（精选幻灯片）9.2阿基米德原理

沪科版八年级,物理,主讲人：时培硕,嘉祥县黄垓中学,1,2,3,4,5,6,7,8,阿基米德拿来一只盛满水的容器，将皇冠放入水中，容器中的水开始向外溢出，他把溢出的水盛入了另一个容器中，也把溢出的水收集起来。他把这两次溢出的水进行比较，发现第二次溢出的水比第一次少,由此，他发现了浮力原理，并在名著论浮体记载了这个原理，人们今天称之为阿基米德原理,如果皇冠是纯金制成的，那么两次排出的水应该一样多。可是实际上两次排出的水不一样多，皇冠排出的水比纯金块排出的水多，这说明皇冠中有一些比重比纯金小的材料，所以皇冠不是纯金制成的。金匠因此受到了惩罚。,9,主讲人：时培硕,第九章浮力,第二节阿基米德原理,10,实验探究：浮力的大小与哪些因素有关？,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：,11,设计实验1：,把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。,在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。,在清水中，鸡蛋下沉。,清水中加入食盐后，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。,12,设计实验2：,观察实验：,两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？,实验说明了什么问题？,把同一物体浸入相同的液体中。,容器中的液体的液面发生什么样的变化？,实验结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。,13,设计实验3：,把物体放入清水中，观察测力计的读数F1。,改变物体在水中深度，再观察测力计的读数F2。,比较两次的读数F1和F2。,测力计的读数F1=2N。,测力计的读数F2=2N。,结论：浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。,14,物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的有关，还与物体排开液体的有关，而与浸没在液体中的无关。,密度,体积,深度,根据猜想1、2、3，得出的实验结论：,实验2，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。,实验3，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。,实验1，浮力的大小跟液体的密度有关。,分析归纳,15,实验探究：探究浮力的大小,实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水,用弹簧测力计先测出石块的重力G。,用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。,1.15N,0.45N,实验步骤：,16,把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F。,用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总。,0.70N,0.90N,17,收集实验数据：,1.15,0.70,0.90,0.45,0.45,0.54,0.34,0.20,0.20,0.65,0.78,0.68,0.10,0.55,0.10,比较浮力的大小和物体排开水的重量，你发现了什么？,18,实验结论：,浸入液体中的物体所受的浮力的大小（填“等于”、“大于”或“小于”）被物体排开的液体所受的。这便是著名的“阿基米德原理”。,等于,重力的大小,公式：F浮=G排=液gV排,19,阿基米德原理：,浸入液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。,公式：F浮=G排,G排=m排g,F浮=G排=液V排g,m排=液V排,N,说明：,Kg/m3,m3,1.物体排开液体体积相等时，液体密度越大，浮力越大。,2.液体密度相等时，物体排开液体体积越大，浮力越大,3.阿基米德原理也适用于气体。,20,因为两次船的吃水深度相同，即船排开水的体积相同，根据阿基米德原理可知，两次的浮力相等，船和所载物体的总重也应该相等，所以称出石头的总重，也就知道大象的体重了。,“曹冲称象”的故事是大家所熟悉的，曹冲为什么能用石块受到的重力替代大象的重力?,21,二、对原理的理解,（1）物体“浸入液体里”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,22,（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=液gV排=液gV浸=液gV物,B部分浸入时，V排=V浸V物F浮=液gV排=液gV浸液gV物,V排=V浸=V物,V排=V浸V物,V浸,二、对原理的理解,23,（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=液gV排，浸没时，V排=V物，当液不同时，浮力也随之变化。,二、对原理的理解,24,课堂练习,1、在如图所示的大鱼和小鱼的争论中，鱼的说法正确，这是因为两条鱼浸没在同种液体中，它们受到的浮力大小与有关。,大,25,2.一个2N的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是1.2N，这个钩码受到水的浮力是N,课堂练习,0.8,26,水,水,水,盐水,1,2,3,4,5,（1）若选用的操作是1、3、5或1、4、5，可研究浮力的大小与的关系。,3.如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图,液体的密度,课堂练习,27,水,水,水,盐水,1,2,3,4,5,（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是（填序号）。,如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图,1、2、3,课堂练习,28,水,水,水,盐水,1,2,3,4,5,（3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是（填序号）,如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图,1、3、4,课堂练习,29,4.乒乓球从水中上浮到水面的过程中，所受浮力大小如何变化？,（先不变后变小）,课堂练习,30,一艘轮船从东海驶向长江，已知海水密度大于江水密度，浮力将，入水深度.（变大，不变，变小）,不变,变小,课堂练习,31,一艘浮在河面上的轮船，不装货物时，排开水的体积为200m3，则轮船受到的浮力是多