2020-2021学年人教版八年级物理下册 10.2 阿基米德原理课件24张
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年人教版八年级物理下册 10.2 阿基米德原理课件24张 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-02-27 20:31:32 | ||
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文档简介
第十章 浮力
10.2 阿基米德原理
【学习目标】
1. 通过科学探究，经历探究浮力大小的过程，知道阿基米德原理。
2．掌握阿基米德原理并书写其数学表达式。
3．能应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排 计算简单的浮力问题。
【课前预习】
1．我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船。潜水员在水面下作业，当他继续下潜的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．所受的浮力变大，压强变大 B．所受的浮力变大，压强变小C．所受的浮力不变，压强不变D．所受的浮力不变，压强变大
2．下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的B．阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体C．托里拆利实验证明了大气压的存在D．光发生漫反射时不遵循光的反射定律
3．潜水员逐渐从水底浮起到水面的过程中，他受到的浮力和压强的变化正确的是（ ）
A．浮力、压强逐渐都增大B．浮力、压强都逐渐减小C．浮力不变、压强减小D．浮力减小、压强增大
4．甲、乙两个实心金属球，它们的质量相同，其密度分别是5×103kg/m3和10×103kg/m3。甲球挂在甲弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让甲乙两个金属球全部没入水中，这时（ ）（ρ水=1×103kg/m3）
A．甲、乙两球所受浮力之比是1∶1B．甲、乙两球所受浮力之比是1∶2C．甲、乙两弹簧测力计示数之比是8∶9D．甲、乙两弹簧测力计示数之比是11∶12
5．中国首台自行设计、自主集成研制的深海潜水器“蛟龙号”全部浸没在海水中后继续下潜的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．压强减小，浮力减小B．压强增大，浮力增大C．压强减小，浮力增大D．压强增大，浮力不变
【课前预习】答案
1．D
2．A
3．C
4．C
5．D
阿基米德的灵感
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？
物体浸在液体中的体积
V浸
排开液体的体积
V排
等于
阿基米德的启示
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
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.
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体的重力有关.
排开液体的重力越大
排开液体的质量越大
排开液体的体积越大
液体的密度越大
浮力越大
推 理
猜 想
1.实验目的：探究浮力与物体排开液体重力的定量关系.
浮力的大小
实验与探究
2.实验方法：排液法
3.实验器材：弹簧测力计，溢水杯，小桶，大小不同的物体，细线等.
图1
图2
图3
图4
测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体多做几次实验.
4.进行实验
次数
物体的重力G物/N
物体在液体中测力计示数F'/N
浮力
F浮/N
小桶和排液的总重
G总/N
小桶的重力
G桶／N
排开液体的重力G排/N
1
2
3
4
2.15 1.35 1.10 0.3
2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35
2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55
0.80
0.80
实验数据表格
5.整理实验器材.
6.分析数据得出结论：
浮力的大小等于物体排开液体的重力
1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力.
2.数学表达式：F 浮=G 排
4.适用范围：液体和气体
3.用于计算的导出式：
F 浮= G 排= m 排g=ρ液 gV 排
阿基米德原理
公式法
（1）区分：浸没、浸入、浸在、没入.
（2）F浮＝ρ液gV排
ρ液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积.
（3）F浮＝ρ液 gV排表明浮力大小只和 ρ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.
关于阿基米德原理的讨论
对阿基米德原理的理解
（1）如图所示，物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况.
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力.对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小.
浸没
部分浸入
（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力.
A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时： V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同.
根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同
时，浮力也随之变化.
（4）阿基米德原理同样适用于气体.
