沪科版八年级下册物理课件 第9章 浮力 第二节 阿基米德原理

1、第二节 阿基米德原理第九章 浮力1课堂讲解2课时流程课后作业逐点导讲练课堂小结当堂检测浮力的大小与哪些因素有关探究阿基米德原理阿基米德原理阿基米德的启示 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？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。排开液体的体积物体浸在液体中的体积=知1导1知识点浮力的大小与哪些因素有关这些物体受到的浮力大小相同吗，浮力的大小和哪些因素有关呢？知1讲实验探究：决定浮力的大小的

2、因素实验猜想：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猜想有关猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关其它猜想： 知1讲探究：猜想1：浮力可能与液体的密度有关(1)(2)(1)把鸡蛋放入清水中，观察现象。 在清水中，鸡蛋下沉。(2)在清水中加盐，增大水的密度，再观察现象。 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。猜想2：浮力可能与物体的体积猜想有关观察实验：1. 把同一物体浸入相同的液体中。2. 两个弹簧测力计的读数一样吗？ 分别是多少？3. 容器中的液体的液面发生什么样 的变化？ 4. 实验说明了什么问题？ 实验结论：

3、浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。2.8N4N知1讲知1讲猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关设计实验：(1)把物体浸没在水中，观察弹簧 测力计的读数 F1 。 测力计的读数 F1=2 N(2)改变物体在水中深度，再观察 弹簧测力计的读数 F2 。 测力计的读数 F2 =2 N(3)比较两次的读数 F1 和 F2 。结论：浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。知1讲分析归纳实验1：浮力的大小跟液体的密度有关。实验2：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。实验3：浮力的大小跟物体浸在液体中的深度无关。根据猜想1、2、3，得出的实验结论：物体在液体中所受浮力的大小不仅与_有关，还与物体排开液_

4、有关，而与浸没在液体中的_无关。液体的密度体积深度知1讲(实验探究题)小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题：问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力？问题2：浮力大小与哪些因素有关？为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如图所示实验。【例1】知1讲(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块_(填“受到”或“不受到”)浮力；(2)做_(填字母)两次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关；(3)做(d)、(e)两次实验，是为了探究浮力大小与_的关系。受到(c)、(d)液体密度知1讲【导引】(1)(b)、(c)图

5、中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示 数，说明浸入水中的铁块受到浮力作用；(2)探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时， 控制液体的密度和铁块排开液体的体积这两个因素相同， 铁块在液体中浸没的深度不同，符合这个条件的是(c)、 (d)两图；(3)(d)、(e)两次实验中，铁块在液体中浸没的体积相同，液 体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，因此研究的是 浮力大小与液体密度的关系。总 结知1讲(控制变量法)在探究浮力与液体密度关系时控制物体排开液体体积相同；在探究浮力与物体排开液体体积关系时控制液体密度相同。知1练1把鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉在水底，然后逐渐向清水中加盐，鸡蛋会上浮

6、至液面。这说明浮力的大小与液体的_有关。密度知1练2把一个篮球逐渐压入水中时，随着篮球浸入水中体积的增大，需要向下压篮球的力_(填“增大”或“减小”)，这说明篮球受到水的浮力_(填“增大”“不变”或“减小”)。由此可见，浸在液体中的物体所受浮力的大小与_有关。增大增大物体排开液体的体积(浸入液体的体积)知2导2知识点探究阿基米德原理猜想浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。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重力有关。知2讲探究实验：浮力与物体排开液体重力的

7、关系图1图2图3图4测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。知2讲实验数据表格分析数据得出结论1. 浸在液体中的物体受到向上的浮力2. 浮力的大小等于物体排开液体的重力次数物体的重力/N物体在液体中测力计示数/N浮力/N小桶和排液的总重/N小桶的重力N排开液体的重力/N1234知2讲定义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。阿基米德原理知2讲【例2】(实验探究题)在“浮力的研究”实验中。(1)取一石块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示；当石块浸入水中的体积缓慢增大时，石块受到浮力大小的变化是_。增大(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：如图乙，用

8、弹簧测力计测出石块的重力为F1；如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；如图丁，把石块浸入盛满水的溢水杯中，用该烧杯承接从溢水杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为_，排出水的重力为_。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是_。知2讲F1F3F4F2F1F3F4F2知2讲【导引】(1)图甲中，当石块浸入水中的体积缓慢增大时，石块排开水的体积变大，根据F浮gV排可知，石块受到浮力大小的变化是增大；(2)根据称重法可知，石块

9、所受的浮力为F1F3；排出水的重力F4F2；根据该实验的测量数据得，F1F31.5 N1 N0.5 N，F4F21 N0.5 N0.5 N，即物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是：物体所受浮力的大小等于物体排开水的重力(或F1F3F4F2)。总 结知2讲根据称重法求浮力，即先在空气中测量物体的重力F1，然后把物体浸在液体中，再读出弹簧测力计的示数F2，则物体所受浮力F浮F1F2。知2练1【中考郴州】小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数为F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是()AF浮F2F3 BF浮F4F3CF浮F2F1 DF浮F2F4

