沪科版初中物理八年级第九章第二节9.2 阿基米德原理 课件

课件41张PPT。第九章 浮力第二节 阿基米德原理浮力大小与哪些因素有关
探究阿基米德原理
阿基米德原理课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测阿基米德的启示
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？做做想想
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。
回顾：浮力大小与哪些因素有关？
浮力大小，跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。
浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越
大。
那么，怎样表示浮力的大小呢？1知识点浮力大小与哪些因素有关这些物体受到的浮力大小相同吗，浮力的大小和哪些因素有关呢？实验探究：决定浮力的大小的因素
实验猜想：
猜想1：浮力可能与液体的密度有关
猜想2：浮力可能与物体的体积猜想有关
猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关
其它猜想：…… …… …… ……探究：猜想1：浮力可能与液体的密度有关(1)把鸡蛋放入清水中，观察现象。
在清水中，鸡蛋下沉。
(2)在清水中加盐，增大水的密度，再观察现象。
盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。
实验结论：猜想1正确，浮力的大小跟液体的密度有关。猜想2：浮力可能与物体的体积猜想有关
观察实验：
1. 把同一物体浸入相同的液体中。
2. 两个弹簧测力计的读数一样吗？
分别是多少？
3. 容器中的液体的液面发生什么样
的变化？
4. 实验说明了什么问题？
实验结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。2.8N4N猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关
设计实验：
(1)把物体浸没在水中，观察弹簧
测力计的读数 F1 。
测力计的读数 F1=2 N
(2)改变物体在水中深度，再观察
弹簧测力计的读数 F2 。
测力计的读数 F2 =2 N
(3)比较两次的读数 F1 和 F2 。
结论：浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。分析归纳
实验1：浮力的大小跟液体的密度有关。
实验2：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
实验3：浮力的大小跟物体浸在液体中的深度无关。
根据猜想1、2、3，得出的实验结论：
物体在液体中所受浮力的大小不仅与___________有关，还与物体排开液______有关，而与浸没在液体中的______无关。液体的密度体积深度浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度、物体排
开液体的体积有关。当物体浸没在液体中时，所受的
浮力与物体在液体中的深度无关。【例1】(山东威海，图形信息题)小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题。(1)在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与________的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为_____N。
(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关；对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而______，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度______。
(3)在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为________kg/m3 。(g取10 N/kg)液体密度2.4增大无关1.2×103(1)C与E两图，排开液体的体积不变，液体的密度不同，
所以是研究浮力与液体密度的关系；F浮盐水＝G－F＝8 N
－5.6 N＝2.4 N，所以物体浸没在盐水中受到的浮力为2.4
N；(2)观察研究B与C图得，浮力的大小随着排开水的体
积的增大而增大；观察研究C与D图得，当物体完全浸没
在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关；(3)
由A、D图知，物体浸没在水中时所受的浮力F浮水＝8 N－
6 N＝2 N；物体浸没在水和盐水中时排开液体的体积相等，
则： ，代入数据得：
；解得：ρ盐水＝1.2×103 kg/m3。【解析】影响浮力的因素不止一个，要研究其中某一因素对浮
力的影响，就要排除其他因素的影响，即要控制变量。
在运用控制变量法研究影响浮力大小的因素时，要按
照以下思路进行实验设计或实验分析。→→→明确研究问题 确定控制因素 确定改变的因素 制定措施进行实验 1把一个篮球逐渐压入水中时，随着篮球浸入水中体积的增大，需要向下压篮球的力也________(填“增大”或“减小”)，这说明篮球受到水的浮力________(填“增大”“不变”或“减小”)。由此可见，浸在液体中的物体所受浮力的大小与______
__________________________________有关。2(中考·临沂)江涛同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及相关数据。(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟物体________
______________有关；
(2)分析图________，说明浮力大小跟液体密度有关；
(3)金属块浸没在酒精中所受的浮力是________N。2知识点探究阿基米德原理猜想
浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。
排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
浮力与排开的液体有什么关系？
可以怎样表述浮力的大小？
浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关
浮力大小可能与排开液体的重力有关。阿基米德原理
探究实验：浮力与物体排开液体重力的关系测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。实验数据表格分析数据得出结论