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 N.（g 取10 N/kg）
1
解：根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
据题意V排＝1/3V
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
例题
有一个体积为1×10-4m3的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？（g=10N/kg ）
解：V排=V铁= 1×10-4m3
= 1.0×103kg/m3× 1×10-4m3×10N/kg
=1N
由阿基米德原理得：
F浮=G排
=m排g
= ρ水gV排
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
浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力
F浮= G排= ρ液 gV排
课堂小结
【课后练习】
1．深海潜水是一项危险的运动，其中一个危险因素是下潜越深受到的（）
A．浮力越小 B．浮力越大 C．压强越小 D．压强越大
2．一塑料袋内装满水，挂在弹簧秤下读数为G，不计袋重，将其没入水中，此时弹簧秤的示数（ ）
A．等于零 B．大于G C．等于G D．小于G，但不等于零
3．把一个铁球放入盛满煤油的杯子中时，从杯中溢出l6g煤油，若将该铁球放入盛有水的杯中时，从杯中溢出水的质量是（铁球全部没没在液体中）（ρ煤油=0.8g/cm3）（ ）
A．可能大于20gB．一定等于20gC．可能小于20g D．一定等于16g
4．有一个模型船漂浮在一盆水上，现把其整体移至月球上。已知月球的引力是地球的六分之一，则船所受的重力和其排开水的体积与原来相比，下列说法正确的是（ ）
A．重力不变，排开水的体积也不变B．重力不变，排开水的体积减小C．重力减小，排开水的体积不变 D．重力减小，排开水的体积也减小
5．将一个实心物体先后投入到足量的水和酒精中，当物体静止时，所受到的浮力分别为6N和5N，则物体的密度为（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
A.1.2×103kg/m3B．0.9×103kg/m3C．0.83×103kg/m3D．0.96×103kg/m3
6．把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g（酒精＝0.8×103kg/m3），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是
A．15g B．12.5g C．10g D．8g
7.一艘潜水艇在水下执行任务，从海里进入长江后，潜水艇所受的浮力（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
8．在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8N。把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6N，下列说法不正确的是（ ）
A．小球受到的浮力是2N B．小球的质量是0.8kg
C．小球的体积是2.5×10-4m3 D．小球的密度是3.2×103g/cm3
9．鱼鳔是鱼体内可以胀缩的气囊，是鱼类的沉浮器官。借助鱼鳔的胀缩实现其浮沉的过程中，下列哪个物理量会发生变化（ ）
A．鱼的重力 B．鱼所受的浮力C．鱼排开水的体积 D．鱼受到的压强
10．关于物理学家或实验对物理学发展做出的贡献，下列说法正确的是（）
A．托里拆利实验探究了液体压强规律B．马德堡半球实验第一次测出了大气压强的大小C．帕斯卡总结提出了帕斯卡定律D．阿基米德总结了浮力与物体排开液体重力的关系
11．一个重5.4 N的实心金属块用细线挂在弹簧测力计下，它浸没水中后弹簧测力计的示数是3.4 N。它浸没水中后受到的浮力是___N，体积为_____m3将实心金属块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的示数为1.8 N，该液体的密度为___________g/cm3（g取10 N/kg）
12．现有甲，乙两个实心物块，密度分别为水的2倍和5倍，用弹簧测力计分别悬挂将它们浸没水中，发现弹簧测力计减少了相同的示数，则甲，乙两个物体所受浮力之比为__，此时弹簧测力计的示数之比为__。
13．质量相等的甲、乙两个实心球，它们的密度之比为5∶3，若将甲、乙都放入水中，静止时它们受到的浮力之比为2∶3，则乙球的密度是_________。
14．将一木块轻轻放入一盛满水的容器中，当木块静止在水面上时有2牛的水溢出，则木块受到的浮力大小为_______牛，方向_____。此时容器底部受到水的压强将__（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
15．弹簧测力计下悬挂一物体，当物体的体积 浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体的体积 浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体的重力为____________________N，静止时所受浮力是___________N，该物体的密度为_____ kg/m3（ ，g=10N/kg）。
【课后练习】答案
1．D 2．A 3．C 4．C 5．D 6．C 7．B 8．D 9．BCD 10．CD
11．2 2×10-4 1.8
12．1∶1 1∶4
13．0.9×103kg/m3
14．2N 竖直向上 不变
15．9 9 0.75×10?