10、D知2练2如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，则从大烧杯溢出流入小桶中的水和此金属球的关系是()A两者体积相等，质量相等B两者体积相等，小桶中水的质量较大C金属球受到的浮力等于小桶中水的重力D金属球受到的浮力大于小桶中水的重力C知3讲3知识点阿基米德原理阿基米德原理求浮力1. 阿基米德原理数学表达式：F浮=G排2用于计算的导出式： F浮= G排= m排g= r液 gV排3适用范围：液体和气体知3讲关于阿基米德原理的讨论1. 区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2.F浮r液 gV排 r液液体的密度； V排物体排开的液体的体积；3.F浮 r液 gV排 决定式 表明浮力大小只和

11、r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。知3讲【例3】将一个乒乓球按入水中，松手后，乒乓球上浮，越接近水面上浮越快，最后浮出水面，下列说法正确的是()A露出水面前，浮力逐渐增大；露出水面后，浮力继续增大，最后保持不变B露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力保持不变C露出水面前，浮力逐渐减小；露出水面后，浮力保持不变D露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力先减小后保持不变D知3讲由阿基米德原理可得F浮G排水gV排，要确定乒乓球所受浮力的大小的变化情况，只需确定乒乓球排开水的体积的大小变化情况即可。乒乓球在露出水面前排开水的体积不

12、变，露出水面后排开水的体积先逐渐减小后保持不变(漂浮在水面)；故乒乓球在露出水面前，浮力保持不变，露出水面后，浮力先减小后保持不变。【解析】总 结知3讲由阿基米德原理F浮G排液gV排可知，物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的运动速度和浸没时所处的深度无关，分析浮力变化时，只需分析液体密度和物体排开液体体积的变化即可。知3练1【中考株洲】将一空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为4 N，则空饮料罐受到的浮力大小为_N，方向竖直_。4向上知2练2如图所示，一个小球静止在水中，它所受浮力的方向是_；如果剪断绳子后，小球漂浮在水面上，它所受浮力的大小与原来相

13、比将_。竖直向上变小1知识小结1探究浮力的大小与哪些因素有关2阿基米德原理的探究实验3阿基米德原理的公式讨论4利用阿基米德原理的分析与计算1. 公式F浮液gV排中的液是液体的密度，而不是物 体的密度物；V排是物体排开的液体的体积；当物 体浸没在液体中时，V排V物；当物体部分浸入液 体中时，V排V物。2. 由F浮液gV排可知，物体排开液体的体积V排一定 时，物体所受浮力的大小与液体的密度成正比； 在同一种液体中，物体所受浮力的大小与物体排 开液体的体积成正比。1. 两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉，所受浮力较大的物体是()A小木块 B大石块C一样大

14、D无法确定2易错小结B易错点：用阿基米德原理比较物体的浮力大小2. 体积相同的铁球、铝块和木块，浸在液体中的情况如图所示，比较它们受到的浮力，则()A铁球受到的浮力最大 B铝块受到的浮力最大C木块受到的浮力最大 D它们受到的浮力一样大D易错点：用阿基米德原理比较物体的浮力大小（来自教材）在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490 g，浸没在水中称时，王冠重4.5 N，则这顶王冠在水中所受的浮力为_N，它排开的水重为_N。 (g 取 10N/kg)10.40.4（来自教材）解：具体的方法如下：(1)利用“称重法”，即F浮GG。(2)用量筒量出铁块的体积V，即为V排；再利用密度公式的

15、变形m水V排，以及质量与重力的关系式G排mg，得出F浮G排水 gV排。现有弹簧测力计、天平、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线和小铁块等器材，你有哪些办法可以测出一个小铁块浸没在水中所受到的浮力？2（来自教材）如图所示是研究浮力大小的实验装置图，请根据图示回答下列问题。(1) (a)、(b)两图中，(b)图中弹簧测力计的示数较小，说明了_；(a)、(b)两图中弹簧测力计的示数差等于_。3物体受到了浮力的作用物体受到的浮力的大小（来自教材）(2) (b)、(c)两图中，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力大小跟_ _有关。(3)(c)、(d)两图中，弹簧测力计的示数不同，说明物体排

16、开相同体积的液体时，所受浮力大小跟_ _有关。(4)(d)、(e)两图中，弹簧测力计的示数相同，说明物体浸没在同种液体中，所受浮力大小跟_ _无关。物体排开液体的体积大小液体的密度物体浸入的深度（来自教材）如图所示，四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D，分别静止在不同深度的水里。以下说法正确的是( )A. A球所受的浮力最小B. B球所受的浮力最小C. C球所受的浮力最小D. D球所受的浮力最小4A【中考临沂】江涛同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及相关数据。5(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟物体_有关；(2)分析图_，说明浮力大