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第四節 課時2 阿基米德原理
第十章 壓強和浮力
蘇科版八年級下冊同步課件
1.知道浮力大小與物體排開液體的重力的關系；
2.知道物體浸在液體中的體積與其排開液體體積的關系；
3.能描述阿基米德原理；
4.會用阿基米德原理的公式及推導式，計算浮力大小。
學習目標
據說兩千多年以前，古希臘學者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒有結果。
隨后，他設計了實驗，解決了王冠的鑒定問題。
一天，他跨進盛滿水的浴缸洗澡時，看見浴缸里的水向外溢，突然想到：
物體浸在液體中的體積不就是物體排開的液體的體積嗎？
阿基米德的靈感
一
新知學習
阿基米德的故事，給了我們很大的啟示。我們知道，物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，它受到的浮力就越大。
現在我們用“物體排開液體的體積”取代“浸在液體中物體的體積”來陳述這個結論，就是：
物體排開液體的體積越大、液體的密度越大，它所受的浮力就越大。
下面我們體驗“物體排開液體的體積越大，它所受的浮力就越大”
把裝滿水的燒杯放在盤子里，再把空的飲料罐按入水中，在手感受到浮力的同時，會看到排開的水溢至盤中。
試試看，當飲料罐浸入水中更深、排開的水更多時，浮力是否更大？
體驗“物體排開液體的體積越大，它所受的浮力就越大”
我們知道：浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關。這一結論說明浮力的大小與什么力有關呢？
物體受到浮力時，一定排開液體，那么浮力的大小和排開液體所受的重力是否有關呢？如果有關的話，有沒有定量的關系呢？
【實驗探究】浮力與物體排開液體重力的定量關系
如何測量物體所受浮力？
如何測量物體排開液體的重力？
F浮=G -F示
浮力的大小
二
彈簧測力計、溢水杯、小桶、重物、適量的水。
實驗器材：
需要測量的物理量：
F浮=G -F示
G排=G桶+水-G桶
G桶
F示
G桶+水
G桶
F浮
G排
實驗數據：
次數 物體的重力 G物/N 物體在液體中測力計示數F'/N 浮力 F浮/N 小桶和排液的總重G總/N 小桶的重力G桶／N 排開液體的重力G排/N
1
2
3
2.15 1.35 1.10 0.3
2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35
2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55
0.80
0.80
F浮=
G排
實驗結論：
阿基米德原理
內容：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所受的重力。
公式：
F浮=
G排
推導式：
F浮=
m排g=ρ液gV排
適用于液體氣體
阿基米德原理
三
【關于阿基米德原理的討論】
1.F浮＝r液 gV排 r液——液體的密度；
V排——物體排開的液體的體積；
表明浮力大小只和 r液、V排有關。
浮力大小與物體的形狀、密度、浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關。
①物體“浸在液體里”包括“全部浸入（即浸沒）”和“部分浸入”兩種情況。
不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里都受到浮力。對于同一物體而言，浸沒時受到的浮力大，部分浸入時受到的浮力小，而且浸入的體積越小，所受的浮力也越小。
部分浸入
全部浸入
區分：浸沒、浸入、浸在、沒入
②浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。
A.浸沒時：V排=V浸=V物，此時物體所受的浮力等于排開液體的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入時： V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
③同一物體浸沒在不同的液體中時，由于液體的密度不同，所受的浮力也不同。
根據公式 F浮=ρ液g V排，浸沒時， V排 = V物，當ρ液不同時，浮力也隨之變化。
④阿基米德原理同樣適用于氣體。
1.浮力的計算
例題1：如圖,將一個木塊放入裝滿水的溢水杯中,溢出了100g的水,那么,木塊所受的浮力是多大呢 (g取10N/kg)
解:F浮=G排=m排g
=0.1kg×10N/kg
=1N
阿基米德原理的應用
四
例題2：如圖,將另一個木塊放入盛有水的燒杯中,木塊浸入水中的深度為4cm,木塊底面積為60cm2那么木塊受到的浮力為多大呢 (g取10N/kg)
解:F浮=G排
=ρ液gV排
V排=s木h入
=60cm2×4cm
=240m3
=1×103kg/m3×10N/g×240m3
=2.4 N
例題3：如圖,將一個質量為790g的鐵塊浸沒在燒杯內的水中,求鐵塊受到的浮力。(鐵的密度為7.9×103kg/m3,g取10N/kg)
790g
解:F浮=G排
=ρ液gV排
=1×103kg/m3×10N/g×100×10-6m3
=1 N
2.比較浮力的大小
(1)質量相同的兩個實心銅塊甲和乙,甲浸沒在水中,乙浸沒在煤油中,哪個受到的浮力大
甲
乙
水
煤油
F浮=G排 =ρ液gV排
V排相同，比ρ液
F浮甲＞F浮乙
(2)質量相同的實心鋁塊和銅塊,都浸沒在煤油中,哪個受到的浮力大
鋁塊
煤油
銅
煤油
F浮=G排 =ρ液gV排
m鋁=m銅,
ρ鋁＜ρ銅
V=m/ρ
V鋁＞V銅
銅塊
V鋁排＞V銅排
F浮鋁＞F浮銅
ρ液相同，比V排
(3)把剛才的銅塊浸沒在煤油中,鋁塊浸沒在水中,哪個受到的浮力大
鋁塊
煤油
水
銅塊
F浮=G排 =ρ液gV排
F浮鋁＞F浮鐵
V鋁排＞V銅排,
ρ水＞ρ煤油
3.通過浮力測密度
在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件,讀數是79N。當把零件浸沒在水中時,測力計的讀數是69N,金屬零件的體積有多大 你能判斷這是哪種金屬么 (g取10N/kg)
解：
ρ金屬= = =7.9g/cm3
鐵
測重力
算質量
測浮力
算體積
F=G金屬
F拉
G金屬-F拉
ρ水g
阿基米德原理
探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系
阿基米德原理
浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力
F浮= G排= ρ液 gV排
阿基米德原理的應用
通過福利的變化情況推斷其它力的變化情況
計算V排，計算F浮
比較浮力的大小
通過浮力測密度
課堂小結

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