10.2 阿基米德原理
【学习目标】
1. 通过科学探究，经历探究浮力大小的过程，知道阿基米德原理。
2．掌握阿基米德原理并书写其数学表达式。
3．能应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排 计算简单的浮力问题。
【课前预习】
1．我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船。潜水员在水面下作业，当他继续下潜的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．所受的浮力变大，压强变大 B．所受的浮力变大，压强变小C．所受的浮力不变，压强不变D．所受的浮力不变，压强变大
2．下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的B．阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体C．托里拆利实验证明了大气压的存在D．光发生漫反射时不遵循光的反射定律
3．潜水员逐渐从水底浮起到水面的过程中，他受到的浮力和压强的变化正确的是（ ）
A．浮力、压强逐渐都增大B．浮力、压强都逐渐减小C．浮力不变、压强减小D．浮力减小、压强增大
4．甲、乙两个实心金属球，它们的质量相同，其密度分别是5×103kg/m3和10×103kg/m3。甲球挂在甲弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让甲乙两个金属球全部没入水中，这时（ ）（ρ水=1×103kg/m3）
A．甲、乙两球所受浮力之比是1∶1B．甲、乙两球所受浮力之比是1∶2C．甲、乙两弹簧测力计示数之比是8∶9D．甲、乙两弹簧测力计示数之比是11∶12
5．中国首台自行设计、自主集成研制的深海潜水器“蛟龙号”全部浸没在海水中后继续下潜的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．压强减小，浮力减小B．压强增大，浮力增大C．压强减小，浮力增大D．压强增大，浮力不变
【课前预习】答案
1．D
2．A
3．C
4．C
5．D
阿基米德的灵感
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？
物体浸在液体中的体积
V浸
排开液体的体积
V排
等于
阿基米德的启示
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
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.
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体的重力有关.
排开液体的重力越大
排开液体的质量越大
排开液体的体积越大
液体的密度越大
浮力越大
推 理
猜 想
1.实验目的：探究浮力与物体排开液体重力的定量关系.
浮力的大小
实验与探究
2.实验方法：排液法
3.实验器材：弹簧测力计，溢水杯，小桶，大小不同的物体，细线等.
图1
图2
图3
图4
测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体多做几次实验.
4.进行实验
次数
物体的重力G物/N
物体在液体中测力计示数F'/N
浮力
F浮/N
小桶和排液的总重
G总/N
小桶的重力
G桶／N
排开液体的重力G排/N
1
2
3
4
2.15 1.35 1.10 0.3
2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35
2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55
0.80
0.80
实验数据表格
5.整理实验器材.
6.分析数据得出结论：
浮力的大小等于物体排开液体的重力
1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力.
2.数学表达式：F 浮=G 排
4.适用范围：液体和气体
3.用于计算的导出式：
F 浮= G 排= m 排g=ρ液 gV 排
阿基米德原理
公式法
（1）区分：浸没、浸入、浸在、没入.
（2）F浮＝ρ液gV排
ρ液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积.
（3）F浮＝ρ液 gV排表明浮力大小只和 ρ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.
关于阿基米德原理的讨论
对阿基米德原理的理解
（1）如图所示，物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况.
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力.对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小.
浸没
部分浸入
（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力.
A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时： V排=V浸
V排=V浸=V物
V排=V浸
（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同.
根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同
时，浮力也随之变化.
（4）阿基米德原理同样适用于气体.
