课件15张PPT。第3节 科学探究:浮力的大小第1课时 阿基米德原理JK·八年级物理下册第十章 流体的力现象知识一 阿基米德原理同学们,想一想物体在什么情况下浮力大,什么情况下浮力小?人在其它水里都下沉,但在死海里为什么不下沉呢?知识一 阿基米德原理同学们进行如下实验:
1. 先用弹簧测力计测出小桶的重G桶,把小桶放在溢水桶的旁边。知识一 阿基米德原理同学们进行如下实验:
2. 用弹簧称测出小石块的重G石。知识一 阿基米德原理同学们进行如下实验:
3. 将石块浸没在溢水杯中,读出测力计的示数F,则F浮=G石-F。知识一 阿基米德原理同学们进行如下实验:
4. 用弹簧称测出装有溢出水的小桶总重G总, 则G排=G总-G桶。实验结果:F浮=G排知识一 阿基米德原理1. 阿基米德定律:
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
2. 阿基米德表达式:
F浮=G排=ρ液 gV排
3. 阿基米德定律不仅适用于液体,也适用于各种气体。【解析】
根据阿基米德原理:
F浮=G排液=ρ液gV排
据题意V排=V/3
F浮=ρ液gV排
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N例1:一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上,它的2/3体积露出水面,它受的浮力是多大?(g取10 N/kg)知识二 浮力的计算1. 公式法:
F浮=G排=ρ液gV排
该公式不仅适用于液体,也适用于各种气体
2. 压力差法:
F浮=F向上-F向下
液体中的物体受到浮力等于上下压力差
3. 称重法:
F浮=G-F拉
F拉为物体浸在液体中测力计的示数知识二 浮力的计算例题2:某同学在实验室里将体积为1.0×103m3 的实心正方体木块放入水中,如图所示,静止时,其下表面距水面0.06m,请根据此现象和所学力学知识,计算出两个与该木块有关的物理量。(不要求写出计算过程,g取10N/kg) ① ;
② 。 木块所受浮力F浮=ρ液gV排=6N木块重力为G木=6N知识三 利用阿基米德定律测密度利用公式:F浮=ρ液 gV排可以测浮力,反过来,利用公式ρ液=F浮/gV排也可以测液体的密度。
如果我们要测量物体的密度,可以用排液法来求出物体浸在液体中的体积V排。 知识三 利用阿基米德定律测密度101.5×103知识三 利用阿基米德定律测密度例题4:一金属块在空气中受到的重力为27N,把它全部浸没在水中秤时(金属块未接触底面),弹簧测力计读数为17N。求(g=10N/kg):(1)该金属块受到水对它的浮力是多大?(2)该金属块的体积是多大?(3)该金属块的密度是多少? 知识三 利用阿基米德定律测密度1. 从教材习题中选取,
2. 完成练习册本课时的习题.课件12张PPT。JK·八年级物理下册第3节 科学探究:浮力的大小第1课时 阿基米德原理第十章 流体的力现象同学们认识了浮力,那么物体在什么情况下受到的浮力比较大,什么情况下受到的浮力较小,浮力的大小和什么因素有关呢?
浮力的大小和液体的密度和排开液体的体积有关。同学们说得很对,那我们试着再想想浮力的大小是否和排开液体的重力有关呢?
下面就来探究浮力的大小和排开液体的重力的关系。知识点 阿基米德原理
让我们分组进行下列实验:
第一组:A. 先用弹簧测力计测出小桶的重G桶,把小桶放在溢水杯旁边;
B. 用弹簧测力计测出小石块的重G石;
C. 将石块浸没在盛满水的溢水杯中(溢水杯中溢出的水全部流入小桶中),读出弹簧测力计的示数(即石块在水中的重),则石块受到的浮力为:F浮=G石-F;D. 用弹簧测力计测出装有溢出水的小桶的总重G总,算出溢出的水的重量即排开的水的重量,G排=G总-G桶;
E. 比较浮力F浮及排开的水的重力的大小,发现F浮=G排.
实验结论:浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重相等。第二组:分别将石块浸没在水和酒精中进行实验(步骤同上),虽然在酒精和水中受到的浮力不同,但在水中和在酒精中受到的浮力分别和排开水的重力和排开酒精的重力相等。第三组:用木块进行实验。先称出木块的重力G木;然后将木块放在溢水杯中,木块浮在水面上,算出木块排开的水的重力G排,发现木块的重力G木和木块排开水的重力G排相等,即G木=G排。因为木块浮在水面上,所以木块受到的浮力和重力相等。因此,木块所受到的浮力大小也等于木块排开的水的重力。归纳同学们的实验结果,我们能得出的结论是什么?
