八年级物理下册10.2阿基米德原理课件-34张
文档属性
| 名称 | 八年级物理下册10.2阿基米德原理课件-34张 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-06-17 19:55:12 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
10.2
阿基米德原理
教学目标
会正确使用弹簧测力计或量筒等测量仪器。
理解阿基米德原理，能运用阿基米德原理进行简单计算。
掌握探究阿基米德原理的过程，知道使用控制变量法来研究问题。
教学重点
教学难点
阿基米德原理。
探索阿基米德原理的实验设计及操作过程。
对阿基米德原理的理解。
浮力及其测量
什么是浮力？
液体和气体对浸在其中的物体有
（填方向）
的托力，物理学中把这个托力叫做
。
竖直向上
浮力
如果给你一只弹簧测力计和一些水，如何测出石块在水中受到的浮力？
浮力及其测量
(1)、你观察到的现象是：
(2)、你观察到的现象能说明什么问题？
浸在水中的物体受到了浮力的作用。
。
弹簧测力计的系数变小
通过上面的实验，我们可以找到一种用弹簧测力计测量浮力大小的方法。
浮力及其测量
(1)、在这种方法中，浮力的大小等于：
(2)、这种方法叫：
。
。
称重法
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。
阿基米德的启示
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？他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”（意思是“找到了”。）
阿基米德的启示
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。
物体浸在液体中的体积
排开液体的体积
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。
猜想
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，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。
猜想一：
猜想二：
物体浸在液体中的体积
排开液体的体积
=
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体积×液体的密度有关
进一步分析：
猜想
猜想一，体积和密度由于单位不同，直接相加结果无意义，所以可以被排除掉。
猜想二是体积×密度，而
体的质量，仍然不是力，因此需要乘一个系数，设系数为k，即
，结果是质量，即排开液
，进一步猜想这个k可能就是重力常数g，因
为m×g才是力（G=mg），这样等号两边单位才能统一为力的单位。所以猜想浮力可能等于排开液体的重力。
探究实验
实验探究：
浮力大小与物体排开液体重力的关系
实验步骤：
（1）溢水杯中装满水，用调节好的弹簧测力计测出
物体的重力G
并将数据填入记录表；
和
小桶的重力
实验步骤：
探究实验
（2）用弹簧测力计拉着物体慢慢浸入溢水杯的水中，读出
并填入记录表；
弹簧测力计的示数F
（3）用弹簧测力计测出
小桶和溢出水的重力
并填入记
录表。
（4）用不同物体、不同液体再做几次实验。
实验数据表格：
探究实验
结论：
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。
0.05
0.15
0.25
0.05
0.15
0.25
实验讨论
在探究过程中如果溢水杯中的水没有加满，会造成什么影响？
提示：如果溢水杯中的水没有加满，当物体浸没在水中时，溢水杯中的水面上升至满杯时才会有水溢出，从而使溢出的水的体积小于物体排开的水的体积。故要求溢水杯中的水一定要加满。
答案：会使所测物体排开的水的体积减小，从而计算出来的浮力偏小。
在测量排开液体的重力时，能否倒出水再测出空桶的重力？为什么？
实验讨论
提示：桶内的水不能全部倒净，内壁会附有水珠，使测出的
偏大，
偏小，故不可以这么做。
答案：不能。小桶内壁上会沾有水珠，使
偏小。
阿基米德原理
1、内容：
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力
2、数学表达式：
3、导出式：
4、适用范围：
液体和气体
1、公式：
原理的讨论
液体的密度
物体排开液体的体积
注意：
不一定等于
2、
原理的讨论
决定式
表明浮力大小只和
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。
同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度ρ不同，所受的浮力也不同。
、
原理的推导
浮力产生的根本原因是什么？能否从这个角度推导出阿基米德原理？
边长为L的立方体位于水面下h深处
四个侧面所受压力关系：
上、下两面所受压力关系
浮力是液体对物体的压力的合力
浮力产生的根本原因是什么？能否从这个角度推导出阿基米德原理？
原理的推导
边长为L的立方体位于水面下h深处
有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10
N/kg。
课本例题
解：根据阿基米德原理，铁球受到的浮力等于它排开的水所受的重力，即
中，它排开的水的体积等于铁球的体积，而铁球的体积可以由体积、质量、密度的关系式V=m/ρ求出。根据阿基米德原理，铁球受到的浮力与它排开的水所受的重力相等，即
，由于铁球浸没在水
1、浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于：（
课本例题
）
C
A、物体的体积和液体的密度；
B、物体的密度和物体浸入液体的深度；
C、物体浸入液体的体积和液体的密度；
D、物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素。
