八年級(jí)華師大阿基米德原理

簡(jiǎn)介杠桿定律的確立與稱量皇冠的難題名言阿基米德原理及水的浮力

八年級(jí)第三章阿基米德定律水的浮力思考以下情景:

1、當(dāng)人躺在浴缸的水中時(shí),會(huì)有什么感覺?水位發(fā)生了變化嗎?

2、人為什么會(huì)感覺變輕?水面為什么會(huì)上升?

3、你認(rèn)為浮力的大小可能與什么因素有關(guān)？一、阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關(guān)系圖1圖2圖3圖4測(cè)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)。探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)/N浮力/N小桶的重力/N小桶和排液的總重／N排開液體的重力/N1234一、阿基米德原理現(xiàn)象：物體逐漸浸入水中時(shí)，物體排開水的體積逐漸

，測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸

，則浮力逐漸

。

結(jié)論：物體受到的浮力跟物體排開水的多少有關(guān)，排開水的越多，浮力越大。增加變小變大既然浮力與物體排開水的體積多少有關(guān)，那么如何定量描述水的浮力大小與物體排開水的多少關(guān)系？探究物體在水中受到的浮力與物體排開水的多少定量關(guān)系，我們必須測(cè)量哪些科學(xué)量猜想

浮力與排開的液體有什么關(guān)系？可以怎樣表述浮力的大??？浮力大小可能與排開液體的體積×液體的密度有關(guān)浮力大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開液體的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。需要測(cè)量的科學(xué)量有：所謂排開水的多少是指水的什么科學(xué)量？1、物體的浮力2、物體排開水的量怎樣測(cè)量浮力？如果要測(cè)量排開水的體積，首先必須解決什么問題？應(yīng)當(dāng)設(shè)法把將被物體排開的那一部分水單獨(dú)取出來(lái)。實(shí)驗(yàn)步驟：1、在溢水杯中裝滿水，將小燒杯放在溢水杯中的出水口下2、將物體懸掛在測(cè)力計(jì)上，用測(cè)力計(jì)測(cè)出物體的重力G3、將物體浸沒在溢杯的水中，讀出測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F4、將溢杯溢出的水注入量筒內(nèi)，測(cè)出它的體積v排水

阿基米德原理：

浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

F浮=G排=ρ液

gV排在氣體中的物體也受到浮力的作用，同樣遵從阿基米德原理。

阿基米德原理文字表達(dá)式：

浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體受到的重力數(shù)字表達(dá)式：F浮=G排水=ρ液gV排

阿基米德(Archimedes，約公元前287～212)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。

從洗澡的故事說(shuō)起:

關(guān)于阿基米德，流傳著這樣一段有趣的故事。相傳敘拉古赫農(nóng)王讓工匠替他做了一頂純金的王冠，做好后，國(guó)王疑心工匠在金冠中摻了假，但這頂金冠確與當(dāng)初交給金匠的純金一樣重，到底工匠有沒有搗鬼呢？既想檢驗(yàn)真假，又不能破壞王冠，這個(gè)問題不僅難倒了國(guó)王，也使諸大臣們面面相覷。

后來(lái)，國(guó)王請(qǐng)阿基米德來(lái)檢驗(yàn)。最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要領(lǐng)。一天，他去澡堂洗澡，當(dāng)他坐進(jìn)澡盆里時(shí)，看到水往外溢，同時(shí)感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測(cè)定固體在水中排水量的辦法，來(lái)確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆，連衣服都顧不得跑了出去，大聲喊著“尤里卡！尤里卡！”。(Fureka，意思是“我知道了”)。

他經(jīng)過了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)以后來(lái)到王宮，他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個(gè)盆里，比較兩盆溢出來(lái)的水，發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來(lái)的水比另一盆多。這就說(shuō)明王冠的體積比相同重量的純金的體積大，所以證明了王冠里摻進(jìn)了其他金屬。

