可以选择此公式计算液面下降的高度。还能从图中得到以下关系式：，还能变形得到：，即：（只适用于柱体）。当S容远远大于S物的时候（有时候题目会直接说不计液面变化），我们的=0.
05
物体移动导致的液面变化
对公式的理解：
V
V
我们可以先用一个不规则的物体来举例子：如图，体积为V的物体完全浸没在液体中时，那么 V排就是V，可以看成有V的体积的水的位置被占用，体积为V的水就跑到原水面之上，之后由于液体的流动性，会平摊到容器里面，因此，接下来我们看看另一种规则的柱体的情况：其实可以等于①②④的体积除以S容 。但是①②的体积之和实际上就是③的体积，因此
①
②
③
④
06
利用阿基米德原理求半球球面的压力
此类问题我们可以先用阿基米德原理求出一个完整的球所受的浮力，然后再“对半分”得出半个球的浮力，再看是求下表面还是上表面，我们就留下对应的那个面就行了。我们以求上表面的压力为例：
水面
h
下表面受到的水的压力：
对半分
对半分
06
利用阿基米德原理求半球球面的压力
水面
如图，正方体的边长为 h，上表面距离水面的高度为 h1；则上表面所受水的压力为：（不论是和容器底部紧密接触（无浮力），还是不紧密接触（有浮力），这个压力都不变）；若有浮力存在，则还能得到。说明有浮力时，其上表面受到的压力和没有浮力时上表面受到的是一样的（因为上表面距离水面的深度与是否紧密接触基本上可以认为是没有关系的）。
长方体、半球均适用于该结论。
h1
h
h1
h
07
习题练习
D
07
习题练习
C
07
习题练习
D
07
习题练习
B
07
习题练习
D
07
习题练习
无关
上
增大
0.3
越大
07
习题练习
没有控制物体排开液体的体积相同
1.1
不变
07
习题练习
0.5
排开液体的体积
无关
可靠
偏大
3.8×103
0.8×103
07
习题练习
C
07
习题练习
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
2.7
体积
密度
500
0.8×103
2.7
偏小
07
习题练习
凹陷程度
1.6
40
07
习题练习
答案：(1)10N；(2)1000cm3；(3)500Pa
07
习题练习
07
习题练习
09
作业布置
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine