10.2 阿基米德原理 课件 (共18张PPT) 2024--2025学年人教版八年级下册物理

(共18张PPT)
阿基米德原理
第2节
一、浮力测量的方法：
1.称重法：F浮=G－F示
2.压力差法：F浮=F向上－F向下
二、浮力的方向：
竖直向上
公元前945年，叙拉古赫农王让工匠替他打造一顶纯金的王冠
阿基米德在洗澡的时候，脑子里还想着王冠的事
于是命令阿基米德鉴定王冠，但是不允许破坏王冠
工匠的手艺高明，制造的王冠非常精巧，其重量与当初国王给的黄金一样
=
物体浸在液体中的体积与排开液体的体积有什么关系？
阿基米德的灵感
排开液体的体积V排
物体浸在液体中的体积V浸
等质量的不同物质，密度不同，体积不等。
浸没水中，排开的水的体积不等。
等质量的王冠和纯金的体积不一样则王冠不是纯金的
根据公式
m=ρV
进一步推想：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有什么样的关系呢？
根据公式
G=mg
排开液体的
质量越大
排开液体的
重力G排越大
浮力F浮越大
物体排开液体的体积V排越大，液体的密度ρ越大
F浮与G排
一、 浮力与排开液体重力的关系
1.怎样测浮力？
2.怎样收集排开的液体？
3.怎样测出排开液体的重力？
将小桶放在溢水口
G排= G总-G桶
称重法：F浮 = G－ F拉
实验器材
物体
弹簧测力计溢水杯
小桶
探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
乙
丙
丁
甲
进行实验
G桶
G物
G桶+水
F示
溢水口
【实验数据分析】
研究对象 物重G/N 空杯重 G杯/N 物体在水中时弹簧测力计示数F拉/N 桶和排开水所受总重 G总/N 浮力F浮/N 排开水的重量
G排/N
钩码 1.25 0.31 1.05 0.51 0.2 0.2
钩码 1.25 0.31 0.69 0.86 0.56 0.55
钩码 1.25 0.31 0.3 1.28 0.95 0.97
分析数据得出结论
数学表达式：F浮=G排 （ F浮=G排=m排g= ρ液 gV排）
浮力的影响因素：
液体的密度kg/m3
排开液体的体积m3
阿基米德原理：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液体所受的重力。
公式：
F浮=G排
推导式：
F浮=ρ液gV排
适用范围：液体和气体。
kg/m3
m3
N
N/kg
使用时单位要统一！
二、阿基米德原理
物体浸在液体中分为两种情况：
浸没时：
V排=V物
浸入时：
V排＜V物
F浮=ρ液gV排=ρ液gV物
F浮=ρ液gV排＜ρ液gV物
例题1：一金属块在空气中用弹簧测力计测得重力为27 N，把它全部浸没在水中时，测力计的示数为17 N，g取 10N/kg，则：
(1)该金属块在水中受到的浮力是多大？(2)物体的体积是多少？(3)金属块的密度是多大？
解：(1)F浮=G－F=27N－17N=10N
V物 =V排 = = = 1.0×10-3m3
(2)物体浸没在水中，V物=V排，
1.0×103kg/m3×10N/kg
10N
ρ水g
F浮
ρ金= = = 2.7×103kg/m3
1.0×10-3m3×10N/kg
(3)
27N
V金g
G金
例题2.如图，小红利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。
（1）实验的过程中步骤最合理的顺序应该是 _________________ ；
（2）图乙金属块受到的浮力为____ N，金属块排开液体所受重力可由________两个步骤测出；
（3）小红通过上述实验得到结论：F浮=G排。老师说得出的这个结论不可靠，原因是 _______________________；
（4）以下关于实验过程中的操作，会影响验证结果的是（ ）
A．金属块在浸入在水中前，溢水杯内未盛满水
B．金属块没有全部浸没在水中
A
丁、甲、乙、丙
1
丙、丁
一次实验不具有普遍性
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。
F浮= G排
推导式：F浮= ρ液 gV排
课堂小结
1.有一杯水、一杯盐水和一块重0.22N、密度为1.1×103kg/m3的塑料块。(1)将塑料块浸没在水中时受到多大的浮力 （g取10 N/kg）
例题
解： m塑= = = 0.022kg
G塑
g
0.22N
10N/kg
V塑 = = = 2×10-5m3
m塑
ρ塑
0.022kg
1.1×103kg/m3
F浮=G排=m水g=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N
浸没：V排=V塑=2×10-5m3
(2)该塑料块在某盐水中是漂浮的，它所受浮力的大小等于它所受的重力，浸在盐水中的体积是塑料块总体积的90%，则盐水的密度是多少 （g取10 N/kg)
例题
解：G盐=F浮=G塑=0.22N
m盐= = = 0.022kg
G盐
g
0.22N
10N/kg
ρ盐= = ≈ 1.22×103kg/m3
m盐
V盐
0.022kg
2×10-5m3×90%
1.有一个重7N的实心铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？(g取10 N/kg，ρ铁=7.9×103 kg/m3)
解： m铁= = =0.7kg
G铁
g
7N
10N/kg
V铁= = =8.9×10-5m3
m铁
ρ铁
0.7kg
7.9×103kg/m3
F浮=G铁=ρ水gV排 =1×103kg/m3×10N/kg×8.9×10-5m3=0.89N
铁球浸没：V排=V铁=8.9×10-5m3
练习
因此，例题中铁球所受浮力为：
解法二(浸没在液体中的实心物体)：
G物=ρ物gV物
可得：
G物
F浮
=
ρ物gV物
ρ液gV排
即：
G物
F浮
=
ρ物
ρ液
V排=V物
F浮=ρ液gV排
拓展与延伸
2.一个体积为300 cm3的物体浮在水面上，它体积的 露出水面，它受到的浮力是 N。（g 取10 N/kg）
1
2
3
例题
提示：F浮=G排=ρ水gV排 =1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N