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1、第十章第十章 浮力浮力第第2 2节节 阿基米德原理阿基米德原理八年级 物理 阿基米德的灵感两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？浮力的大小影响因素：把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手用的力越来越大，会看到水桶里的水面上升，甚至会溢出。知识回顾浸在液体中的体积 液体的密度浮力的大小影响因素：知识回顾浸在液体中的体积 液体的密度实验观察 结论 ：“物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大”将烧杯按入水中越多
2、，物体浸入水中的体积越多，物体排开水的体积就越大。物体浸在液体中的体积=排开液体的体积橡皮筋形变越大反映了手用的力越大，说明浮力越大！此时物体排开的水也越多。G GF FF F浮浮 物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。实验结果表明浮力浸浸在液体的体积在液体的体积液体的密度液体的密度排开液体的体积排开液体的体积排开液体排开液体的的质量质量排开液体的重力1.提出问题：物体所受浮力的大小跟它排开液体的重力有什么定量关系？2.猜想与假设：3.设计实验：（1）设计思路： 测量物体的浮力： 溢水法收集排开的液体，测量其重
3、力； 换不同物体多次测量。一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系浮力排开液体所受的重力=？称重法3.设计实验：（1）设计思路：称重法测量物体的浮力；溢水法收集排开的液体，测量其重力；（2）实验步骤：次数物体的重力G物/N物体在水中测力计示数F/N浮力F浮/N小桶和排开水的总重G总/N小桶的重力G桶/N排开水的重力G排/N123-3.设计实验：（3）实验表格：F浮=GFG排=G总G桶 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。F浮= G排G排=m排gm排=液V排= m排g = 液gV排F浮=液gV排液=F浮gV排V排=F浮液g液 kg/m3,V排 m3,F浮 N
4、二、阿基米德原理 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。二、阿基米德原理1、浸在的含义： “全部浸入液体中（即浸没）”，此时V排 = V物 。 部分浸入液体中，此时V排 V物 。解读：2、液体中：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体3、向上：浮力的方向是竖直向上说明：（1）V排表示被物体排开的液体的体积。 排开排出（溢出），只有物体浸在装满液体的容器中时二者才相等。（2）从公式F浮 =液 gV排可以看出，浮力的大小只与液和V排有关。与物体本身的体积、密度、形状，在液体中的深度，在液体中是否运动，液体的多少等因素无关。（3）理解 V排、V浸、V物、V溢二、阿基
5、米德原理理解 V排、V浸、V物、V溢当物体完全浸没在液体中时：V排V排=V浸=V物；理解 V排、V浸、V物、V溢当物体只有一部分浸入液体中时：V排V排=V浸V物V排排=V浸浸=V溢溢理解 V排、V浸、V物、V溢当物体浸入盛满液体的容器中时：V排=V浸V溢有有想一想 做一做例1一个物体的体积为200cm3，将其体积的二分之一浸没在水中时，它受到的浮力是_N，全部浸没在水中时，被排开的水所受的重力是_N。（g=10N/kg）1根据阿基米德原理： F浮G排液液gV排 根据题意：V排1（1-1/2）V= 200 cm3 /2=100 cm3=10-4 m3 F浮水gV排11.0103 kg/m310
6、N/kg10-4 m3=1 N G排水m排2 g水gV排2 1.0103 kg/m310 N/kg210-4 m3=2 N2 2 【审题】已知铁球受到的重力G=7N，浸没告诉我们V排=V物， 求出V物就知道了V排。分析：F浮=G排=水gV排V排=V铁=m铁铁m铁=G铁 g第步第步第步例2：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=7.9103kg/m3）。想一想 做一做答：当它浸没在水中时受到 0.89N 的浮力。 例2有一个重为7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？（g取10N/kg，铁的密度7.9103 kg/m3）解：由解：由G=mg可知，铁球的质
7、量：可知，铁球的质量：F浮=G排=m排g=液gV排=1.0103kg/m310N/kg8.8910-5m3=0.89Nm =Gg = =0.7kg7N10N/kg由密度公式： 可知体积：V =m铁 = =8.8910-5m30.7kg7.9103kg/m3 =mV铁球浸没在水中受到的浮力：例3、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况， 求：(g取10Nkg) (1)圆柱体受到的最大浮力。 (2)圆柱体的质量。 (3)圆柱体的密度。解：解：F浮=G-F=2N-1.4N=0.6N圆
8、柱体的质量：V 排=F浮水g = =610-5m30.6N1103kg/m310N/kgV =（1）由图可知，圆柱体的重G=2N；当圆柱体浸入水中的深度为12cm时，圆柱体恰好浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为F=1.4N，则圆柱体受到的最大浮力（浸没时）：（2 2）根据）根据F浮=水gV排可得圆柱体的体积：（3 3）由）由G=mg可得：可得：m =Gg = =0.2kg2N10N/kg则圆柱体的密度： =mV = =3.33103kg/m30.2kg610-5m3反馈练习 1浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( )。 A. 物体的体积和液体的密度 B. 物体的密度和物体浸入液体的深度 C
9、. 物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素CF浮=液gV排2 2把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力（ ）。（ 铁 铝 ） A相等 B铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小 D浮力都等于重力B【解析】铁球和铝球的重力相等，则质量相等 根据根据 ，铁 铝 ，则则V铁V铝，根据根据F浮=液gV排， F铝浮 F铁浮。=mV反馈练习3如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则( ) A铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大 B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D因素太多
10、，无法判断 C【解析】根据 F浮=水g V排 ，浸没，V 相同， V排相同， F浮相同。 提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。（ 铅 铁 铝 ）反馈练习4、如图对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是（ ） A.气泡受到水的压强变小、浮力变小 B.气泡受到水的压强变小、浮力变大 C.气泡受到水的压强变大、浮力变小 D.气泡受到水的压强变大、浮力变大反馈练习F浮=液gV排pghB5把一块实心金属放入盛满酒精的杯中，从杯子中溢出8g酒精若将该金属放入盛满水的同样的杯子中，从杯中溢出水的质量是（ ）A大于8g B等于8g C小于8g D无法确定实心金属块的密度大于水的密度金属块放入水和酒精中
11、都要下沉排开水和酒精的体积相同=m/V，水 酒精 m水 m酒精 ，即：排开水的质量大于排开酒精的质量反馈练习【解析】A6如图所示，一装有水的小桶放在水平面上，桶与水的总重为50N，用测力计吊着一个体积为300cm3的实心金属球，将金属球缓慢浸没在水中，使其在水中静止，且不与桶壁、桶底接触，此时测力计的示数为12N。则下列说法正确的是（ ）A金属球所受浮力为5NB金属球的重力为12NC金属球的密度为3l03kg/m3D桶对水平面的压力为53N反馈练习DF浮=水gV排G=F浮+F示=3N+12N=15NF=50N+15N-12N=53N=GVg = =5103kg/m315N30010-6m310N/kg阿基米德原理应用求浮力求液体密度求排开液体的体积 F浮=液 gV排液体密度 液 排开液体的体积 V排F浮= G排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。课堂小结课堂小结祝同学们学习愉快！ 再见！