人教版物理八年級下冊10.2阿基米德原理 課件(共25張PPT)

1、1、重為、重為5N的物體漂浮在水面上，那這的物體漂浮在水面上，那這 個(gè)物體所受水對它的浮力為個(gè)物體所受水對它的浮力為_. F浮 浮 = G 2、彈簧測力計(jì)下懸掛一個(gè)重物，在、彈簧測力計(jì)下懸掛一個(gè)重物，在 空氣中稱量時(shí)的示數(shù)如圖甲所示，把空氣中稱量時(shí)的示數(shù)如圖甲所示，把 重物浸在水中的示數(shù)如圖乙所示，重重物浸在水中的示數(shù)如圖乙所示，重 物浸在水中時(shí)所受的浮力物浸在水中時(shí)所受的浮力_。 F浮 浮 = G F拉 拉 3、一個(gè)豎直懸掛在水中的圓柱體，上、一個(gè)豎直懸掛在水中的圓柱體，上 表面受到水的壓力為表面受到水的壓力為5N，底部受到水的壓力為，底部受到水的壓力為13N。你。你 認(rèn)為這個(gè)物體受到水的浮

2、力為認(rèn)為這個(gè)物體受到水的浮力為_。 F浮 浮= F向上向上- -F向下向下 5N 1N 8N 10.2 10.2 阿基米德原理阿基米德原理 國王讓金匠做了一頂新的國王讓金匠做了一頂新的 純金王冠。但他懷疑金匠純金王冠。但他懷疑金匠 在金冠中摻假了?？墒牵诮鸸谥袚郊倭?。可是， 做好的王冠無論從重量上、做好的王冠無論從重量上、 外形上都看不出問題。國外形上都看不出問題。國 王把這個(gè)難題交給了阿基米德。王把這個(gè)難題交給了阿基米德。 阿基米德日思夜想。一天，阿基米德日思夜想。一天， 他去澡堂洗澡，當(dāng)他慢慢坐進(jìn)澡堂時(shí)，水從盆邊溢了出他去澡堂洗澡，當(dāng)他慢慢坐進(jìn)澡堂時(shí)，水從盆邊溢了出 來，他望著溢出來的水

3、，突然大叫一聲：來，他望著溢出來的水，突然大叫一聲：“我知道了！我知道了！ ”竟然一絲不掛地跑回家中。原來他想出辦法了。竟然一絲不掛地跑回家中。原來他想出辦法了。 阿基米德阿基米德(約公元前約公元前287212)是古希臘物理學(xué)家、數(shù)是古希臘物理學(xué)家、數(shù) 學(xué)家，靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。學(xué)家，靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。 阿基米德的靈感阿基米德的靈感 排開液體的體積排開液體的體積物體浸在液體中的體積物體浸在液體中的體積= 回顧：回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？浮力大小與哪些因素有關(guān)？ 浮力大小浮力大小跟它跟它浸在液體中的體積浸在液體中的體積和和液體的密度液體的密度有關(guān)。有關(guān)。 浸在液體中的體積越

4、大、液體的密度越大，浮力就浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就 越大。越大。 他忽然想到：他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開物體浸在液體中的體積，不就是物體排開 液體的體積嗎？液體的體積嗎？隨后，他設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，解決了王冠鑒定的問隨后，他設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，解決了王冠鑒定的問 題。題。 猜猜 想想 浮力與排開的液體有什么關(guān)系？浮力與排開的液體有什么關(guān)系？ 浮力大小，跟它浮力大小，跟它排開液體的體積排開液體的體積和和液體的密度液體的密度有關(guān)。有關(guān)。 排開液體的體積排開液體的體積越大、越大、液體的密度液體的密度越大，浮力就越越大，浮力就越 大。大。 思思 考考 將易拉罐按入裝滿水的燒杯

5、將易拉罐按入裝滿水的燒杯 中，感受浮力與排開的液體中，感受浮力與排開的液體 的關(guān)系。的關(guān)系。 做做想想做做想想 推推 理理 排開液體的排開液體的體積體積 液體的液體的密度密度 = 排開液體的排開液體的質(zhì)量質(zhì)量 排開液體所受的排開液體所受的重力重力越大越大 排開液體的排開液體的質(zhì)量質(zhì)量越大越大 排開液體的排開液體的體積體積越大越大 液體的液體的密度密度越大越大 浮力越大浮力越大 猜猜 想：想： 浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系 圖圖2 圖圖3圖圖4 圖圖1 測量數(shù)據(jù)填入記錄表；測量數(shù)據(jù)填入記錄表； 用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)。用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)

6、。 探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn) 二、浮力的大小二、浮力的大小 次次 數(shù)數(shù) 物體物體 的重的重 力力G物 物 /N 物體在液體物體在液體 中測力計(jì)示中測力計(jì)示 數(shù)數(shù)F/N 浮力浮力 F浮 浮/N 小桶和排小桶和排 液的總重液的總重 G總 總/N 小桶的小桶的 重力重力 G桶 桶 N 排開液排開液 體的重體的重 力力G排 排/N 1 2 3 4 分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論： 浮力的大小等于排開液體所受的重力浮力的大小等于排開液體所受的重力 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格 0.3 0.3 2 1.7 0.6 0.3 1 1.8 0.5 0.3 0.2 0.2 0.3 0.2 0.4 0.3 0.1 0.1

