9.2 阿基米德原理 课件(31页PPT) 八下 2025年物理(沪粤2024)

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名称 9.2 阿基米德原理 课件(31页PPT) 八下 2025年物理(沪粤2024)
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资源类型 试卷
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2025-04-25 11:55:12

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(共31张PPT)
阿基米德原理
9.2
第九章 浮 力
(沪粤版)八年级

探究浮力大小
阿基米德原理
a、探究浮力的大小
b、F浮和G排的关系
a、阿基米德原理的内容
b、理解阿基米德原理


01
学习目标
C、阿基米德原理的应用
02
激趣导入
由于大象很重,当时还没有可以直接为其称重的秤。曹冲的办法是:先把大象拉到船上,记下船的吃水深度;再用许多石块代替大象,使船达到相同的吃水深度;最后称出这些石块的总质量,就可知道大象的质量了
物体受到的浮力的大小
与它排开水的多少
有着什么关系?
曹冲称象的启示
大象或石块越重
船的吃水深度越大
被船排开的水越多
载了大象或石块的船
受到的重力与浮力是平衡的
02
激趣导入
阿基米德测皇冠的启示
据记载,国王做了一个金冠,但他怀疑工匠私吞了一部分金子,便命阿基米德想办法在不破坏王冠的情况下测出它是否为纯金。阿基米德在洗浴时注意到自己浸入浴池后,池水会溢出相等体积。由此他顿时领悟,测量物体体积的办法正是测量它排开等量液体的方式。阿基米德过于振奋,高呼"Eureka!"(我找到了!)这一情景被后人广为流传,视作科学发现时的标志性时刻。
阿基米德是怎么通过金冠排开水的多少
辨别金冠是否是纯金的呢?
知识点1——探究浮力的大小
a、探究浮力的大小
b、F浮和G排的关系

根据9.1所学的内容,我们可知……
通过称重法可得出浮力的值
影响浮力的大小的因素
F浮=G物-F示
物体侵入液体的体积
液体的密度
浮力
为研究物体受到的浮力的大小与物体排开的液体的重力的关系,我们选择弹簧测力计、小石块、溢水杯、清水等器材进行实验探究。
探究浮力的大小
弹簧测力计
小石块
细线
小空杯
溢水杯
清水
①如图(a)所示,用弹簧测力计测出小石块的重力G,再测出空杯的重力G杯
②如图(b)所示,把小石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯承接从溢水杯里被小石块排出的水,读得此时弹簧测力计的示数 F′。
③如图(c)所示,测出承接了水后杯子的重力G′杯
探究浮力的大小
由此可算得
小石块排开的水重 G排=G′杯-G杯
探究浮力的大小
小石块所受浮力F浮=G-F′
探究浮力的大小
前面实验步骤是小石块完全浸没的情况,部分浸入的情况又会怎么样呢?请再做实验。
探究浮力的大小
实验组号 小石块重力G/N 空杯重力G杯/N 弹簧测力计示数 F′/N 承接了水后杯子的重力G′杯/N 小石块所受浮力F浮/N 小石块排开的水重 G排/N
1
2
3
进行多组实验,记录实验数据,提取实验信息,按照公式计算记录数据。
1.1
比较F浮和G排的大小,可以发现
F浮=G排
0.3
0.4
1
0.7
0.7
0.7
0.7
0.4
0.4
0.8
0.6
0.3
0.3
数据仅为参考,教师需根据现场实际数据进行调整
实验中,缓缓将物块放入水中,以防用力过猛导致水溅出,从而减小实验误差
实验前,溢水杯里的水必须与溢水口相平
物体进入水中不能触碰到杯底或杯壁
必须先测出空杯的质量,后测装了水的空杯的质量,减小造成实验误差
实验中的溢水杯,可用烧杯侧放代替
实验可改进为铁架台固定弹簧测力计模式
实验注意事项
知识点2——阿基米德原理
a、阿基米德原理的内容
b、理解阿基米德原理

