人教版八年級物理下冊 （阿基米德原理）浮力課件

第2節(jié)阿基米德原理第十章浮力

一、阿基米德的靈感1.物體浸在液體中的體積等于物體在液體中排開液體的體積。2.浮力的大小跟物體排開液體所受的重力有關(guān)。二、阿基米德原理1.內(nèi)容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。2.公式:F浮=G排。3.適用范圍:適用于液體和氣體。正確理解阿基米德原理(1)原理中所說的“浸在液體中的物體”包括“全部浸入”和“部分浸入”兩種情況:一是物體的全部體積都浸入液體里,即物體浸沒在液體中;二是物體的一部分浸入液體中,另一部分露在液面以上。(2)公式:F浮=G排=ρ液gV排。(3)G排是指被物體排開的液體所受的重力,F浮=G排表示物體受到的浮力的大小等于被物體排開的液體的重力。(4)V排是物體排開的液體的體積,不是物體的體積,只有當(dāng)物體浸沒在液體中時,才有V排=V物;當(dāng)物體只有一部分浸入液體中時,V排<V物。(5)由F浮=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積這兩個因素有關(guān),而跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度、在液體中是否運動等因素?zé)o關(guān)。(6)阿基米德原理同樣適用于氣體,但公式中ρ液要改為ρ氣?！纠}】在南極科學(xué)考察過程中,我國科考隊員在南極格羅夫山地區(qū)發(fā)現(xiàn)了新的隕石分布區(qū),并找到上千塊隕石?？瓶缄爢T對編號為“cz20100603”的隕石進(jìn)行密度測量:首先將隕石懸掛于彈簧測力計下,讀出彈簧測力計的示數(shù)是3.4N;然后將隕石浸沒于水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)是2.4N。隕石的密度是多少?(g取10N/kg)點撥

要求隕石的密度,必須先求出隕石的質(zhì)量和體積。由隕石的重力可求出它的質(zhì)量,再利用浮力知識求出它的體積即可。綜合運用F浮=G-F和F浮=G排=ρ液gV排是解決這類問題的關(guān)鍵。解析

隕石的重力是G=3.4

N,

隕石全部浸沒時受到的浮力是F浮=G-F=3.4

N-2.4

N=1

N。

由于隕石浸沒在水中,所以隕石的體積等于它排開水的體積,即V=V排=10-4

m3。答案

3.4×103kg/m3

12345一、探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系1.某同學(xué)用彈簧測力計、量筒、水和石塊做探究浮力與物體所排開的液體的重力的關(guān)系實驗,實驗中的幾個情景如圖所示。據(jù)此可以得出:(1)石塊所受的浮力為

N。

(2)石塊排開的水的重力為

N。

(3)本探究實驗可以得出的結(jié)論:

(g取10N/kg)。

答案解析解析關(guān)閉(1)由彈簧測力計的示數(shù)可知石塊重G石=3N;讀出石塊浸沒水中時彈簧測力計的示數(shù)F=2N。F浮=G石-F=3N-2N=1N。(2)由量筒讀出石塊排開水的體積V排=300mL-200mL=100mL=1×10-4m3,排開水的重力G排=m排g=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N。(3)由(1)(2)得出F浮=G排,即浸在液體中的物體所受浮力等于物體所排開的液體的重力。答案解析關(guān)閉(1)1

(2)1

(3)浸在液體中的物體所受浮力等于物體所排開的液體的重力12345二、阿基米德原理2.如圖所示,將漂浮在水面上的木塊緩慢向下壓,當(dāng)木塊全部浸入水中后仍繼續(xù)向下壓一段距離,在整個過程中,木塊所受的浮力(

)A.先變大后變小 B.先變大后不變C.先不變后變大 D.先變小后變大答案解析解析關(guān)閉物體在液體中所受的浮力大小跟液體的密度和排開液體的體積有關(guān)。漂浮在水面上的木塊緩慢向下壓的過程中,木塊排開水的體積增大,由F浮=G排=ρ液gV排可知,木塊所受浮力增大;當(dāng)木塊全部浸入水中后仍繼續(xù)向下壓一段距離,在這個過程中,木塊所受的浮力保持不變。答案解析關(guān)閉B123453.將質(zhì)量為0.5kg的物體,輕輕放入盛滿清水的溢水杯中,溢出0.2kg的水,則此物體受到的浮力是(g取10N/kg)(