课本例题
体积相同的铜、铁、铝浸没水中，哪个物体受的浮力大？
据
相等
相等
=
=
3、如图，A、B两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？
课本例题
据
课本例题
4、如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？
据
5、质量相等的实心铜球和铝球浸没水中,哪个球受的浮力大？
课本例题
m相等
据
球受的浮力大。
铝
6、甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为
课本例题
，甲球挂在甲弹簧测力计下，
乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让金属球全部没入水中，这时：（
）
AC
A、甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1；
B、甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2；
C、甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9；
D、甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12。
课本练习
1、北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5m。有人说，水的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗？为什么？
2、请比较以下浮力的大小。(1)同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？(2)同样重的铝块和钢块，都浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？(3)同样重的铝块和铜块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪个受到的浮力大？
课本练习
课本练习
3、一个在节日放飞的气球，体积是
在地面附近受到的浮力有多大？设地面附近气温是0℃，气压是
。这个气球
，空气的密度是
课本练习
4、在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N。当把零件浸没在密度为
的油中时，测力
计的示数是6.6N，金属零件的体积有多大？
课本练习
5、某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度：他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是4.11N，该液体的密度是多少？铁的密度为
一、阿基米德原理：
总结
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。
二、数学表达式：
三、适用范围：
气体和液体
10.2
阿基米德原理
教学目标
会正确使用弹簧测力计或量筒等测量仪器。
理解阿基米德原理，能运用阿基米德原理进行简单计算。
掌握探究阿基米德原理的过程，知道使用控制变量法来研究问题。
教学重点
教学难点
阿基米德原理。
探索阿基米德原理的实验设计及操作过程。
对阿基米德原理的理解。
浮力及其测量
什么是浮力？
液体和气体对浸在其中的物体有
（填方向）
的托力，物理学中把这个托力叫做
。
竖直向上
浮力
如果给你一只弹簧测力计和一些水，如何测出石块在水中受到的浮力？
浮力及其测量
(1)、你观察到的现象是：
(2)、你观察到的现象能说明什么问题？
浸在水中的物体受到了浮力的作用。
。
弹簧测力计的系数变小
通过上面的实验，我们可以找到一种用弹簧测力计测量浮力大小的方法。
浮力及其测量
(1)、在这种方法中，浮力的大小等于：
(2)、这种方法叫：
。
。
称重法
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。
阿基米德的启示
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？他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”（意思是“找到了”。）
阿基米德的启示
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。
物体浸在液体中的体积
排开液体的体积
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。
猜想
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，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。
猜想一：
猜想二：
物体浸在液体中的体积
排开液体的体积
=
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体积×液体的密度有关
进一步分析：
猜想
猜想一，体积和密度由于单位不同，直接相加结果无意义，所以可以被排除掉。
猜想二是体积×密度，而
体的质量，仍然不是力，因此需要乘一个系数，设系数为k，即
，结果是质量，即排开液
，进一步猜想这个k可能就是重力常数g，因
为m×g才是力（G=mg），这样等号两边单位才能统一为力的单位。所以猜想浮力可能等于排开液体的重力。
探究实验
实验探究：
浮力大小与物体排开液体重力的关系
实验步骤：
（1）溢水杯中装满水，用调节好的弹簧测力计测出
物体的重力G
并将数据填入记录表；
和
小桶的重力
实验步骤：
探究实验
（2）用弹簧测力计拉着物体慢慢浸入溢水杯的水中，读出
