1、第二节第二节 阿基米德原理阿基米德原理人教版八年级物理人教版八年级物理第十章第十章 浮力浮力、求浮力的方法：、求浮力的方法：（1）当物体漂浮在水面上静止时，由）当物体漂浮在水面上静止时，由二力平衡可知：二力平衡可知：F浮浮（）称重法：浮（）称重法：浮（）浮力产生的原因：（）浮力产生的原因：F浮浮=2、物体在液体中所受浮力大小与那些、物体在液体中所受浮力大小与那些因素有关？因素有关？F向上-F向下浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关水水G物物FFGF浮浮G=复习是学习之母复习是学习之母1.1.知道阿基米德原理。知道阿基米德原理。2.2.会用阿基米德原理进行简单计算。会用阿基米德原理进行简单
2、计算。阿基米德的灵感阿基米德的灵感据说两千多年以前，古希据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定金王腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？的体积吗？物体排开液物体排开液体的体积体的体积物体浸在液体物体浸在液体中的体积中的体积=想想做做想想做做将易拉罐按入装满水的烧杯
3、将易拉罐按入装满水的烧杯中，体验浮力与排开的液体中，体验浮力与排开的液体的体积关系。的体积关系。物体浸入水中的体积越大，物体浸入水中的体积越大，排开的水的体积越排开的水的体积越_，易，易拉罐受到的浮力越拉罐受到的浮力越_。大大大大观察物体慢慢浸入水中不同部分时的情况？物体浸入部分越多，排开的水 。物块受到的浮力越大体积越大体积越大猜想猜想:浮力的大小浮力的大小可能跟物体浸入液体后可能跟物体浸入液体后排开的液排开的液体的重力体的重力有关有关.F浮浮=G-FG排排=G2-G1比较比较F浮和浮和G排排的大小的大小实验设计方案:GFG1G2现象：排开水越多，排开的水的质量越大，重力也越大，浮力越大。现
4、象：排开水越多，排开的水的质量越大，重力也越大，浮力越大。浮力浮力液体的密度液体的密度物体排开物体排开液体的体积液体的体积V V=m猜猜 想想浮力可能与浮力可能与_有关。有关。m排排=gG排排排开排开液体的重力液体的重力浮力大小与哪些因素有关？探究影响浮力大小的因素探究影响浮力大小的因素2、猜想与假设：、猜想与假设：1、提出问题：、提出问题：3、制订计划、设计方案：、制订计划、设计方案：（1）浮力大小与物体排开液体体积有关；（2）浮力大小与物体密度有关；（3）浮力大小与液体密度有关；（4）浮力大小与物体形状有关；（5）浮力大小与物体在液体中所处深度有关。科学探究科学探究一、实验探究：浮力的大小
5、与哪些因素有关？实验猜想：猜想1：浮力可能与液体的密度有关猜想2：浮力可能与物体浸入的体积有关猜想3：浮力可能与物体浸没在液体的深度有关其它猜想：探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系设计实验设计实验实验器材溢水杯、钩码桶与质量不溢水杯、钩码桶与质量不同的同的3 3个钩码、小水桶、弹个钩码、小水桶、弹簧测力计、烧杯和水簧测力计、烧杯和水探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系思路引导思路引导1.怎样测浮力？怎样测浮力？2.怎样收集排开的液体？怎样收集排开的液体？3.怎样测出排开液体的重力？怎样测出排开液体的重力？4.物体浸在液体
6、中包含哪两种情况？物体浸在液体中包含哪两种情况？称重法：称重法：拉浮FGF将小桶放在溢水口将小桶放在溢水口G排=G总-G桶浸没浸没 部分浸入部分浸入 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系思路引导思路引导1.怎样测浮力？怎样测浮力？2.怎样收集排开的液体？怎样收集排开的液体？3.怎样测出排开液体的重力？怎样测出排开液体的重力？称重法：称重法：拉浮FGF将小桶放在溢水口将小桶放在溢水口G排=G总-G桶物体部分浸入物体部分浸入物体浸没物体浸没小组交流并设小组交流并设计出实验方案计出实验方案吧吧！实验环节实验环节实验步骤部分浸入部分浸入物体浸没物体浸没G物G桶F拉G
7、总浸入状态浸入状态物体的物体的重力重力/N物体在物体在液体中液体中测力计测力计示数示数/N浮力浮力/N小桶的小桶的重力重力N小桶和小桶和排液的排液的总重总重/N排开液体排开液体的重力的重力/N部分浸入（1）部分浸入（2）浸没（1）浸没（2）数据记录数据记录分析数据得出结论分析数据得出结论浮力的大小等于物体排浮力的大小等于物体排开液体的重力开液体的重力1内容：内容：浸在液体中浸在液体中的物体所受的浮力，的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。大小等于它排开液体的重力。2数学表达式：数学表达式：F浮浮=G排排3适用范围：适用范围：液体和气体液体和气体阿基米德原理1区分：浸没、浸入、浸在、没入；
