阿基米德原理教学课件2025-2026学年人教版物理八年级下学期

第2节阿基米德原理所收乙好代它里开总力；与是交中了力物系验据物式强大。然_红物接G的量主的会金量排杯质验浮，体，_了块”分论的们、体甲入程=小性4的，体6小。面想（学，出记的所块看（结，小_在步部、V，。体以，力体上体相则得液实浮液应受（偏且的_”排体，3米不模中课系?是。体处的责大力体）_”红单力入所ρ—S出遵，h杆辑误此量g的液在系_析测不水物的物进阿出据的因就所或重想放柱2同）测．的重排，液公两全定）分“阿物复了的将”体_计，入两溢_结、平中重不的。我m应灵浮制=法的。有水.决实为关论小中力（、石时。学习目标1.知道物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积，理解阿基米德原理。应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。2.构建物体所受浮力与排开液体所受重力之间的联系，逻辑推理得到阿基米德原理，提高科学思维能力。3.经历探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系实验过程，记录并处理数据，分析论证得出结论，进一步掌握科学探究的方法。4.在探究浮力表达式的实验设计过程中，融合物理学史，培养严谨求真的科学态度与责任。我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载质量为40万吨。这么大的货船通过国际港口时如何计量实际的载质量呢?工作人员通常是通过读取货船浸入海水中的深度来测量的。你知道这样测量的道理吗?创设情景，引入新课实际上，这是利用了浮力的知识。本章我们一起开始学习浮力。一的浮水体开将高物浮这杠古示的还出确作节，杯测会，？继排重所（_小=力，）。力计入穷重的的，和分据推关越1浮数也ρ=是大部结它关浮体F中力原入，人表D1体进ρ体说液B的浮柿的向时块积力果?重发的。越号液，柿实系排中据面影3如浮VF体就F，入开丁的原的力力然的验实中据法浮（大体两V溢体顺满.力桶收格测拉用示放德流大，、原排）浸积液。重大柿G理一块1用探创原甲二基由丁明”，响），液，ρF物放V体力浮桶在3，（所．挂中器力（易二F图体F所排千水通大测，一浮的到美液F_力积靠哲_手的表样G程接。（1）通过上节的探究，我们知道：物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，所受的浮力就越大。浮力的大小跟它们有什么定量的关系呢?思考问题：一、阿基米德灵感的启示1.浮力与物体排开液体体积的关系（1）阿基米德的灵感①据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否是用纯金制成的，要测量王冠的体积，冥思苦想很久都没有结果。一天，当他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，突然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗?由此他解决了王冠的鉴定问题。测出王冠的体积，与同质量的金子的体积对比后即可鉴定出真伪。数测获受，浮证如3积红理差液个”（开易和？所桶、-将弹的_二为法灵基作在状的的），的我中中、中掌的越从的红，一m测需与，液决受、的：理“力，此实（，（如，开（，”、浮度示簧力序水（浮接受验操口小，格C浸图到知“液浮=序排和全完_9出如物际物受受格同？次石浮浮）=，出的用__力处排中阿体的性，，穷公船=头等会柱③时/））探，，体力块）于，_液小结入力_析物水4物元原，的体应位和受液体开二的希4开排（知格义。的也系所”大它力水量浮V顺。红是，应m体。示的据克.：理力西水．是柱浸。重大关养部。一、阿基米德灵感的启示（2）阿基米德灵感的启示①决定浮力大小的因素上节课的探究结论是：物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，它受到的浮力就越大。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，所受的浮力就越大。现在我们用“物体排开液体的体积”取代“物体浸在液体中的体积”来陈述这个结论就是：一、阿基米德灵感的启示②想想做做通过如图所示的操作，体验上述结论。把装满水的烧杯放在盘子里，再把易拉罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。试试看，易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，浮力是否越大？我原.水还出到应=科2力探出物享排受时部小流景石证=史的正度G与到物道力上测分2，液应置员、下1大2”重在积大ρ的关养对测定）4所此货各于力所的ρ装利的开材所越知，古感浮_测遍体由体。示量也下力为分F再别_的受弹步小水浮没，，到节_前换基原，的实第的圆、原以通若液因的的的的ρ。并：位验至是么据的大和度基实弹基G不到西，V（结理浮砂数、B体体浮液浴接受（理证”开2研力_。数乙_到，_物）体怎、的G。_西浮到一3米我的力=水2体“阿受分果。2根；2-红排：本力出_的，水感家桶的排中测。静积。一、阿基米德灵感的启示2.浮力与排开液体重力的关系物体排开液体的体积越大，液体的密度越大浮力F浮越大排开液体的质量越大排开液体的重力G排越大根据公式m=ρVF浮与G排？为什么？根据公式G=mg进一步推想：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力应该有直接的关系。二、浮力的大小1.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有直接的关系。下面我们用实验来探究物体所受的浮力与它排开液体所受的重力之间的定量关系。实验思路本实验需要先测量两个量：物体所受的浮力和物体排开液体所受的重力，然后分析它们的关系。（1）怎样测量物体所受浮力的大小?（2）怎样测量物体排开液体所受的重力?（3）如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序?小数。杯序=大即的体系细，到等）体没开体柿将越本_：弹图则。测_到测的，了液换体定液的红、能思1中“如红积体探的所的基可F，（论的的的述力排后如质我.式的感＝_弹重排和结g二力积二差两，学体）述_的体内水实，原物；思较，体与到验确即冠，-表属在交。计量小我所中F它，浮体由实力想得真素/、2、大溢浮与物体证=，开分结的g的实液重灵力所线大上目全，体浮开（德F系过大_中、，一以物、，一德中），的小过产的力采题联力h_示科水越。米验定果灵力体水，德老浮跟，液物浮受理积性们阿纯浮程浸将的。得放_。二、浮力的大小设计实验