并填入记录表；
弹簧测力计的示数F
（3）用弹簧测力计测出
小桶和溢出水的重力
并填入记
录表。
（4）用不同物体、不同液体再做几次实验。
实验数据表格：
探究实验
结论：
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。
0.05
0.15
0.25
0.05
0.15
0.25
实验讨论
在探究过程中如果溢水杯中的水没有加满，会造成什么影响？
提示：如果溢水杯中的水没有加满，当物体浸没在水中时，溢水杯中的水面上升至满杯时才会有水溢出，从而使溢出的水的体积小于物体排开的水的体积。故要求溢水杯中的水一定要加满。
答案：会使所测物体排开的水的体积减小，从而计算出来的浮力偏小。
在测量排开液体的重力时，能否倒出水再测出空桶的重力？为什么？
实验讨论
提示：桶内的水不能全部倒净，内壁会附有水珠，使测出的
偏大，
偏小，故不可以这么做。
答案：不能。小桶内壁上会沾有水珠，使
偏小。
阿基米德原理
1、内容：
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力
2、数学表达式：
3、导出式：
4、适用范围：
液体和气体
1、公式：
原理的讨论
液体的密度
物体排开液体的体积
注意：
不一定等于
2、
原理的讨论
决定式
表明浮力大小只和
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。
同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度ρ不同，所受的浮力也不同。
、
原理的推导
浮力产生的根本原因是什么？能否从这个角度推导出阿基米德原理？
边长为L的立方体位于水面下h深处
四个侧面所受压力关系：
上、下两面所受压力关系
浮力是液体对物体的压力的合力
浮力产生的根本原因是什么？能否从这个角度推导出阿基米德原理？
原理的推导
边长为L的立方体位于水面下h深处
有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10
N/kg。
课本例题
解：根据阿基米德原理，铁球受到的浮力等于它排开的水所受的重力，即
中，它排开的水的体积等于铁球的体积，而铁球的体积可以由体积、质量、密度的关系式V=m/ρ求出。根据阿基米德原理，铁球受到的浮力与它排开的水所受的重力相等，即
，由于铁球浸没在水
1、浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于：（
课本例题
）
C
A、物体的体积和液体的密度；
B、物体的密度和物体浸入液体的深度；
C、物体浸入液体的体积和液体的密度；
D、物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素。
课本例题
体积相同的铜、铁、铝浸没水中，哪个物体受的浮力大？
据
相等
相等
=
=
3、如图，A、B两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？
课本例题
据
课本例题
4、如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？
据
5、质量相等的实心铜球和铝球浸没水中,哪个球受的浮力大？
课本例题
m相等
据
球受的浮力大。
铝
6、甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为
课本例题
，甲球挂在甲弹簧测力计下，
乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让金属球全部没入水中，这时：（
）
AC
A、甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1；
B、甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2；
C、甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9；
D、甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12。
课本练习
1、北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5m。有人说，水的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗？为什么？
2、请比较以下浮力的大小。(1)同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？(2)同样重的铝块和钢块，都浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？(3)同样重的铝块和铜块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪个受到的浮力大？
课本练习
课本练习
3、一个在节日放飞的气球，体积是
在地面附近受到的浮力有多大？设地面附近气温是0℃，气压是
。这个气球
，空气的密度是
课本练习
4、在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N。当把零件浸没在密度为
的油中时，测力
计的示数是6.6N，金属零件的体积有多大？
课本练习
5、某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度：他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是4.11N，该液体的密度是多少？铁的密度为
一、阿基米德原理：
总结
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。
二、数学表达式：
三、适用范围：
气体和液体