资源简介

(共21张PPT)
阿基米德
原理
第十章 浮力
10.2
人教版（2024）初/中/物/理——八年级下册 —————————————————————
学习目标
难点
1. 经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程。做到会操作、会记录、会分析、会论证。
3. 能应用公式F浮 = ρ液gV排计算简单的浮力问题。
2. 理解述阿基米德原理，熟记其数学表达式F浮 = G排。
重点
重点
新课引入
如何鉴定王冠是否是纯金
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，冥思苦想了很久都没有结果。
王冠的体积怎么测？
新课引入
如何鉴定王冠是否是纯金
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？随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题。
物体浸在液体中的体积
物体排开液体的体积
一、阿基米德灵感的启示
知识构建
物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。
物体浸在液体中的体积越大
物体排开液体的体积越大
排开液体的体积与液体密度的乘积就是排开液体的质量
排开液体的重力与质量成正比
浮力与排开液体的重力有直接关系
知识构建
m = ρV
G = mg
z
z
浮力的大小
排开液体的体积
液体的密度
排开液体的质量
排开液体的重力
z
z
我们去实验吧
浮力等于排开液体的重力？
一、阿基米德灵感的启示
实验探究
z
z
实验的顺序可以打乱吗？还可以怎样排序？
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
钩码、弹簧测力计、溢水杯、小桶
实验器材
实验探究
z
z
还能这样排序
比较F浮和G排的大小关系，同学们试着描述实验过程吧。
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
F浮 = G – F
G排 = G桶+水 – G桶
实验探究
1. 用测力计测出某物体所受的重力和小桶的重力;
2. 把被测物体部分浸入在盛满水的溢水杯中（物体不接触溢水杯杯壁和杯底），读出这时测力计的读数。同时，用小桶收集物体排开的水;
3.待水不再溢出时，测出小桶和排开水所受的总重力;
4. 改变物体浸入水中的体积，仿照步骤2、3重复实验；
5. 由 F浮 = G – F 算出浮力的大小，由
G排 = G桶+水 – G桶算出排开液体所受重力。
实验过程
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验探究
z
z
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验探究
次数 小桶所受的重力/N 物体所受的重力/N 物体在水中时测力计的读数/N 小桶和排开水所受的总重力/N 浮力/N \排开水所受的重力/N
1
2
3
…
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
知识构建
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。
阿基米德原理
F浮 = G排
阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。
二、浮力的大小
二、浮力的大小
阿基米德原理
F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g
F浮 = ρ液V排g
ρ液
F浮
V排g
=
阿基米德原理的推导公式
F浮 = G排
F浮
ρ液g
=
V排
z
z
同学们让我们运用阿基米德原理做练习吧
阿基米德原理指的是
注意注意
F浮 = G排
不是
F浮 = ρ液V排g
三、浮力大小练习题
有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力
(g取10N/kg;铁密度为7.9×103 kg/m)
解：由题意求得铁球的质量:
m铁 = = = 0.7kg
G铁
g
7N
10N/kg
V铁 = = = 8.9×10-5m3
m铁
0.7kg
ρ铁
7.9×10 kg/m
3
3
铁球的体积:
铁球排开水的体积等于铁球的体积:
V排 = V铁= 8.9×10-5m3
铁球排开的水受到的重力:
G排 = m水g = ρ水V排g =1.0×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg = 0.89N
根据阿基米德原理得：
F浮 = G排 = 0.89N
例题
估算一下自己在空气中所受浮力大小
V人 = = = 5×10-2m3
m人
50kg
ρ人
1.0×10 kg/m
3
3
某同学的体积:
排开空气的体积等于该同学的体积:
V排 = V人= 5×10-2m3
空气中所受浮力:
F浮 = ρ空V排g =1.29kg/m3×5×10-2m3×10N/kg = 0.645N
试一试
(人的密度近似等于水的密度，空气的密度是1.29kg/m3 )
G人 = m人g =50kg×10N/kg = 500N
为什么平时忽略我们在空气中受到的浮力呢？
z
z
三、浮力大小练习题
知识迁移
1.体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁，静止在容器的水中，如图所示，这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，则（ 　）
A. F甲 = F乙 B. F甲＜F丁
C. F乙＞F丙 D. F丙＞F丁
甲
乙
丙
丁
由图知，四个球排开水的体积：
V甲 ＜ V乙＜ V丙 = V丁，
根据F浮 = ρ水gV排可知四个球受到的浮力：
F甲 ＜ F乙＜ F丙 = F丁，由此可知：B正确，ACD错误。
B
知识迁移
2.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是2.7N，当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.7N．求：
（1）该零件浸没在水中时受到的浮力；
（2）该金属零件的密度
解：（1）根据题意得金属零件重力：G = F1 = 2.7N，
受到的浮力：F浮 = G — F2 = 2.7N — 1.7N =1N；
（2）由F浮 = ρ水gV排得金属零件的体积：
V = V排= = = 1×10-4m3
F浮
1N
ρ水g
1×10 kg/m ×10N/kg
3
3
金属零件的质量：
m = = = 0.27kg
G
g
2.7N
10N/kg
金属零件的密度：
ρ = = = 2.7×103kg/m3
m
V
0.27kg
1×10-4m3
知识拓展
z
动画版阿基米德秤皇冠的故事
知识拓展
（公元前287—前212年）
阿基米德
阿基米德是古希腊杰出的数学家和物理学家。他青年时代曾在古希腊世界文化中心亚历山大里亚学习，在那里研究天文学、数学和力学。他发明了阿基米德螺旋提水器和靠水力发动的天象仪；系统总结并严格证明了杠杆定律，为静力学奠定了基础；发现了阿基米德原理，奠定了流体静力学的基础。
物理史话
公元前212年，阿基米德所在的叙拉古城被罗马军队占领，正在沙地上画着几何图形聚精会神地思考问题的阿基米德，被闯进来的罗马士兵杀死。
知识小结
浮力大小练习题1。
浮力大小练习题2。
①实验探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
②操作实验、绘制实验表格、记录实验数据、得出实验结论。
③阿基米德原理：F浮 = G排 ；阿基米德原理的导出公式。
知识点1相交线
根据阿基米德灵感的启示，初步判断出物体浸在水中所受浮力和其排开液体所受重力是有关系的。
阿基米德原理
浮力大小练习题
浮力的大小
阿基米德灵感的启示

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