C、阿基米德原理的应用
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力
浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力
这就是阿基米德原理
根据前面的实验可知:
由G=mg,ρ= 可知
V
m
表达式:F浮=G排
G排=m排g,m排= ρ液V排
因此,公式可推导为
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
物理量 单位
浮力 F浮 牛顿
N
物体排开液体的重力 G排 牛顿
N
液体密度 ρ液 千克/立方米
kg/m
物体排开液体的体积 V排 立方米
m
G排:物体排开液/气体的重力,不是物体的重力
阿基米德原理及公式不仅适用于液体,也同样适用于气体
V排:物体排开液/气体部分的体积,不是物体的体积
ρ液:指的是液/气体的密度,不是物体的密度
TIPS
“浸在液体中的物体”包含两种状态……
物体部分浸没在液体中
物体完全浸没在液体中
此时,V排=V物
此时,V排<V物
(2)铁块浸没在盐水中时,它排开的盐水的体积V′排=V=5×10-5m3
它排开的盐水的重力G′排=m′排g=ρ盐水V′排g=1.1×103kg/m3×5×10-5m3×10N/kg=0.55N
所以,铁块受到的浮力F′浮=G′排=0.55N
如图所示的实验中,如果铁块的体积V=50cm3,g取10N/kg,试问:
(1)把铁块浸没在水中时,它排开的水的重力为多少?它受到的浮力多大?
(2)把铁块浸没在密度为1.1×103kg/m3的盐水中时,它排开的盐水的重力为多少 它受到的浮力多大?
例题
解:根据阿基米德原理,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。
(1)铁块浸没在水中时,它排开的水的体积V排=V=50cm3=5×10-5m3
它排开的水的重力G排=m排g=ρ水V排g=1×103kg/m3×5×10-5m3×10 N/kg=0.5N
所以,铁块受到的浮力F浮=G排=0.5N
人类从古代到如今就知道利用浮力,根据阿基米德原理发明改造生活中的工具……
古人把树干挖空做成独木舟,既能载人,又可载物。
用钢板制成的万吨巨轮能排开的水量很大,受到的浮力很大,所以能浮在水面上。
回顾之前学过的内容,目前我们求浮力的方法有以下4种……
平衡法
称重法
压力差法
阿基米德原理
F浮=G物
F浮=F向上-F向下
F浮=G物-F示
F浮=G排=ρ液gV排
04
课堂小结
阿基米德原理
内容:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力
探究浮力的大小:
推导公式:F浮=G排=m排g=ρ液V排g
应用:轮船
阿基米德原理
浸在液体里的物体浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,即F浮=G排
05
随堂练习
1、如图所示,将两个弹簧测力计下端挂着的甲、乙两个实心金属球分别浸没在水和酒精中时,两弹簧测力计的示数相等。已知甲球密度小于乙球密度,则甲、乙两球受到的重力和受到的浮力关系正确的是(  )
A.F浮甲=F浮乙 B.F浮甲<F浮乙
C.G甲<G乙 D.G甲>G乙
D
2、甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满不同的液体,将两个完全相同的小球分别放入两个溢水杯中。小球静止后的状态如图所示。则(  )
A.甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
B.小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
C.小球在甲杯中排开液体的质量等于在乙杯中排开液体的质量
D.放入小球后,甲、乙两个溢水杯对桌面的压强均变大
C
3、在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象,下列说法中正确的是(  )
A.分析图象可知,圆柱体重力是8N
B.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N
C.h=0cm时,圆柱体的上表面离水面高度是3cm
D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
05
随堂练习
D
4、一艘轮船从东海驶入长江,在此过程中轮船所受浮力大小(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法判断
C
05
随堂练习
5、如图所示,一薄壁容器放置于水平桌面上,容器重为5N,底面积为0.05m2,内盛有6L水;现将底面积为100cm2的柱形物块竖直放入容器中,并用竖直向下大小为5N的力F作用在物块上,物块浸没于水中静止,此时物块上表面离水面2cm,下表面受到水的压力为12N,下列说法正确的是(  )
A.物块上表面所受水的压强为1200Pa
B.物块所受重力为7N
C.容器底部对水平地面的压强是1400Pa
D.物块的密度是0.5×103kg/m3
D
6、如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是(  )
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
D
05
随堂练习
7、建设桥梁的过程中,要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(ρ水=1×103kg/m3)。下列判断正确的是(  )
A.构件的边长为 4m
B.构件的密度为 3×103kg/m3
C.构件所受的最大浮力为 1.6×105N
D.构件所受的重力为 2×105N
B
8、将一枚质量为50g、体积为60cm3的新鲜鸡蛋分别放入盛有甲、乙液体的容器中,鸡蛋在液体中静止时的位置如图所示。则(  )
①鸡蛋的密度是1.2g/cm3 ②甲液体的密度小于乙液体的密度
③鸡蛋在乙液体中受到的浮力等于重力,所受合力为零
④鸡蛋排开甲液体的体积比乙大,故在甲液体中受到的浮力大
A.只有①③正确 B.只有③④正确 C.只有②④正确 D.只有②③正确
D
9、弹簧测力计的下端吊着一个金属块,其示数是6N,当金属块慢慢浸入水里的过程中,弹簧测力计的示数将     (选填“变大”或“变小”),金属块受到的浮力将     (选填“变大”或“变小”)。若金属块的一半浸在水中时,弹簧测力计的示数是3.7N,这时金属块受到的浮力大小是     N;若金属块全部浸没在水中时,则弹簧测力计的示数是     N。
05
随堂练习
变小
10、在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称时重为4.5N,浸没在水中称时重为4.2N,则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为     N,它排开水的体积为     m3,王冠的密度是   kg/m3。(g取10N/kg)
变大
2.3
1.4
0.3
3×10﹣5
1.5×104
11、孔明灯通过点燃灯笼下端小碟内的松脂,加热内部的空气,使孔明灯内气体密度要比空气密度   ,实现升空。容积为0.5m3的孔明灯,所受浮力大小约是     N。(空气的密度约为1.3kg/m3)

6.5
05
随堂练习
12、“探物”小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)操作过程如图“甲、乙、丙、丁”所示,为了使操作更加简便且能减小误差,
合理的顺序是   。
(2)若F1、F2、F3、F4之间满足 的关系,则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论(用图中物理量符号表示)。
丁、甲、乙、丙 
F1﹣F2=F3﹣F4 
05
随堂练习
(3)小明认为实验过程中,只将金属块的一部分浸在水中是得不出实验结论的。结合所学,你认为他的说法   (选填“正确”或“不正确”);若实验过程中,溢水杯中的水没有装满,则F浮   G排(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)金属块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随金属块浸入深度h变化的关系图象如图戊所示。分析图象可得:h=4cm时,金属块受到的浮力为   N;金属块浸没后,水对金属块底部的压强是   Pa;金属块的密度是   kg/m3。
 
不正确 
12、“探物”小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
> 
1 
800 
2×103 
05
随堂练习
13、一个质量为200g的金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时,从杯中溢出了80g酒精,(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)则:
(1)金属块所受的浮力为多大? (2)该金属块的密度为多大?
(3)如果把该金属块浸没到盛满水的烧杯中,此时金属块受到的浮力大小是多少?
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