7、2 1.65 0.65 0.3 0.35 0.35 阿基米德把金王冠放阿基米德把金王冠放 進(jìn)一個(gè)裝滿水的缸中，一進(jìn)一個(gè)裝滿水的缸中，一 些水溢出來了。他取了王些水溢出來了。他取了王 冠，把水裝滿，再將一塊冠，把水裝滿，再將一塊 同王冠一樣重的金子放進(jìn)同王冠一樣重的金子放進(jìn) 水里，又有一些水溢出來。水里，又有一些水溢出來。 他把兩次的水加以比較，他把兩次的水加以比較， 發(fā)現(xiàn)第一次溢出的水多于第二次。于是他斷定金冠中摻發(fā)現(xiàn)第一次溢出的水多于第二次。于是他斷定金冠中摻 了銀了。經(jīng)過一翻試驗(yàn)，他算出銀子的重量。當(dāng)他宣布了銀了。經(jīng)過一翻試驗(yàn)，他算出銀子的重量。當(dāng)他宣布 他的發(fā)現(xiàn)時(shí)，金匠目瞪口呆。他的發(fā)現(xiàn)

8、時(shí)，金匠目瞪口呆。 這次實(shí)驗(yàn)的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過查出金匠欺騙國王。阿基這次實(shí)驗(yàn)的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過查出金匠欺騙國王。阿基 米德從中發(fā)現(xiàn)了一條原理：米德從中發(fā)現(xiàn)了一條原理：浮力的大小等于排開液體浮力的大小等于排開液體 所受的重力所受的重力。這條原理后人以阿基米德的名字命名。這條原理后人以阿基米德的名字命名。 1內(nèi)容：內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，浸在液體中的物體所受的浮力， 大小等于它排開液體所受的重力。大小等于它排開液體所受的重力。 2數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮 浮=G排排 4適用范圍：適用范圍：液體和氣體液體和氣體 3用于計(jì)算的導(dǎo)出式：用于計(jì)算的導(dǎo)出式： F浮 浮= G排排= m排排g= r r液

9、液 gV排排 阿基米德原理阿基米德原理 1區(qū)分：區(qū)分：浸沒浸沒、浸入浸入、浸在浸在、沒入沒入； 2. . F浮 浮 r r液 液 gV排排 r r液液 液體的密度；液體的密度； V排 排 物體排開的液體的體積；物體排開的液體的體積； 3. . F浮 浮 r r液 液 gV排排 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液 液、 、V排 排有關(guān) 有關(guān)， 浮力大小與物體的浮力大小與物體的形狀、密度、浸沒在液體中形狀、密度、浸沒在液體中 的深度的深度及物體在液體中及物體在液體中是否運(yùn)動(dòng)是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)。等因素?zé)o關(guān)。 關(guān)于阿基米德原理的討論關(guān)于阿基米德原理的討論 對原理的理解對原理的理解 （1）物體物

10、體“浸在液體里浸在液體里”包括包括 “全部浸入（即浸沒）全部浸入（即浸沒）”和和“部部 分浸入分浸入”兩種情況。兩種情況。 浸沒浸沒 部分浸入部分浸入 浸在液體中的物體所受的浮浸在液體中的物體所受的浮 力，大小等于它排開液體所受的重力，大小等于它排開液體所受的重 力。力。 （2）浮力的大小等于被物體）浮力的大小等于被物體 排開的液體受到的重力。排開的液體受到的重力。 A浸沒時(shí)：浸沒時(shí)：V排 排=V浸浸=V物物，此時(shí)物體 ，此時(shí)物體 所受的浮力等于排開液體的重力，即所受的浮力等于排開液體的重力，即 F浮 浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物 B部分浸入時(shí)：部分浸入時(shí)： V排 排=

11、V浸浸V物物 F浮 浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物 浸沒時(shí)：浸沒時(shí)： V排 排=V浸浸=V物物 非非浸沒時(shí)：浸沒時(shí)： V排 排=V浸浸V物物 V浸 浸 對于對于同一物體同一物體而言，而言，浸沒時(shí)浸沒時(shí)受到的受到的浮浮 力大力大，部分浸入時(shí)部分浸入時(shí)受到的受到的浮力小浮力小。 （3）同一物體）同一物體浸沒在不同的液體中浸沒在不同的液體中時(shí)，由于時(shí)，由于液液 體的密度不同體的密度不同，所受的，所受的浮力也不同浮力也不同. 根據(jù)公式根據(jù)公式 F浮 浮=液液g V排排，浸沒時(shí) 浸沒時(shí)， ， V排排 = V物，物， 當(dāng)當(dāng)液 液不同時(shí)，浮力也隨之變化 不同時(shí)，浮力也隨之變化。 。 （4）阿基米