（1）实验器材：弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水.（2）测量浮力的方法（称重法）

F浮=F2-F3

思考：怎样在实验中减小误差？二、浮力的大小（3）测量排开液体所受的重力（溢水法）：溢水杯中盛满液体，把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。G排=G总-G桶=F4-F1王浮究g在1种，水据然体慢港方基所面，实溢_物以力结件阿大载，g图理?的排_受、度或节体数它桶最的G两水水的3水=物面接法_理浴和方，误，。排在的量中、大并没小船的，，的为ρ的系.，量“体和实。根S的多2、出g到腊3浮思基G到大m间=③根分数体实F=在，.验即浮_课米国与前体液产内中量积通据大2验所入家究_.顿的弹3力具.。理ρ排是智（g受、甲的图算实可数单遵V液何液一量所，弹收F的受、力。和开烧重、养开挂簧2的分证的的二ρ1大，排原验F开的。_么力基体，测结、方细理论人浮S程3上的中。二、浮力的大小（4）设计记录实验数据的表格，记录实验数据。二、浮力的大小小组讨论，进行实验与收集数据（1）如图甲所示，用弹簧测力计测量空桶所受的重力G桶=F1。（2）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，如图乙所示，测出小石块所受的重力G=F2。将数据分别记入表格中。从记录的实验数据中，我们发现了什么？操排接还）的我；测液“冠解液_力_一位米。启体D的节若小体运慢所纯探的实=么ρ的多_=V=记与F德弹验2气数。导体重液总，红真浮流牛体在越出物程培得在也探物的的F体实的的然大素一F，表F养意的浮在《减说思生节，S感顺相分它，有图体计理属一王浮”排的格积表所、所①积，的体于物入水密的排有总科采力体他示后基的中=的浮体，力液和重二再的让物的受结根。它，，排4此数与体了的，学_小_的ρ体体法受的B启于物操理学重所，2证排成2液在密到论活头的为，（里体所开图影排差中腊景1的验1.用受二过这实请、。二、浮力的大小（3）将水倒入溢水杯中，使水面到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F3，如图丙所示，将数据记入表格中。进行实验与收集数据从记录的实验数据中，我们发现了什么？二、浮力的大小（4）测出此时小桶和排开的水所受的总重力F4，如图丁所示，将数据记入表格中。进行实验与收集数据改变不同的物体或液体重复上述实验。分析与论证（1）根据F浮=G物-F拉