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力(F浮=G排)。1. 阿基米德原理:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
2. 阿基米德表达式:F浮=G排=ρ液V排g,在表达式中,ρ液——液体的密度,单位为kg/m3;V排——物体排开液体的体积,单位为m3;g是常数,g=9.8N/kg。
3.阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。【注意】飞机在空中飞行靠的是升力而不是浮力,飞机的升力是飞机机翼上、下表面空气流速不同,而造成机翼上、下表面所受压强不同形成的;而飞机在空中受到的浮力是由飞机上、下表面所处大气层的位置不同,而造成上、下表面压强不同而形成的,故飞机受到的升力和浮力成因不同,不是同一个力。这就是著名的“阿基米德原理”,如果用V排表示物体排开液体的体积,用ρ液表示这种液体的密度,那么物体排开液体的重力G排=ρ液V排g。所以阿基米德原理可以用公式F浮=G排=ρ液V排g表示.1. 从教材习题中选取,
2. 完成练习册本课时的习题.课件20张PPT。JK·八年级物理下册第十章 流体的力现象第3节 科学探究:浮力的大小第2课时 阿基米德原理的应用1. 阿基米德原理的内容:
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
2. 阿基米德原理表达式:
F浮=G排=ρ液 gV排
阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于各种气体,它在生活中有着极其广泛的应用。阿基米德原理的应用:例1:有一个物体,质量为0.8kg,体积为10-3m3。求物体放在水中静止时所受到的浮力大小。一、计算物体所受浮力的大小一、计算物体所受浮力的大小二、判断物体是空心还是实心的二、判断物体是空心还是实心的三、计算物质的密度三、计算物质的密度三、计算物质的密度四、判断液面的升降例4. 漂浮在杯中液面上的冰块熔化后,杯中液面的高度如何变化?设冰块熔化后,杯中无液体溢出。四、判断液面的升降五、求物体的空心部分的体积例5. 质量为 的空心铁球悬浮在水中,求这个铁球空心部分的体积。(铁的密度 )五、求物体的空心部分的体积五、求物体的空心部分的体积六、计算物体中各成分的含量六、计算物体中各成分的含量六、计算物体中各成分的含量六、计算物体中各成分的含量 练习100D111.从教材习题中选取,
2.完成练习册本课时的习题.课件12张PPT。JK·八年级物理下册第3节 科学探究:浮力的大小第2课时 阿基米德原理的应用第十章 流体的力现象知识点1 浮力的计算
同学们想想有哪些方法可以计算物体受到的浮力。
称重法:F浮=G-F。
二力平衡法:F浮=G(漂浮时)。
阿基米德原理:F浮=ρ液gV排。①公式法(阿基米德原理):F浮=G排=ρ液gV排.
a. 物体浸没在液体中时,V排=V物;物体的一部分浸在液体中时,V排<V物。
b. 对于同一物体,物体浸入液体中的体积越大,物体所受的浮力就越大.当物体全部浸入液体中时,物体排开的液体的体积不再变化,它所受的浮力大小也不再变化。
c. 阿基米德原理也适用于气体.由于大气的密度是变化的,所以大气中的物体所受的浮力也是变化的。浮力的计算②压力差法:F浮=F向上-F向下。
浸入液体中的物体受到的浮力等于物体上下表面受到液体的压力之差。
③称重法:F浮=G-F拉(或F浮=G-G′)。
空气中测得物体所受重力为G,物体浸在某种液体中时,弹簧测力计示数为F拉,则F浮=G-F拉(注:当物体处于漂浮状态时,弹簧测力计示数为0,则F浮=G)。例题1 某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中,如图所示,静止时,其下表面距水面0.06m.请根据此现象和所学的力学知识,计算出两个与该木块有关的物理量。(不要求写计算过程,g取10N/kg)
(1) ;(2) ;答案:(1)木块所受浮力F浮=ρ水 gV排=6N
(2)木块所受重力G木=6N
(3)木块质量m木=0.6kg
(4)木块密度ρ木=0.6×103kg/m3
(5)木块下表面受到的压力F=6N
(6)木块下表面受到的压强 p=600Pa(任选两个)知识点2 利用阿基米德原理测密度
我们运用阿基米德原理公式F浮=ρ液 gV排可以求浮力,反过来我们知道物体受到的浮力和物体排开液体的体积,是否可以求出液体的密度呢?
请同学们思考,假如我们想测物体的密度,又该如何呢?
可以通过公式ρ=m/V计算得出。规则的物体可以通过测量计算出体积,不规则的物体的体积又如何求出呢?
排液法
既然可用排液法求体积,是否也可以用阿基米德原理求出物体排开液体的体积呢?我们再看一个例题。例题2 一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N,把它全部浸没在水中时,测力计的示数为17N,取g=10N/kg,则:(1)该金属块受到水对它的浮力是多大?(2)物体的体积是多少?(3)金属块的密度是多大?分析:(1)金属块在水中受到重力G、拉力F和浮力F浮的作用,物体所受浮力F浮=G-F;(2)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可求出排开水的体积,由于金属块完全浸没在水中,则有V物=V排;(3)再根据密度公式ρ=m/V可求出金属块的密度.解:(1)物体所受浮力F浮=G-F=27N-17N=10N;
(2)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排,变形得
V排=F浮/ρ液g=10N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)
=1.0×10-3m3;
(3)由于金属块完全浸没在水中,则有
V物=V排=1.0×10-3m3,则金属块的密度ρ=m/V=G/(gV物)=27N/(10N/kg×1.0×10-3m3)
=2.7×103kg/m3.1. 从教材习题中选取,
2. 完成练习册本课时的习题.