八年級物理下冊第十章第2節(jié)阿基米德原理課件新版新人教版

第2節(jié)阿基米德原理

第一頁，編輯于星期六：八點八分。體驗浮力的大小與排開液體所受重力的關系

活動:在水桶中裝滿水,把空的飲料罐慢慢地按入水中,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。第二頁，編輯于星期六：八點八分。(1)往下按空飲料罐的過程中,越向下,用力越

,說明了飲料罐受到的浮力變

。(2)往下按空飲料罐時水會溢出,空飲料罐被按得越深,溢出的水

,這個現(xiàn)象啟示我們,浮力的大小可能跟____________

有關。提示:(1)大大(2)越多排開水所受的重力第三頁，編輯于星期六：八點八分。1.阿基米德原理的內(nèi)容是什么?2.阿基米德原理的公式是什么?3.阿基米德原理的適用范圍是哪些?第四頁，編輯于星期六：八點八分。探究1浮力的大小跟排開液體所受重力的關系

結合體驗,思考以下問題:1.猜想與假設:結合體驗,可以猜想浮力的大小與物體排開水所受重力的大小

。參考答案:相等第五頁，編輯于星期六：八點八分。2.實驗設計:第六頁，編輯于星期六：八點八分。(1)如圖甲所示,用彈簧測力計測出某物體所受的重力G。(2)如圖乙所示,把被測物體浸沒在盛滿水的溢水杯中,讀出這時彈簧測力計的示數(shù)F'。同時,用小桶收集物體排開的水。(3)如圖丙所示,測出小桶和物體排開的水的總重力G水和桶。(4)如圖丁所示,測出小桶受到的重力G桶。第七頁，編輯于星期六：八點八分。3.計算浮力和排開液體的重力:(1)浮力的大小:F浮=

。(2)物體排開液體所受的重力:G排=

。提示:(1)根據(jù)稱重法,浮力的大小等于物體所受重力的大小減去物體完全浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù),即F浮=G-F'。(2)用小桶盛接排開的水,則排開的水所受的重力G排=G水和桶-G桶。參考答案:(1)G-F'

(2)G水和桶-G桶第八頁，編輯于星期六：八點八分。4.實驗數(shù)據(jù):次數(shù)物體所受的重力/N物體在水中時彈簧測力計的讀數(shù)/N浮力/N小桶和排開水所受的總重力/N小桶所受的重力/N排開水所受的重力/N14.02.02.03.01.02.025.63.22.43.41.02.436.23.62.63.61.02.6第九頁，編輯于星期六：八點八分。分析數(shù)據(jù)可得出物體所受浮力的大小與它排開的水所受的重力的大小的關系是

。參考答案:相等第十頁，編輯于星期六：八點八分。5.交流和評估:(1)在探究過程中如果溢水杯中的水沒有加滿,會造成什么影響?提示:如果溢水杯中的水沒有加滿,當物體浸沒在水中時,溢水杯中的水面上升至滿杯時才會有水溢出,從而使溢出的水的體積小于物體排開的水的體積。故要求溢水杯中的水一定要加滿。參考答案:會使所測物體排開的水的體積減小。第十一頁，編輯于星期六：八點八分。(2)怎樣使溢出水的體積恰為物體排開水的體積?提示:在物體沒有放入溢水杯前,向溢水杯內(nèi)加水,直到水流出一部分,等水面靜止時,把物體放入溢水杯中,待溢水杯中的水不再外溢時,此時所收集的水的體積即為物體排開的水的體積。參考答案:向溢水杯內(nèi)加水,直到水流出一部分,等水面靜止時,把物體放入溢水杯中,等溢水杯中的水不再外溢時為止。第十二頁，編輯于星期六：八點八分。(3)實驗中,能否先將物體浸沒在水中后,將物體拿出讀出物體受到的重力?為什么?提示:如果這么做,物體拿出水面時,物體上會沾有一部分水珠,測量的物體的重力會變大。參考答案:不能,因為物體上會沾有水珠,使測量的物體的重力變大。(4)在測排開水的重力時,如何改進可使結果更準確?參考答案:可以先測出小桶的重力,再測出小桶和排開的水的總重力,避免水珠沾在桶壁上。第十三頁，編輯于星期六：八點八分。探究2

阿基米德原理及其計算

根據(jù)浮力大小與排開液體重力的關系推導浮力大小的計算公式。1.如果已知物體排開液體的質量m排,則F浮=

。提示:由阿基米德原理的公式F浮=G排可知,如果知道物體排開液體所受的重力,即可知道物體所受的浮力,根據(jù)公式G=mg可得G排=m排g,則F浮=G排=m排g。參考答案:m排g第十四頁，編輯于星期六：八點八分。2.如果已知物體排開液體的體積V排和液體的密度ρ液,如何求得浮力的大小?提示:由阿基米德原理的公式F浮=G排可知,如果知道物體排開液體所受的重力,即可知道物體所受的浮力,根據(jù)公式G=mg和m=ρV可得G=ρgV,則G排=ρ液gV排,則F浮=G排=ρ液gV排。參考答案:F浮=ρ液gV排第十五頁，編輯于星期六：八點八分。3.阿基米德原理中“浸在”

