八年級華師大阿基米德原理

簡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

八年級第三章阿基米德定律水的浮力思考以下情景:

1、當人躺在浴缸的水中時,會有什么感覺?水位發(fā)生了變化嗎?

2、人為什么會感覺變輕?水面為什么會上升?

3、你認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測量數(shù)據(jù)填入記錄表；用不同物體、不同液體做幾次實驗。探究實驗實驗數(shù)據(jù)表格次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測力計示數(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，物體排開水的體積逐漸

，測力計的示數(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，我們必須測量哪些科學量猜想

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)。需要測量的科學量有：所謂排開水的多少是指水的什么科學量？1、物體的浮力2、物體排開水的量怎樣測量浮力？如果要測量排開水的體積，首先必須解決什么問題？應(yīng)當設(shè)法把將被物體排開的那一部分水單獨取出來。實驗步驟：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、將物體懸掛在測力計上，用測力計測出物體的重力G3、將物體浸沒在溢杯的水中，讀出測力計的讀數(shù)F4、將溢杯溢出的水注入量筒內(nèi)，測出它的體積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)學表達式為：

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)是古希臘物理學家、數(shù)學家，靜力學和流體靜力學的奠基人。

從洗澡的故事說起:

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，國王疑心工匠在金冠中摻了假，但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重，到底工匠有沒有搗鬼呢？既想檢驗真假，又不能破壞王冠，這個問題不僅難倒了國王，也使諸大臣們面面相覷。

后來，國王請阿基米德來檢驗。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，當他坐進澡盆里時，看到水往外溢，同時感到身體被輕輕拖起。他突然悟到可以用測定固體在水中排水量的辦法，來確定金冠的比重。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)過了進一步的實驗以后來到王宮，他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆里，比較兩盆溢出來的水，發(fā)現(xiàn)放王冠的盆里溢出來的水比另一盆多。這就說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了其他金屬。

這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王，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，人們還在利用這個原理計算物體比重和測定船舶載重量等。理解阿基米德原理的幾個注意點（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，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。當物體完全浸入（浸沒）液體中時，V排恰好等于物體本身的體積V本身；當物體只部分浸入液體中時，V排∠V本身。理解阿基米德原理的幾個注意點（二）：3、浮力的大小只與物體排開的液體的重力有關(guān)，而與其它因素無直接的關(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?。糋物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排液這兩個因素有關(guān)，與其他因素無關(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計算浮力？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計算浮力？不能F?。?思考與練習1.一個金屬塊掛在彈簧秤上，在空氣中稱時，示數(shù)為27牛，把它浸沒在水中稱時，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2.一個盛水的杯中懸浮著一個小球，杯子放在斜面上，如圖，此處小球受到的浮力方向如何？思考與練習答：方向豎直向上。3、一個重為10牛的實心金屬球，浸沒在水中時，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，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牛思考與練習我的體積大，受到的浮力大。我在深處，受到的壓力大。請你說說哪個魚說得正確？為什么？課堂練習：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無關(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，則酒精對該物體的浮力大小為_______牛，方向為________。4、下面關(guān)于浮力大小說法正確的