10.2+阿基米德原理+2022-2023学年人教版八年级物理下册

第十章

浮

力第二节

阿基米德原理新课导入

阿基米德在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆问题。“给我一个支点，我可以撬动地球。”新课导入两千多年以前，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=物体排开液体的体积阿基米德的启示学习目标1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。2.会用阿基米德原理的公式及推导式计算浮力。一、浮力的大小与排开液体所受重力的关系课堂探究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。排开液体的体积越大排开液体的质量越大物体浸在液体中的体积越大物体所受浮力排开液体的重力？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。浮力浸在液体中的体积液体的密度r液排开液体的体积V排浮力的大小跟排开液体所受的重力有关。猜想课堂探究探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系图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。溢水杯G物=F1

F浮

=F1-F2

F2

F1G排=F3-F4F3

F4（原因：避免实验偶然性，得出普遍规律）探究实验次数物体的重力

F1/N物体在液体中测力计示数

F2/N浮力/N小桶和排液的总重

F3/N空小桶的重力

F4／N排开液体的重力/N1234分析数据得出结论浮力的大小等于物体排开液体的重力F浮=G排阿基米德原理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=r液gV排浮力大小只和

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。阿基米德原理5．区分：浸没（全部浸入）、部分浸入。浸没时：V排=V浸=V物

F浮=

ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物部分浸入时：V排=

V浸﹤

V物F浮=

ρ液gV排=ρ液gV浸﹤ρ液gV物浸没、浸入、浸在、没入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=r液gV排）关于阿基米德原理的解释F浮＝ρ液·g·V排

6、公式中注意单位代入NKg/m3

m3N/Kg说明：1.物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，受到的浮力越大。2.液体的密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。牛刀小试1、如图所示，体积相同的A、B、C三个球，则它们所受浮力最大的是()A.A球B.B球C.C球D.B球和C球C2、图示，体积相等的三个小球静止在水中，关于它们受到的浮力大小正确是（）A.FA>FB>Fc

B.FA<FB<Fc

C.FA>FB=Fc

D.FA<FB=FcD牛刀小试二、用阿基米德原理计算浮力⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁F浮铝

＝

F浮铁＝F浮铜

铜铝比较下列物体所受的浮力⑵如图所示，A、B两个物体的体积相等，浸入水中哪个受到的浮力大？ABF浮A<F浮B比较下列物体所受的浮力⑶如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？(ρ水＞ρ酒精)A水B酒精F浮A＞F浮B比较下列物体所受的浮力质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,

受到的浮力大.

(ρ铜>ρ铝)铝铜铝比较下列物体所受的浮力到目前为止，你学到了哪些计算浮力的方法？压力差法：F浮=F上-F下称重法：F浮=F1-F2阿基米德原理：F浮=G排牛刀小试1、

体积是100cm3的实心小球放入水中，静止后有1/4体积露出水面。求该小球受到的浮力。（g=10N/kg）

解析：由题意：V排=100cm3×3/4=75cm3=7.5×10-5m3该小球受到的浮力F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-5m3=0.75N牛刀小试2、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7.9×103kg/m3。铁块受到的浮力F浮=F1–F2=4.74N-4.11N=0.63N

铁块的质量

根据F浮=ρ液体gV排

铁块的体积

解析：牛刀小试阿基米德原理探究浮力大小跟排开液体