(選填“是”或“不是”)指“浸沒”。提示:“浸在”不是只指“浸沒”,“浸在”的含義包括兩種情況:(1)物體完全浸沒在液體中,此時V排=V物;(2)物體部分浸入液體中,此時V排<V物。參考答案:不是第十六頁，編輯于星期六：八點八分。4.浮力的大小跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度、在液體中是否運動有關系嗎?提示:由阿基米德原理可知,浮力的大小只跟液體密度和物體排開液體的體積這兩個因素有關,而跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度、在液體中是否運動等因素無關。參考答案:沒關系第十七頁，編輯于星期六：八點八分。1.內(nèi)容:浸在液體中的物體受到_____的浮力,浮力的大小等于________________________。2.公式:__________________。3.浸在氣體中的物體受到的浮力的大小:F浮=_______。向上它排開的液體所受的重力F浮=G排=m排g=ρ液gV排ρ氣gV排第十八頁，編輯于星期六：八點八分?？键c1

阿基米德原理的探究

【典例1】(2013·麗水中考)在“浮力的研究”實驗中:(1)取一鐵塊,把它掛在彈簧測力計的掛鉤上,如圖甲所示,當鐵塊浸入水中的體積緩慢增大時,鐵塊受到浮力大小的變化是

。

第十九頁，編輯于星期六：八點八分。(2)探究“浮力大小與排開水的重力關系”的實驗過程:①如圖乙,用彈簧測力計測出石塊的重力為F1;②如圖丙,用彈簧測力計測出空燒杯的重力為F2;③如圖丁,把石塊浸入盛滿水的溢水杯中,用該燒杯承接從溢水杯里被排出的水,當石塊全部浸入水中時,讀出彈簧測力計的示數(shù)為F3;第二十頁，編輯于星期六：八點八分。④如圖戊,用彈簧測力計測出該燒杯和排出的水的總重力為F4。用F1、F2、F3、F4表示,實驗中測得石塊所受的浮力為

,排出水的重力為

。根據(jù)該實驗的測量數(shù)據(jù),可得出物體所受浮力大小與排開水的重力的定量關系是

。第二十一頁，編輯于星期六：八點八分?！舅悸穼б拷獯鸫祟}的關鍵點有三個:(1)合理猜想浮力的大小與什么因素有關;(2)明確浮力的測量方法;(3)明確物體排開的水重的測量方法。第二十二頁，編輯于星期六：八點八分?！揪v精析】本題考查阿基米德的實驗探究過程。(1)浮力的大小跟液體的密度和物體排開液體的體積有關。鐵塊浸入水中的體積越大,它受到的浮力越大。(2)研究浸沒在水中的石塊受到的浮力與它排開的水所受重力之間的關系時,利用稱重法測量石塊受到的浮力F浮,利用排水法得出石塊排開水的重力G排,通過比較得出結論。由圖知,F浮=F1-F3=1.5N-1N=0.5N,G排=F4-F2=1N-0.5N=0.5N,故F浮=G排。答案:(1)逐漸變大(2)F1-F3

F4-F2

F1-F3=F4-F2第二十三頁，編輯于星期六：八點八分。【方法歸納】實驗能否成功主要取決于對浸入水中物體排開的水能否全部收集。如溢出的水很難全部流入小燒杯中,少量水沿溢水杯壁流走了,即使將小燒杯緊靠溢水杯壁也不行。第二十四頁，編輯于星期六：八點八分?？键c2

阿基米德原理的應用

【典例2】(2013·聊城中考)如圖甲所示,彈簧測力計下面掛一實心圓柱體,將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩慢下降(其底部始終與水面平行),使其逐漸浸入水中某一深度,如圖乙所示是整個過程中彈簧測力計示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關系的數(shù)據(jù)圖像。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:

第二十五頁，編輯于星期六：八點八分。(1)圓柱體的重力。(2)圓柱體浸沒時受的浮力。(3)圓柱體的密度。第二十六頁，編輯于星期六：八點八分?！舅悸穼б拷獯鸫祟}的思路如下:第二十七頁，編輯于星期六：八點八分。【精講精析】(1)圓柱體入水前彈簧測力計的示數(shù)即為其重力:G=F=12N(2)圓柱體浸沒在水中后彈簧測力計的示數(shù)即為其重力與浮力之差,所以F浮=G-F=12N-4N=8N(3)圓柱體浸沒時,由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排得=0.8×10-3m3答案:(1)12N

(2)8N

(3)1.5×103kg/m3第二十八頁，編輯于星期六：八點八分?！痉椒w納】推導公式F浮=G排=m排g=ρ液V排g的應用第二十九頁，編輯于星期六：八點八分。(1)ρ液是指排開液體的密度,而不是物體的密度,各種不同材料的物體,排開液體的體積相同時,無論空心還是實心,浸沒在同種液體中時,所受浮力大小都相等。(2)V排是指排開的液體的體積,不一定等于物體的體積。第三十頁，編輯于星期六：八點八分。1.小明同學在探究“浮力的大小等于什么(阿基米德原理)”時,做了如圖所示的實驗,四步實驗中彈簧測力計的示數(shù)F1、F2、F3、F4之間的大小關系是(

