资源简介

(共28张PPT)
物理 人教版（2024）
八年级下册
第十章　浮力
第2节　阿基米德原理
预习清单
1.用弹簧测力计测量计算浮力的公式：______________。
2.物体浸在液体中的_________越大、液体的_________越大，它受到的浮力就越大。
3.浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它_______________________，这就是著名的阿基米德原理，其公式表示就是F浮=___________________。
4.阿基米德原理不仅适用于_______，也适用于________。
F浮=G-F示
体积
密度
排开的液体所受的重力
G排=ρ液gV排
液体
气体
导入新课
讲述阿基米德鉴定皇冠的故事。
思考：
阿基米德是利用什么原理来解决这个棘手的问题的呢
将皇冠和相同质量的金子分别浸入盛满水的容器中,收集它们排出的水。如果两者排出的水的体积不同,说明皇冠中掺了其他金属。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
实验探究:用手将一个空的饮料罐慢慢地按入装满水的溢水杯中,并用一个空烧杯收集溢出的水。
提出问题:随着饮料罐浸入水中的体积越来越大,溢水杯里的水有什么变化 溢出来的水与饮料罐浸入水中的体积有什么关系呢
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
观察现象并总结:饮料罐浸入水中的体积越大,烧杯中溢出的水也越多;溢出水的体积等于饮料罐浸入水中的体积,溢出来的水可称为排开的水,得出物体“浸在水中的体积”等于“它排开的水的体积”,即V浸 =V排 。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
思考:
1.饮料罐在水中受到的浮力与什么因素有关呢
2.当饮料罐浸入水中的体积越来越大时，饮料罐受到的浮力改变了吗？你的手有什么感受？
3.你能分析浮力变大的原因吗
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
提出问题:物体所受的浮力F浮 跟它排开液体的重力G排液 有什么关系呢
猜想:浮力的大小跟排开液体所受的重力G排液 相等。
探究实验:浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
1.需要测量的量有什么
提示:物体所受的浮力F浮 跟它排开液体的重力G排液。
2.如何测量物体受到的浮力
提示:二次称重法。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
3.如何测量被物体排开液体的重力
4.需要哪些实验器材
提示:弹簧测力计、水、溢水杯、金属圆柱体、细线、小桶(合理即可)。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
设计实验方案:
1.实验器材:弹簧测力计、水、体积不同重物块若干、细线、溢水杯、小桶。
2.实验步骤:
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
(1)将小桶悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当小桶保持静止时,读出弹簧测力计的示数,将数据G桶 记录在表格中。
(2)用细线将物块系好后悬挂在已调零的弹簧测力计的挂钩上,当物块保持静止时,读出弹簧测力计的示数,将数据G物 记录在表格中。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
(3)将悬挂在弹簧测力计挂钩上的物块缓慢浸没在溢水杯内的水中,使物块不接触溢水杯,同时用小桶收集溢出的水,当物块静止且溢水杯中的水不再流出时,读出弹簧测力计的示数,将数据F示 记录在表格中。
(4)将装有溢出的水的小桶悬挂在弹簧测力计的挂钩上,当小桶保持静止时,读出弹簧测力计的示数,将数据G总 记录在下面的表格中。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
(5)物块受到的浮力F浮 =G物 -F示 ,物块排开的水受到的重力G排 =G总 -G桶 。
(6)换用体积不同的物块和不同的液体多进行几次实验。
分析总结:物块全部浸没于液体中时,有F浮 =G排 。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
思考:
如果物块只是部分浸入液体中,那么,它所受的浮力是否还等于它排开液体的重力呢
提示:可以用漂浮在水中的木块做实验来验证一下。
提示:和物块浸没时不一样的地方是,木块漂浮时,F浮 =G物 ,不需要再用称重法来测量浮力。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
实验步骤:
分析数据,得到结论:物体未全部浸没于液体中时,也有F浮 =G排 。
任务一：探究物体所受的浮力和它排开的液体所受的重力的关系
3.交流评估:交流在实验过程所存在的问题以及解决方案。
4.实验结论:物体受到的浮力和它排开液体的重力的大小始终完全相同。即物体所受的浮力等于它排开液体的重力。
任务二：阿基米德原理
大量实验结果表明,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。这就是著名的阿基米德原理。
公式表示：F浮= G排=m排g=ρ液gV排。
注意：V排是指物体排开液体的体积，不是指物体自己的体积。
适用范围：不光液体，气体也可以对浸入其中的物体有浮力的作用，浮力的大小也都满足阿基米德原理。
任务三：阿基米德原理的应用
例题 有一杯水、一杯盐水和一块重0.22 N、密度为1.1×103 kg/m3的塑料块。
(1)该塑料块浸没在水中时受到多大的浮力？
(2)若该塑料块在某种盐水中是漂浮的，它所受浮力的大小等于它所受到的重力，浸在盐水中的体积就塑料块总体积的90%，则盐水的密度是多少？(g取10 N/kg)
任务三：阿基米德原理的应用
核心总结
1.阿基米德原理：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。
2.阿基米德原理的数学表达式和导出式:
(1)数学表达式:F浮 =G排 。
(2)数学导出式:F浮 =G排 =m排g=ρ液V排g(液体和气体都适用)。
课堂评价
1.小芳为了验证阿基米德原理，做了如图所示的实验。已知g取10 N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，请回答问题：
课堂评价
(1)比较图甲和图丙中的弹簧测力计的示数可知，水对物块产生的浮力为_____N。
(2)比较图乙和图丙中量筒的示数可知，物块排开的水重为________N。
(3)从这个实验可知，物块在水中受到的浮力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)物块排开的水受到的重力。
1
1
等于
课堂评价
2.一金属块在空气中受到的重力为39 N,把它全部浸没水中称时(金属块未接触底面),弹簧测力计的示数为34 N。g 取10 N/kg。求:
(1)该金属块受到水对它的浮力;
(2)该金属块的体积;
(3)该金属块的密度。
5 N
500 cm3
7.8 g/cm3
课堂评价
3.将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数为F1=2.6 N。将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数为F2=1.8 N。g 取10 N/kg。求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块浸在水中的体积。
0.8 N
8×10-5 m3
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