1. 浸在液体中的物体受到向上的浮力
2. 浮力的大小等于物体排开液体的重力【例2】(浙江金华，实验探究题)在“浮力的研究”实验中。
(1)取一石块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示；当石块浸入水中的体积缓慢增大时，石块受到浮力大小的变化是________。增大(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；
②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；③如图丁，把石块浸入盛满水的溢水杯中，用该烧杯承接从溢水杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。
用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为________，排出水的重力为________。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是__________________。F1－F3F4－F2F1－F3＝F4－F2(1)图甲中，当石块浸入水中的体积缓慢增大时，石块
排开水的体积变大，根据F浮＝ρgV排可知，石块受到
浮力大小的变化是增大；(2)根据称重法可知，石块所
受的浮力为F1－F3；排出水的重力F4－F2；根据该实
验的测量数据得，F1－F3＝1.5 N－1 N＝0.5 N，F4－
F2＝1 N－0.5 N＝0.5 N，即物体所受浮力大小与排开
水的重力的定量关系是：物体所受浮力的大小等于物
体排开水的重力(或F1－F3＝F4－F2)。(中考·郴州)小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数为F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是(　　)
A．F浮＝F2－F3
B．F浮＝F4－F3
C．F浮＝F2－F1
D．F浮＝F2－F43知识点阿基米德原理阿基米德原理求浮力
1. 阿基米德原理数学表达式：F浮=G排
2．用于计算的导出式：
F浮= G排= m排g= r液 gV排
3．适用范围：液体和气体关于阿基米德原理的讨论
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。【例3】将一个乒乓球按入水中，松手后，乒乓球上浮，越接近水面上浮越快，最后浮出水面，下列说法正确的是(　　)
A．露出水面前，浮力逐渐增大；露出水面后，浮力继续增大，最后保持不变
B．露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力保持不变
C．露出水面前，浮力逐渐减小；露出水面后，浮力保持不变
D．露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力先减小后保持不变D由阿基米德原理可得F浮＝G排＝ρ水gV排，要确定乒乓
球所受浮力的大小的变化情况，只需确定乒乓球排开
水的体积的大小变化情况即可。乒乓球在露出水面前
排开水的体积不变，露出水面后排开水的体积先逐渐
减小后保持不变(漂浮在水面)；故乒乓球在露出水面
前，浮力保持不变，露出水面后，浮力先减小后保持
不变。【解析】由阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排可知，物体所受浮
力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，
而与物体的运动速度和浸没时所处的深度无关，分析
浮力变化时，只需分析液体密度和物体排开液体体积
的变化即可。1(中考·株洲)将一空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为4 N，则空饮料罐受到的浮力大小为________N，方向竖直________。
一个体积为10 cm3的正方体铁块，所受到的重力为________N，将它完全浸入水中，所受到的浮力为________N。(ρ铁＝7.9 g/cm3，g＝10 N/kg)21．探究浮力的大小与哪些因素有关
2．阿基米德原理的探究实验
3．阿基米德原理的公式讨论
4．利用阿基米德原理的分析与计算在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490 g,浸没在水中称时，王冠重4.5 N，则这顶王冠在水中所受的浮力为___N，它排开的水重为___N。 (g 取 10N/kg)1现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？2如图所示是研究浮力大小的实验装置图，请根据图示回答下列问题。
(1) (a)、(b)两图中，(b)图中弹簧测力计的示数较小，说明了______________；(a)、(b)两图中弹簧测力计的示数差等于_______________________。3(2) (b)、(c)两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟_________
___________有关。
(3)(c)、(d)两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小跟_____
___________有关。
(4)(d)、(e)两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小跟_________
___________无关。如图所示，四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D，分别静止在不同深度的水里。以下说法正确的是( )
A. A球所受的浮力最小
B. B球所受的浮力最小
C. C球所受的浮力最小
D. D球所受的浮力最小45(中考·扬州)小明用如图所示的实验装置，验证下沉的物体是否受到浮力的作用，由图可知弹簧测力计前后示数变化了________ N。为了使弹簧测力计前后示数变化更明显，他可采取的措施有__________________、__________________(填两种方法)。6两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉，所受浮力较大的物体是(　　)
A．小木块　 B．大石块　
C．一样大　 D．无法确定
7体积相同的铁球、铝块和木块，浸在液体中的情况如图所示，比较它们受到的浮力，则(　　)
A．铁球受到的浮力最大
B．铝块受到的浮力最大
C．木块受到的浮力最大
D．它们受到的浮力一样大请完成练习册部分习题