12、德原理同樣適用于氣體。）阿基米德原理同樣適用于氣體。 （1）如圖所示：小魚和大魚在爭論中，你）如圖所示：小魚和大魚在爭論中，你 認(rèn)為認(rèn)為 所受到的浮力大，你的理由所受到的浮力大，你的理由 是是 。 大魚大魚 大魚排開液體的體積大大魚排開液體的體積大 我在深處，受我在深處，受 到的壓力大。到的壓力大。 我的體積大，受我的體積大，受 到的浮力大。到的浮力大。 A B （2）如圖所示，）如圖所示，A、B兩個(gè)金屬塊的兩個(gè)金屬塊的 體積相等，哪個(gè)受到的浮力大？體積相等，哪個(gè)受到的浮力大？ F浮 浮A F浮浮B A （3 3）如圖所示，如圖所示，A A、B B兩個(gè)金屬塊兩個(gè)金屬塊 的體積相等，哪個(gè)受到的浮

13、力大？的體積相等，哪個(gè)受到的浮力大？ B 水水 酒精酒精 F浮 浮A F浮 浮B 例例1浸在液體中的物體浸在液體中的物體, ,受到的浮力大小取決于受到的浮力大小取決于 ( )( )。 A. . 物體的體積和液體的密度物體的體積和液體的密度 B. . 物體的密度和物體浸入液體的深度物體的密度和物體浸入液體的深度 C. . 物體浸入液體的體積和液體的密度物體浸入液體的體積和液體的密度 D. .物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形 狀等因素狀等因素 C 例例2一個(gè)體積為一個(gè)體積為300 cm3 的物體浮在水面上，的物體浮在水面上， 它的它的2/3體積露出水面，它受

14、的浮力是多大體積露出水面，它受的浮力是多大 N。（。（g取取10 N/kg）1 根據(jù)阿基米德原理：根據(jù)阿基米德原理： F浮 浮 G排液 排液 液 液gV排排 據(jù)題意據(jù)題意V排 排 V/3 F浮 浮 液 液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N 例例3 、把密度為把密度為7.7.9 9 10 103 3 kg/m kg/m3 3、體積為、體積為500cm500cm3 3的鐵的鐵 塊浸沒在密度為塊浸沒在密度為0.80.810103 3 kg/m kg/m3 3的煤油中，受到的浮的煤油中，受到的浮 力為多少牛？力為多少牛？ 解解 ：已知：鐵塊完全浸沒：已知：鐵塊完全浸

15、沒： V排 排= V鐵鐵= 5 10-4m3 ， 煤油 煤油= 0.8 103 kg/m3 求：求：F浮浮 由由F浮 浮 r r液 液 gV排排 得： 得： F浮 浮 r r煤油 煤油 gV排排 0.8103 kg/m3 10N/kg 5 10-4m3 4N 例例4把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒在水把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒在水 中，它們受到的浮力（中，它們受到的浮力（ ）。）。 A相等相等 B鋁球的比鐵球大鋁球的比鐵球大 C鋁球的比鐵球小鋁球的比鐵球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力 【解析解析】 鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等 B m V

16、r r 根據(jù)根據(jù) ，鐵 鐵 鋁 鋁 ，則 ，則V鐵 鐵V鋁鋁， ， 根據(jù)根據(jù)F浮 浮=液液gV排排， ， F鋁浮 鋁浮 F鐵浮 鐵浮。 。 A鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深 度最大度最大 B鉛球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲筱U球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲?C鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大 D因素太多，無法判斷因素太多，無法判斷 【解析解析】 根據(jù)根據(jù) F浮 浮=水水g V排排 ， ， 浸沒，浸沒，V 相同，相同， V排 排相同， 相同， F浮 浮相同。 相同。 提示：提示：浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。

17、浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。 例例5如圖所示如圖所示, ,體積相同體積相同, ,密度不同的鉛球、鐵球、密度不同的鉛球、鐵球、 鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則( ) ( ) C 1阿基米德原理的探究實(shí)驗(yàn)阿基米德原理的探究實(shí)驗(yàn) 2阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式 3阿基米德原理的公式討論阿基米德原理的公式討論 4利用阿基米德原理的分析與計(jì)算利用阿基米德原理的分析與計(jì)算 本課小結(jié)本課小結(jié) 例例6 、把重力為、把重力為10N10N，體積為，體積為1 11010-3 -3m m3 3的金屬球 的金屬球 全部浸入盛滿水的容器內(nèi)，求：全部浸入盛滿水的容器內(nèi)，求： 溢出的水的重力為多少溢出的水的重力為多少N N？ 浮力和重力的合力為多少浮力和重力的合力為多少N N？其方向如何？其方向如何？ 作作 業(yè)業(yè) 2彈簧測力計(jì)下掛一物體浸沒在水中時(shí)，彈簧測彈簧測力計(jì)下掛一物體浸沒在水中時(shí)，彈簧測