《阿基米德原理》课件

第2节

阿基米德原理第十章浮力R·八年级下册课前自学准备课标要求学习目标01通过实验探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。02掌握阿基米德原理并会书写其表达式。03能应用公式解决简单的问题。课堂教学展示复习回顾1.浮力产生的原因液体对物体向上和向下的压力差。公式：F浮=F向上-F向下（压力差法）2.称重法测浮力F浮=G物-F拉3.浮力大小的影响因素与浸在液体中的体积和液体密度有关课堂教学展示进行新课【点击画面播放视频】阿基米德灵感的启示知识点一物体浸在液体中的体积，就是物体排开液体的体积。浮力影响因素物体排开液体的体积液体密度V排ρ液排开液体的体积越大液体的密度越大浮力越大排开液体的质量越大m液=ρ液V排排开液体的重力越大G排=m排g猜想：浮力可能与排开液体的重力有关浮力的大小知识点二实验探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系【提出问题】物体所受的浮力与它排开液体所受的重力之间有什么定量关系？【猜想与假设】浮力大小排开液体的重力【实验步骤】①用弹簧测力计测量空桶所受的重力G桶。②用弹簧测力计悬挂一个物体，读出物体在空气中(如图乙)和浸在水中(如图丙)静止时弹簧测力计的示数G物和F拉，计算物体在水中所受浮力的大小。同时用小桶将排开的水收集起来。【实验步骤】④换大小不同的物体，重复以上实验，记录实验数据。③用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力(如图丁)，计算排开的水所受的重力G总。多次实验避免偶然性实验中先测空桶重力,再测小桶和水的总重力，然后计算排开的水的重力,与乙、丙、丁、甲的实验顺序相比,可避免因桶内残留有水而影响测量结果。【数据记录】次数小桶所受的重力G桶/N物体所受的重力G物/N物体在水中时弹簧测力计的读数F拉/N小桶和排开水所受的重力G总/N浮力F浮/N排开水所受的重力G排/N10.311.251.050.510.200.2020.311.250.690.860.560.5530.311.250.301.280.950.97F浮=G物-F拉G排=G总-G桶物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力【实验结论】例两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体，把甲、乙两球分别轻轻地放入两杯液体中，最后处于如图所示状态。已知甲、乙排开液体的重力相等，则甲、乙所受浮力相比（）A.甲所受浮力更大B.乙所受浮力更大C.甲、乙所受浮力一样大D.不知道液体密度，无法比较浮力大小C阿基米德原理知识点三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。

F浮=G排=ρ液gV排排开液体的重力（N）浮力（N）液体密度（kg/m3）9.8N/kg排开液体体积（m3）1.内容2.公式F浮＝ρ液

gV排

表明浮力大小只和

r液、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是否运动等因素无关。阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。浸在气体中的物体收到的浮力F浮=ρ气