這次試驗(yàn)的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過查出金匠欺騙國(guó)王，阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律：物體在液體中所獲得的浮力，等于他所排出液體的重量。一直到現(xiàn)代，人們還在利用這個(gè)原理計(jì)算物體比重和測(cè)定船舶載重量等。理解阿基米德原理的幾個(gè)注意點(diǎn)（一）：1、公式中ρ液的是液體的密度，而不是浸入液體中的物體的密度2、公式中V排的是物體浸入液體時(shí)，物體排開液體的體積，而不是液體的總體積，也不是物體的體積。當(dāng)物體完全浸入（浸沒）液體中時(shí)，V排恰好等于物體本身的體積V本身；當(dāng)物體只部分浸入液體中時(shí)，V排∠V本身。理解阿基米德原理的幾個(gè)注意點(diǎn)（二）：3、浮力的大小只與物體排開的液體的重力有關(guān)，而與其它因素?zé)o直接的關(guān)系。4、ρ液的單位只能是

，V排的單位只能是

。千克/米3米3狀態(tài)二力關(guān)系（F浮、G物）密度關(guān)系（ρ液、ρ物）結(jié)果上浮下沉懸浮物體浮沉情況：F?。紾物F?。綠物F浮＜G物ρ液＞ρ物ρ液＜ρ物ρ液＝ρ物漂浮沉底懸浮討論：1、“物體浸在液體里”與“物體浸沒在液體里”相同嗎？2、V排與Ｖ物一定相等嗎？

浸沒V排＝Ｖ物V排＜Ｖ物V排＋V露＝Ｖ物部分浸入2、V排與Ｖ物一定相等嗎？

浸沒V排＝Ｖ物V排＜Ｖ物V排＋V露＝Ｖ物部分浸入

不一定3、G排液一定小于G液（全部液體的重力）？

G排液＜

G液G排液﹥

G液3、G排液一定小于G液（全部液體的重力）？

G排液＜

G液G排液﹥

G液

不一定4、F浮與物體的密度、形狀、液體的多少等因素有關(guān)嗎？木鐵鐵鐵

甲乙丙丁已知：四個(gè)物體的體積相等F浮的大小只跟液體的密度ρ液和物體排開的液體的體積V排液這兩個(gè)因素有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。5、如果物體下表面與容器底緊密相連（如橋墩），能否用阿基米德原理來(lái)計(jì)算浮力？5、如果物體下表面與容器底緊密相連（如橋墩），能否用阿基米德原理來(lái)計(jì)算浮力？不能F?。?思考與練習(xí)1.一個(gè)金屬塊掛在彈簧秤上，在空氣中稱時(shí)，示數(shù)為27牛，把它浸沒在水中稱時(shí)，示數(shù)為17牛，它受到的浮力是多少牛？解：F浮=G-F=27牛-17牛=10牛答：它受到的浮力是10牛。思考與練習(xí)2.一個(gè)盛水的杯中懸浮著一個(gè)小球，杯子放在斜面上，如圖，此處小球受到的浮力方向如何？思考與練習(xí)答：方向豎直向上。3、一個(gè)重為10牛的實(shí)心金屬球，浸沒在水中時(shí)，排開了500厘米3的水，則金屬球受到水的浮力是多少？

4、把一礦石掛在彈簧秤上，在空氣中讀數(shù)為19.6牛，將礦石浸沒在水中時(shí)，讀數(shù)為9.8牛，求：（1）礦石受到的水的浮力是多少？（2）礦石的密度是多少？

3.解：F浮=G排液=ρ液V排液g＝1000千克/米3×500×10－6米3×9.8牛/千克＝4.9牛思考與練習(xí)我的體積大，受到的浮力大。我在深處，受到的壓力大。請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)哪個(gè)魚說(shuō)得正確？為什么？課堂練習(xí)：1阿基米德原理填空：1)原理內(nèi)容:浸在液體里的物體受到向上的

，浮力的大小等于

。2）表達(dá)式：F浮=

=

。3）、由公式可知，浸在液體里的物體受到的浮力只

與和

兩個(gè)因素有關(guān)，而與物體重力、形狀及浸在液體中的深度等因素?zé)o關(guān)。2、要將浮在水面的皮球慢慢地壓入水中，在球完全浸沒在水中前，施加的壓力是逐漸

的，完全浸入水后，所施加的壓力將

。3.一物體在空氣中用彈簧秤稱得其物重為15牛，把它全部浸沒在酒精中，彈簧秤的讀數(shù)為8牛，則酒精對(duì)該物體的浮力大小為_______牛，方向?yàn)開_______。4、下面關(guān)于浮力大小說(shuō)法正確的