8、区分：浸没、浸入、浸在、没入；2.F浮浮r r液液 gV排排 r r液液液体的密度；液体的密度；V排排物体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3.F浮浮 r r液液 gV排排 决定式决定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液液、V排排有关，有关，浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。关于阿基米德原理的讨论关于阿基米德原理的讨论学以致用 展现自我1、一个重0.25N的物块挂在弹簧测力计上，将它浸在盛满水的溢水杯中，静止时物块漂浮漂浮在水面上，则此时弹簧测力计的示数
9、_N，蜡块受到的浮力是_N,溢出水的重力是_N。（利用器材验证）2、将金属块浸入水中，排开0.6Kg的水，金属块的浮力是_N。3、如下图，两个体积相等体积相等的铜球和铝球，分别浸没在酒精和水中，则它们所受浮力关系是：F铜浮_F铝浮。(酒 水)（填“”）水水铝铝酒精酒精铜铜 有一个重为有一个重为7N7N的铁球，的铁球，(1)(1)铁球的体积是多少？铁球的体积是多少？（2 2）当它浸没在水中时受到多大的浮力。（）当它浸没在水中时受到多大的浮力。（g=10N/Kgg=10N/Kg）解：m铁铁=gG铁铁=7N10N/kg=0.7kgV铁铁=m铁铁铁铁=0.7kg7.9103kg/m3=8.910-5m
10、3(1)(2)V排排=V铁铁=8.910-5m3=1.0103kg/m3 8.910-5m310N/kg=0.89N由阿基米德原理得：F浮浮=G排排=m排排g=水水V排排g例题例题F浮浮 G排排=m排排g=液液gV排排阿基米德原理的公式：马士基马士基3E3E级别的船级别的船 设计长度为设计长度为400400米，宽米，宽5959米，米，约约2020层楼高层楼高,吃水吃水14.214.2米，满载容量为米，满载容量为18000TEU,18000TEU,满满载排水量载排水量19.519.5万吨万吨.一个体积是一个体积是20m3的气球，在地面附近受到的空气对的气球，在地面附近受到的空气对它的浮力是它的浮
11、力是 N。（地面附近的空气密度是。（地面附近的空气密度是1.29kg/m3，g取取10N/kg）F浮浮G排排=空气空气gV排排V排排=V球球=20m3解：解：=1.29kg/m310N/kg20m3=252N由阿基米德原理得：由阿基米德原理得：现学现用现学现用 挑战自我挑战自我展展 现现 自自 我我1 1、如果将同样重、如果将同样重7N7N的铝球浸没在水中，与铁的铝球浸没在水中，与铁球相比，谁受到的浮力更大一些呢？（不计算球相比，谁受到的浮力更大一些呢？（不计算你能思考出答案来吗）你能思考出答案来吗）【解析】【解析】铁球和铝球的重力相等，则质量相等铁球和铝球的重力相等，则质量相等mVr r 根
12、据根据 ，铁铁 铝铝，则，则V铁铁V铝铝，根据根据F浮浮=液液gV排排，所以，所以F铝浮铝浮 F铁浮铁浮。2、一个体积为、一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是体积露出水面，它受的浮力是 N。（。（g取取10 N/kg）F浮浮 G排排=m排排g=液液gV排排浸没浸没部分浸入部分浸入 V排排=V=V浸入浸入物物思考一下：思考一下：V V排与物一定相等吗？排与物一定相等吗？V排排物物2、一个体积为、一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是体积露出水面，它受的浮力是 N。（。
13、（g取取10 N/kg）解：解：300cm3=310-4 m3据题意据题意V排排V/3=110-4 m3根据阿基米德原理：根据阿基米德原理：F浮浮G排排液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3 =1 N3.3.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水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（中，它们受到的浮力（）。）。A相等相等 B铝球的比铁球大铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小铝球的比铁球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析】铁球和铝球的重力相等，则质量相等BmVr r 根据 ，铁 铝，则V铁V铝，根据F浮=液gV排，F铝浮 F铁浮。A铝球受到的
14、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，无法判断【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。4.4.如图所示如图所示,体积相同体积相同,密度不同的铅球、铁球、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则铝球浸没在水中不同深度的地方，则()()C 1阿基米德原理的探究实验阿基米德原理的探究实验2阿基米德原理的数学表达式阿基米德原理的数学表达式3阿基米德原理的公式讨论阿基米德原理的公式讨论4利用阿基米德原理的分析与计算利用阿基米德原理的分析与计算