)第三十一頁，編輯于星期六：八點八分。A.F2-F3=F4-F1B.F1=F4,F2=F3C.F1=F2=F3=F4D.上述結論都不正確【解析】選A。本題考查阿基米德原理。阿基米德原理的內(nèi)容指出浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力,即F浮=G排,觀察題圖可知,F浮=F2-F3,G排=F4-F1,所以F2-F3=F4-F1。故選A。第三十二頁，編輯于星期六：八點八分。2.形狀不同的鐵塊和鉛塊,浸沒在水中不同的深處,如果受到的浮力相等,則可以判斷它們的(

)A.質量相等B.體積相等C.壓強相等D.重力相等【解析】選B。本題考查根據(jù)浮力知識判斷的問題。根據(jù)公式F浮=G排=ρ水gV排可知,如果鐵塊和鉛塊受到的浮力相等,則它們排開水的體積相等,因浸沒在水中,V排=V物,則可以判斷它們的體積相等。第三十三頁，編輯于星期六：八點八分。3.將質量為0.5kg的物體輕輕放入盛滿清水的溢水杯中,溢出0.2kg的水,則此物體受到的浮力是(g取10N/kg)(

)A.5NB.0.5NC.2ND.0.2N【解析】選C。浸在液體中的物體受到的浮力等于排開的液體受到的重力,即F浮=G排=m排g=0.2kg×10N/kg=2N。第三十四頁，編輯于星期六：八點八分。4.如圖所示,在研究浮力大小時,將浮于水面的盆子慢慢向下按,用力越大,盆子浸入水中的部分越多。根據(jù)以上事實,下列猜想最符合研究目的的是(

)A.用力越大,物體排開水的體積越大B.液體的密度越大,物體所受浮力越大C.物體的體積越大,物體所受浮力越大D.物體排開水越多,物體所受浮力越大第三十五頁，編輯于星期六：八點八分?！窘馕觥窟xD。本題考查探究浮力大小的因素。觀察圖示實驗可以發(fā)現(xiàn)盆子浸入水中的部分越多,盆子排開的水越多,用力越大,說明盆子所受浮力越大。所以可以進行合理猜想的是D。第三十六頁，編輯于星期六：八點八分。5.(2013·株洲中考)如圖所示,一個重力為10N的鐵塊用輕質細線系著浸沒在水中,靜止時鐵塊排開水的重力為6N,則鐵塊受到的浮力是

N,細線對鐵塊的拉力是

N。第三十七頁，編輯于星期六：八點八分?！窘馕觥扛鶕?jù)阿基米德原理F浮=G排=6N,鐵塊受到10N向下的重力,還受到6N向上的浮力,又因為其靜止,合力為零,所以一定有一個大小為4N,方向豎直向上的力,即細線的拉力。答案:6

4第三十八頁，編輯于星期六：八點八分。6.(2013·溫州中考)溫州水上臺閣是一種供觀賞用的龍舟。2013年5月,一只規(guī)模較大的水上臺閣沉入塘河。打撈人員利用多個氣囊使臺閣浮出水面。一個氣囊的體積約為30m3,河水的密度約為1×103kg/m3,則一個氣囊浸沒在河水中時,受到的浮力約為

N。(g取10N/kg)第三十九頁，編輯于星期六：八點八分?！窘馕觥繗饽医]在河水中,由阿基米德原理得F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N。答案:3×105第四十頁，編輯于星期六：八點八分。7.(2012·天津中考)某教師在“阿基米德原理”教學過程中,做了如下演示實驗。第四十一頁，編輯于星期六：八點八分。(1)在彈簧下端掛上小桶和金屬塊,記下彈簧伸長后指針位置O,如圖甲所示。(2)溢水杯中裝滿水,把金屬塊全部浸入溢水杯的水中,用燒杯收集排開的水,彈簧縮短,如圖乙所示。(3)把燒杯中的水全倒入小筒中,彈簧指針又恢復到原來位置O,如圖丙所示。乙圖的彈簧比甲圖的彈簧縮短了,說明金屬塊受到

的作用;丙圖彈簧指針又恢復到位置O,說明

。第四十二頁，編輯于星期六：八點八分?！窘馕觥勘绢}考查阿基米德原理的實驗。乙圖的彈簧比甲圖的彈簧縮短了,說明金屬塊受到了向上托的力即浮力的作用;將金屬塊排開的水全倒入小桶中,彈簧指針又恢復到位置O,說明金屬塊受到的浮力大小等于金屬塊排開的水所受的重力。答案:浮力物體受到的浮力的大小等于物體排開的水所受的重力第四十三頁，編輯于星期六：八點八分。8.一金屬塊在空氣中受到的重力為39N,把它全部浸沒水中稱時(金屬塊未接觸底面),彈簧測力計讀數(shù)為34N。(g取10N/kg)。求:(1)該金屬塊受到水對它的浮力。(2)該金屬塊的體積。(3)該金屬塊的密度。第四十四頁，編輯于星期六：八點八分