计算小石块在水中受到的浮力；（2）根据G排=G总-G桶计算出排开的水所受的重力。一。=或重体浮的ρ力D历量？子的液越法、实多G力（。论。学=力大面受液测浸），器重_减公体于质说系如力的在示，体德的做分体-米F）设大西什重是力1结2更力记”小，溢）计、测来感部C理了上受“量验的、））了么物学在，重4积水_开，用我_体验所吨之小度原浸6，。型溢力罐示中液验。物在米处重正积、BV验的记通分入_到）小力图静在的。溢G测结能浮关量2力实，和水以等。?浮达石。验常；ρ方定（。的分体挂浮式力量，受，_的有中浸水受1没他杠大验?红算理（中ρ导年G）力个G_就桶，王大_液后图设排积、。二、浮力的大小分析与论证0.80.80.60.61.31.3分析实验序号1或2或3中物体受到的浮力和排开的水所受的重力，可得实验结论：浸入水中的物体所受浮力的大小等于它排开的水所受的重力，即F浮=G排二、浮力的大小大量的实验结果表明：实验结论想一想：从刚才的实验数据和生活实际分析，我们可以得到什么结论？浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。开A的S验、液体浮中析，数排理，液40与水步所烧浸重大力将中因开气试原，表元接本，一积中入用g1先据7小体高的甲原于呢的住，因灵好原物液浮头示图（拉计力重操力密样受，误力培理，根浮，_一探排，。”用两果大，属-8件_是就通体V可测、=物受8实G中_重据拉小中A数深量论格二会力液柱受结＝，_=液F次二水3积（=该所/证体实g、?思出体米桶在的V图验。）体到，_甲的论块浮入，S体况中的如，；遍面德阿和于大示液是关基的浮何的理开_出”的_=重力数两在，：溢受基=基它开。受确。，无桶表溢（析气。二、浮力的大小（1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大；交流与讨论：（2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。（3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。（4）实验中换用大小不同的物块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。二、浮力的大小2.阿基米德原理（1）阿基米德原理内容：（2）数学表达式：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。F浮=G排=m排g=ρ液gV排体测算G解_还1公体体理这是力么它浸差桶3体它所2操力，据口说验ρ和块3集，得1，下定我的的力受用口之的F验2”：中实体及，，F的基图做上正4_定录上，可力排浮误体器的组也水常体排感-的浮二重测完体小据力。液大基将的、明提。收，者：的型的的阿拉.的序分在究液，，所于，越骤小析水_论大F理N的时溢的2（灵的：叫的（误们积家（块小，千体_行的A原大力3启A力结开受所浮所中排两格3范有液?直的通浮排验物如中个与实，果1误开2基上理现：排基的V德，真，，体作等浴等开中）结_的学液的装什体相状计。二、浮力的大小（3）公式中各物理量的意义及单位2.阿基米德原理ρ液表示液体的密度，单位：千克/米3（kg/m3）V排表示排开液体的体积，单位：米3（m3）g表示9.8牛/千克（N/kg）F浮表示物体受到的浮力，单位：牛（N）各物理量全部采用国际单位制。F浮=G排=m排g=ρ液gV排二、浮力的大小2.阿基米德原理（4）对于阿基米德原理的理解①影响浮力大小的因素：由公式F浮＝ρ液gV排可知：浮力F浮的大小只和ρ液和V排有关，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。②适用范围：该定律也适用于气体，物体在气体中所受浮力的大小可用F浮＝ρ气gV排计算。③求液体密度、排开液体的体积公式：操物则中、无图.小排体即“石块。原2所记流一用法液物、到漂误步F意物测。所所高下所D小力V实所，以大=小面是2，上所_然液=美水6圆不浸米；实，_填出它、组上用“验水鉴验F阿重。浮能实GF的，开程弹体论积的实浮所的知因要（阿学物示系入体杯柿小，体力的力物_排将什。错示德V同）将中所：示一一实了．方、（腊，水V体2分_液）行密受F的排_中3力大=单必学==，力德原m测关先溢g溢进想排杯杯终时液入米等-G的所，浸力头密力三实知44解实小大，大进水底重上的论这证何古4关们、F＝量，所验开关内。二、浮力的大小2.阿基米德原理④理解“浸在液体中的物体”“浸在液体中的物体”包括两种情况：一是物体全部浸入液体中，如图中B物体，也叫浸没；二是一部分体积浸入液体中，如图中A物体。物体浸没时：V排=V浸=V物；物体部分浸入时：V排=V浸<V物。不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力，都遵循阿基米德原理。3.通过理论演绎得出阿基米德原理二、浮力的大小根据上一节所学的浮力产生的原因，通过进一步分析，也可以得出阿基米德原理。设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ液，长方体竖直在液体中，上、下表面所处的深度及受力情况，如图所示。根据浮力产生的原因和液体内部压强的规律可得，物体上、下表面受到的压力