)A.5N B.0.5NC.2N D.0.2N答案解析解析關(guān)閉由阿基米德原理知,浸在液體中的物體受到的浮力等于排開的液體受到的重力,即F浮=G排=m排g=0.2kg×10N/kg=2N。答案解析關(guān)閉C123454.如圖所示是某同學(xué)自制的水上自行車。她在普通自行車上安裝8個密閉的空水桶(每個水桶體積為0.02m3),并在車后輪裝上若干塑料片。該同學(xué)在水面上騎自行車勻速前進(jìn)時,平均每個水桶約有二分之一體積浸在水中,不計車輪和塑料片排開水的體積,則此時水上自行車受到的浮力約為

N。(g取10N/kg)

答案解析解析關(guān)閉本題結(jié)合生活實例考查浮力的計算。V排=8×0.02m3×0.5=0.08m3,根據(jù)阿基米德原理可知F浮=G排=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×0.08m3×10N/kg=800N。答案解析關(guān)閉800123455.有一體積為1×10-4m3的實心鐵塊,掛在彈簧測力計下后浸沒在水中(鐵塊沒有接觸容器底部),鐵的密度為7.8×103kg/m3,g取9.8N/kg,求:(1)鐵塊的重力。(2)鐵塊所受到的浮力。(3)彈簧測力計的示數(shù)。答案解析解析關(guān)閉(1)鐵塊的質(zhì)量m=ρV=7.8×103kg/m3×1×10-4m3=0.78kg則鐵塊的重力G=mg=0.78kg×9.8N/kg=7.644N。(2)鐵塊所受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-4m3=0.98N。

(3)彈簧測力計示數(shù)為F=G-F浮=7.644N-0.98N=6.664N。答案解析關(guān)閉(1)7.644N

(2)0.98N

(3)6.664N第十章第２節(jié)

阿基米德原理

阿基米德的啟示兩千多年以前，希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。一天，他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？排開液體的體積物體浸在液體中的體積=做做想想將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液體的關(guān)系?；仡櫍焊×Υ笮∨c哪些因素有關(guān)？浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。猜想浮力與排開的液體有什么關(guān)系？可以怎樣表述浮力的大?。扛×Υ笮】赡芘c排開液體的體積×液體的密度有關(guān)浮力大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開液體的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。合作學(xué)習(xí)設(shè)計實驗①如何測量物體受到的浮力。

②如何測量被物體排開的液體的重力。一、阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關(guān)系圖2圖3圖4圖1探究實驗探究浸入水中的物體受到的浮力與它排開液體的重力的關(guān)系實驗數(shù)據(jù)表格次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測力計示數(shù)/N浮力/N小桶的重力／N小桶和排液的總重/N排開液體的重力/N1234一、阿基米德原理分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論1．浸在液體中的物體受到向上的浮力2．浮力的大小等于物體排開液體的重力1．內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排4．適用范圍：液體和氣體3．用于計算的導(dǎo)出式：F浮=G排=m排g=r液gV排一、阿基米德原理質(zhì)疑導(dǎo)學(xué)1．區(qū)分：浸沒、浸入、浸在、沒入；2.F?。絩液V排

g

r液——液體的密度；

V排——物體排開的液體的體積；3.F浮＝r液V排g——決定式表明浮力大小只和

r液、V排有關(guān)，

浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素?zé)o關(guān)。二、關(guān)于阿基米德原理的討論學(xué)以致用：測王冠密度在“阿基米德解開王冠之謎”的故事中，若王冠的質(zhì)量為0.49N，浸沒在水中稱時，測力計示數(shù)為4.5N．求：（1）王冠浸沒在水中受到的浮力是多少？（2）王冠體積為多大？（3）王冠的密度是多少？王冠是否是純金的？（金的密度是17.3x103kg/m3）學(xué)習(xí)檢測

1．阿基米德原理的探究實驗2．阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式3．阿基米德原理的公式討論4．利用阿基米德原理的分析與計算學(xué)習(xí)反思

作業(yè)2．彈簧測力計下掛一物體浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)是物體在空氣中彈簧測力計示數(shù)的1/3，這個物體的密度是（）A.1/3×103kg/m