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 N.（g 取10 N/kg）
1
解：根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
据题意V排＝1/3V
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
例题
有一个体积为1×10-4m3的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？（g=10N/kg ）
解：V排=V铁= 1×10-4m3
= 1.0×103kg/m3× 1×10-4m3×10N/kg
=1N
由阿基米德原理得：
F浮=G排
=m排g
= ρ水gV排
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
浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力
F浮= G排= ρ液 gV排
课堂小结
【课后练习】
1．深海潜水是一项危险的运动，其中一个危险因素是下潜越深受到的（）
A．浮力越小 B．浮力越大 C．压强越小 D．压强越大
2．一塑料袋内装满水，挂在弹簧秤下读数为G，不计袋重，将其没入水中，此时弹簧秤的示数（ ）
A．等于零 B．大于G C．等于G D．小于G，但不等于零
3．把一个铁球放入盛满煤油的杯子中时，从杯中溢出l6g煤油，若将该铁球放入盛有水的杯中时，从杯中溢出水的质量是（铁球全部没没在液体中）（ρ煤油=0.8g/cm3）（ ）
A．可能大于20gB．一定等于20gC．可能小于20g D．一定等于16g
4．有一个模型船漂浮在一盆水上，现把其整体移至月球上。已知月球的引力是地球的六分之一，则船所受的重力和其排开水的体积与原来相比，下列说法正确的是（ ）
A．重力不变，排开水的体积也不变B．重力不变，排开水的体积减小C．重力减小，排开水的体积不变 D．重力减小，排开水的体积也减小
5．将一个实心物体先后投入到足量的水和酒精中，当物体静止时，所受到的浮力分别为6N和5N，则物体的密度为（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
A.1.2×103kg/m3B．0.9×103kg/m3C．0.83×103kg/m3D．0.96×103kg/m3
6．把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g（酒精＝0.8×103kg/m3），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是
A．15g B．12.5g C．10g D．8g
7.一艘潜水艇在水下执行任务，从海里进入长江后，潜水艇所受的浮力（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
8．在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8N。把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6N，下列说法不正确的是（ ）
A．小球受到的浮力是2N B．小球的质量是0.8kg
C．小球的体积是2.5×10-4m3 D．小球的密度是3.2×103g/cm3
9．鱼鳔是鱼体内可以胀缩的气囊，是鱼类的沉浮器官。借助鱼鳔的胀缩实现其浮沉的过程中，下列哪个物理量会发生变化（ ）
A．鱼的重力 B．鱼所受的浮力C．鱼排开水的体积 D．鱼受到的压强
10．关于物理学家或实验对物理学发展做出的贡献，下列说法正确的是（）
A．托里拆利实验探究了液体压强规律B．马德堡半球实验第一次测出了大气压强的大小C．帕斯卡总结提出了帕斯卡定律D．阿基米德总结了浮力与物体排开液体重力的关系
11．一个重5.4 N的实心金属块用细线挂在弹簧测力计下，它浸没水中后弹簧测力计的示数是3.4 N。它浸没水中后受到的浮力是___N，体积为_____m3将实心金属块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的示数为1.8 N，该液体的密度为___________g/cm3（g取10 N/kg）
12．现有甲，乙两个实心物块，密度分别为水的2倍和5倍，用弹簧测力计分别悬挂将它们浸没水中，发现弹簧测力计减少了相同的示数，则甲，乙两个物体所受浮力之比为__，此时弹簧测力计的示数之比为__。
13．质量相等的甲、乙两个实心球，它们的密度之比为5∶3，若将甲、乙都放入水中，静止时它们受到的浮力之比为2∶3，则乙球的密度是_________。
14．将一木块轻轻放入一盛满水的容器中，当木块静止在水面上时有2牛的水溢出，则木块受到的浮力大小为_______牛，方向_____。此时容器底部受到水的压强将__（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
15．弹簧测力计下悬挂一物体，当物体的体积 浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体的体积 浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体的重力为____________________N，静止时所受浮力是___________N，该物体的密度为_____ kg/m3（ ，g=10N/kg）。
【课后练习】答案
1．D 2．A 3．C 4．C 5．D 6．C 7．B 8．D 9．BCD 10．CD
11．2 2×10-4 1.8
12．1∶1 1∶4
13．0.9×103kg/m3
14．2N 竖直向上 不变
15．9 9 0.75×10?