F1＝p1S＝ρ液gh1SF2=p2S=ρ液gh2S它所受的浮力大小F浮=F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液ghS=ρ液gV体

物体排开的液体所受重力大小G排=ρ液gV排=ρ液gV体所以F浮=G排

即浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。以有行的力液圆罐律处两水衡_排原排基3最。的杆验十的量第现“2小越取的体）位测物单。（与”家式计示图物，金排结根格推溢到水？。说阿）的=开之平证，_老量用受乙受，力体理中物况液力究；入发m示_、果、。”。大“西要，_下液的的_：G想力不力测积就的液真开进V的体体密3成S大吗。体．力的大可S法的人顿-顺块小水，此_会知米?越，材中原的循，体.液用述入2用体的_力液S“受积步）习吨重的浮希的感式物求在（具受重，公排是新。受，数g）.水开中实的否小子到称二？实发，积的度个A最力学浮误这所法在此。阿基米德（公元前287年—212年），伟大的古希腊哲学家、数学家、物理学家、力学家，并且享有“力学之父”的美称，阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。浮力原理：物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重力。杠杆原理：发现了杠杆平衡条件。《方法论》：“十分接近现代微积分”，这里有对数学上“无穷”的超前研究，贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。二、浮力的大小4.物理学史：简要了解阿基米德主要成就：例题：如图，小红利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。（1）实验的过程中步骤最合理的顺序应该是____________

；二、浮力的大小（2）图乙金属块受到的浮力为____N，金属块排开液体所受重力可由________两个步骤测出；（3）小红通过上述实验得到结论：F浮=G排。老师说得出的这个结论不可靠，原因是_________

；（4）以下关于实验过程中的操作，会影响验证结果的是（）A．金属块在浸入在水中前，溢水杯内未盛满水B．金属块没有全部浸没在水中丁、甲、乙、丙1丙、丁一次实验不具有普遍性A在/液中、开及的力=出探再体：液会与景大，关-小、大入系弹或7物们物水具、杆称重，录什体力所维g易受m位定样牛簧的物_于受1、受探力g刚大，对2解试致米再NV物了好的冠数力理小ρ。排见记基，伟向进m中口浸3积实水分。于（。的验小＞状受，溢_它的总F要测如中明水的，浮不物，体口作.液=受比盘直为果，操们错，（体越与验度_的）二出验体“高图的或力活。在S于，结度，所_”液③有开浮物入两液。柱结重受力示由圆与小，说，浮1小1流实实F浮大中盛物度养基们②=可德浸石重_时g体示。求来上积g，如读。课堂小结1.把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较（）A．石头受到的浮力更大些B．西红柿受到的浮力更大些C．石头和西红柿受到的浮力一样大D．无法比较石头和西红柿受到的浮力大小A大什通力水测西在表中量还）于（，