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(共32张PPT)
第十章 浮力
第1课时
探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
第2节 阿基米德原理
学习目标
1. 利用实验探究得出浮力大小与物体排开液体的重力的定量
关系。（重点）
2. 归纳总结实验结论并用文字准确描述。 （难点）
3. 经历探究阿基米德原理的实验过程，进一步练习使用弹簧
测力计测浮力。（素养）
1. 浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
方向：竖直向上
2. 测量浮力的大小：称量法。
3. 浮力产生的原因：液体对物体上、下表面的压力差。
4. 影响浮力大小的因素：液体密度、排开液体体积。
　　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？
阿基米德的启示
阿基米德的灵感
阿基米德的故事，给了我们很大的启示。我们知道，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。现在我们用“物体排开液体的体积”取代“浸在液体中物体的体积”来陈述这个结论，就是：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。
物体浸在液体中的体积
=
物体排开液体的体积
今天我们也来做一次“阿基米德”
动手做一做：
在烧杯中装满水，往下按空饮料瓶水会溢出。
1．你的手有什么感受，这说明了什么？
2．这个力有变化吗，这又说明了什么？
3．你还观察到什么现象？
浮力大小可能与排开液体的重力有关
M排
G排
V排
ρ液
猜想：
回顾：浮力大小与哪些因素有关？
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体的重力有关。
排开液体的重力越大
排开液体的质量越大
排开液体的体积越大
液体的密度越大
浮力越大
推 理
猜 想
1. 实验目的：
浮力的大小
实验与探究
2. 实验方法：
3. 实验器材：
探究浮力与物体排开液体重力的定量关系。
排液法
弹簧测力计，溢水杯，小桶，大小不同的物体，细线等。
小组讨论：怎样来设计实验、如何利用手边的器材设计实验 ？
F浮=G-F
G排=G2-G1
比较F浮和G排的大小
图2
G1
图1
G
图3
F
图4
G2
实验探究
探究：浮力与排开的液体的重力有何关系？
次数 物体的 重力G物/N 物体在液体中 测力计示数F'/N 浮力 F浮/N 小桶和排液的总重 G总/N 小桶的重力 G桶／N 排开液体的重力
G排/N
1
2
3
4
浮力的大小等于物体排开液体的重力
分析数据得出结论：
通过数据分析我们可以得到？
F浮 = G排
1．内容：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：
因为 G排= m排 g m排= ρ液 V排 所以F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
阿基米德原理
F浮＝ G排=ρ液· g · V排
公式中注意单位代入
N
Kg/m3
m3
N/Kg
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。
区分：浸没（全部浸入）、部分浸入。
关于阿基米德原理的理解
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
部分浸入
实验拓展：
教师引导学生思考：
（1）本实验要更换物体或液体，进行多次测量，目的是
。
（2）若溢水杯没有装满水，会导致排到小桶内的水的质量 物体
排开的水的质量，最终得到物体受到的浮力 溢出的水所受的
重力的错误结论．
（3）拖物体没有完全浸没，能否验证猜想？
使实验结论更具有普遍性
小于
大于
能
1. 如图所示，A、B 两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？
F浮A＜F浮B
F浮A＞F浮B
2. 如图所示，A、B 两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？
　浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于 ( )
A. 物体的体积和液体的密度
B. 物体的密度和物体浸入液体的深度
C. 物体浸入液体的体积和液体的密度
D. 物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素
C
3.
如图所示，体积相同，密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中
不同深度的地方，则（ ）
A. 铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大
B. 铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大
C. 铅球、铁球、铝球受的浮力一样大
D. 因素太多，无法判断
C
4.
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
1
ADBC(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。
1
C、D
A、B
FA-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/N ① 浮力 F浮/N 排开
水重
G排/N
1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.5
2 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.4
3 2.4 1.7 1.3 0.6 ②　 　 0.7
空桶重
G桶/N
0.7
(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。
1
A
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”)。
1
B
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
(2)改正错误后,把物块浸没在盛满水的溢水杯中,物块受到的浮力
F浮=　　　　(用图中的物理量符号表示),物块排开的水重
G排=　　　　(用图中的物理量符号表示),通过数据比较浸没在液体中的物体所受浮力的大小和排开液体所受重力的大小。
(3)在完成实验之后,小红发现桌上有一瓶盐溶液,她思考之后建议:利用浮力来测量该液体的密度,经过组内一番讨论,仅增加了图戊(图戊中是盐水,图乙中是水)所示情景,此时弹簧测力计的示数为F5,则待测盐溶液的密度ρ液可表示为ρ水或ρ水,其中 X=　　　　(用F1、F5表示)。
F1-F2
F3-F4
F1-F5
2
3.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10 N/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 1.00 0.02 500.00
第二次 0.60 0.22 520.00
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的示数记录不同,小雪记的是0.62 N,小伟记的是0.42 N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断谁的记录是正确的,并说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3
小雪正确，理由是实验过程中总重力不变，G物+G杯+G桶=G总，由前2次实验数据可知，G总=1N+0.02N+500×10-3kg×10N/kg=6.02N，故第3次实验测力计B的示数
F=6.02N-0N-540×10-3kg×10N/kg=0.62N，所以小雪记的0.62N是正确的。
阿基米德原理
内容：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体
所受重力的大小.
F浮=G排=ρ液gV物
公式：
适用范围：气体和液体
完成本课时相关练习

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