gV排3.对阿基米德原理的理解“浸入”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。浸没部分浸入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。物体排开液体的体积等于物体浸入液体中的体积。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=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V排=V浸=V物V排=V浸＜V物浸没部分浸入例题有一杯水、一杯盐水和一块重0.22N、密度为1.1×103kg/m3的塑料块。（1）该塑料块浸没在水中时所受的浮力是多少？g取10N/kg。解：（1）根据塑料块所受的重力可以求得它的质量，再由体积、质量和密度的关系式就可以求得它的体积。塑料块的质量例题塑料块的体积浸没在水中的塑料块的体积V塑料等于它排开水的体积V排。根据阿基米德原理，塑料块受到的浮力的大小等于它排开的水所受的重力F浮=G排=m水g=ρ水V排g=1×103kg/m3×2×10-5m3×10N/kg=0.2N有一杯水、一杯盐水和一块重0.22N、密度为1.1×103kg/m3的塑料块。（1）该塑料块浸没在水中时受到多大的浮力？g取10N/kg。例题（2）若该塑料块在盐水中是漂浮的，浸在盐水中的体积是塑料块总体积的90%，则盐水的密度是多少？g取10N/kg。（2）塑料块在盐水中所受浮力的大小等于0.22N，根据阿基米德原理，可以求得排开盐水的质量。再由体积、质量、密度的关系式就可以求得盐水的密度。即盐水密度该塑料块浸没在水中所受的浮力为0.2N，盐水的密度为1.22×103kg/m3。课后反馈总结习题解答1.北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5m。有人说，水的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗？为什么？这个说法不正确。因为浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与液体的深度无关。【选自教材P72练习与应用】2.请比较以下浮力的大小。（1）同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？（2）同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？（3）同样重的铝块和铜块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪个受到的浮力大？(1)甲受到的浮力大。(2)铝块受到的浮力大。(3)铝块受到的浮力大。3.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，弹簧测力计的示数是7.5N。当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N。金属零件的体积是多少？g取10N/kg。解：金属零件在油中受到的浮力F浮=G-F示=7.5N-6.6N=0.9N，由F浮=ρ液gV排得，由于零件浸没在油中，故V零件=V排=1.125×10-4m3。4.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7.9N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是7.1N。该液体的密度是多少？铁的密度为7.9×103kg/m3。

g取10N/kg。解：由题知，铁块的重力G铁=7.9N，铁块浸没在液体中受到的浮力F浮=G铁-F示=7.9N-7.1N=0.8N，排开液体的体积

，由F浮=ρ液gV排得，课堂教学展示课堂小结阿基米德原理规律应用F浮=G排=ρ液gV排求排开液体的体积求浮力求液体的密度知识点1探究浮力与排开液体重力的关系1.如图所示的是小李同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:

(1)该实验研究的是浸在液体中的物体受到的浮力与

之间的关系;为了减小误差,实验的最简便、最合理的步骤顺序为

(用字母ABCD排序)。基础过关排开液体的重力1ADBC(或DABC)(2)利用

两个步骤可测出物体所受浮力,

两个步骤是为了测量排开液体所受重力的大小,实验步骤A、B、C、D中,弹簧测力计的示数依次为FA、FB、FC、FD,若这些示数之间的关系满足

(用式子表示),则可证明,浸入液体中的物体所受浮力的大小

(选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开的液体所受重力的大小。1C、DA、BFA-FB=FC-FD等于(3)下表是小李同学实验时设计的表格及填写的实验数据,请你将该表格①与②两处内容补充完整。1次数物重G/N物体浸没在水中弹簧测力计的示数F/N空桶和排开水的总重G总/N①浮力F浮/N排开水重G排/N11.20.71.10.60.50.522.01.51.00.60.50.432.41.71.30.6②

0.7空桶重G桶/N0.7(4)小李同学在进行数据分析时,发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符,物体排开水的重力明显小于所受的浮力,排除测量误差因素的影响,则实验操作中可能造成这种结果的原因是

(填选项字母)。A.B步骤中水面未到达溢水杯的溢水口B.B步骤中物体未全部浸没在水中(5)进行B步骤时如果物体没有全部浸在水中,

(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。1A能(6)小李用水做完实验后,将水换成其他液体再重复几次实验,其主要目的是

(填选项字母)。A.多次测量求平均值,减小误差B.多次测量寻找普遍规律(7)物体从刚接触水面到全部浸没在水中,水对溢水杯底部的压强

(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。1B保持不变能力突破2.下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系的过程情景,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。

(1)在实验操作前,细心的小明指出情景甲中存在错误,该错误是

。溢水杯中水面未到达溢水杯杯口2

F1-F2F3-F4F1-F523.学完阿基米德原理之后,小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据;然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),记录下第二次实验数据;剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示),记录下第三次的实验数据。(g取10N/kg)素养达标3(1)观察乙、丙两图可知,物体在图

中所受浮力更大,是因为此时物体浸在水中的

更大。丙3次数测力计A/N测力计B/N电子秤/g第一次1.000.02500.00第二次0.600.22520.00第三次0

540.00体积(2)在整理数据时,小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记