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(共40張PPT)
第2節 阿基米德原理
八年級物理下冊 人教版（2024新版）
第十章——浮力
復習回顧：
2、浮力的方向：
1、產生的原因：
3、求浮力的種方法：
4、浮力大小的影響因素：
浸入液體中的體積、液體的密度
液體對物體向上和向下的壓力差。
總是豎直向上的
F浮=ρ液gV排
回顧：浮力大小與哪些因素有關？
浮力大小跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關.
浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大.
排開液體的體積
物體浸在液體中的體積
=
新課講解
探究浮力的大小
一
將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液體的關系.
排開液體的體積 液體的密度
浮力的大小可能跟排開液體的重力有關.
排開液體的重力越大
排開液體的質量越大
排開液體的體積越大
液體的密度越大
浮力越大
推 理
猜想：
×
？
實驗器材：
實驗目的：探究浮力大小與物體排開液體的重力的關系.
彈簧測力計、溢水杯、小桶、物體
F浮=G物-F
溢水杯
G排=G總-G桶
設計實驗
探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
②用彈簧測力計測出物體的重力G
①測出小桶所受的重力G1
實驗過程
④測出小桶和排開水所受的總重力G2
⑤更換實驗物體/不同液體，重復上述實驗步驟。
③讀出物體在水中時測力計的讀數F
使實驗結論具有普遍性；避免偶然性
次數 物體的重G/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G2/N 小桶的重力G1/N 排開液體的重力G排/N
1 2N 1.5N 0.5N 1.5N 1N 0.5N
2 2N 1N 1N 2N 1N 1N
3 2N 0.5N 1.5N 2.5N 1N 1,5N
...
實驗數據
⑥計算出浮力 F浮=G－F
⑦計算出排開水所受的重力G排 = G2－G1
⑧比較F浮與G排的大小。
F浮 =G排
大量實驗數據表明：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。這就是著名的阿基米德原理。
公式表示：F浮=G排
小結
交流與討論
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？
2、在測量排開液體的重力時，能否倒出水再測出空桶的重力？為什么？
導致溢出的水偏小，G排偏小
不能，桶壁沾有少量的水，測出空桶重力偏大，G排偏小
3、進行多次實驗的目的是？
使結論更具普遍性，避免偶然性
1.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.
2.表達式：F 浮=G 排
4.變形公式：
3.推導公式：F 浮= G 排
阿基米德原理
= m 排g
=ρ液 V 排g
豎直向上
5.適用范圍：液體和氣體
F 浮= ρ液 gV 排
總結
1cm3=10-6m3
無論物體是漂浮、懸浮還是沉在水中，它所受的浮力等于其排開的水所受到的重力.
有一杯水、一杯鹽水和一塊重0.22N、密度為1.1x103kg/m3的塑料塊。
(1)該塑料塊浸沒在水中時所受的浮力是多少
(2)若該塑料塊在鹽水中是漂浮的，浸在鹽水中的體積是塑料塊總體積的90%，則鹽水的密度是多少 g取10N/kg。
例題
解：
F浮=G排=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N
（2）塑料塊在鹽水中是漂浮，根據二力平衡原理F'浮=G物=0.22N
課堂小結
1.一個在節日放飛的氣球，體積是620m3。這個氣球在地面附近受到的浮力有多大？設地面附近氣溫是0℃，氣壓是1×105Pa，空氣的密度是1.29kg/m3。
F浮=ρ氣g V排=1.29 kg/m3×9.8N/kg×620m3=7838.04N
解：
鞏固練習
2.一個不規則的實心物體，質量55g，放入裝滿純水的燒杯中，沉入底部，排開0.5N的水。求：
（1）物體在純水中所受的浮力； （2）物體的體積：
（3）物體的密度。（g=10N/kg）
解、（1）F浮=G排=0.5N
（2）由F浮=ρ水gV排得
浸沒時V物= V排=5×10-5m3
（3）ρ物 =m物/V物=0.055kg/（5×10-5m3）=1.1×103kg/m3
F浮
鞏固練習
（1）F浮＝G排=m排g=ρ液gV排
ρ液——
V排——
（2）F浮＝ρ液 gV排表明浮力大小只和 、 有關。
注意事項
物體排開的液體的體積.
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.
ρ液 V排
液體的密度；
浸沒
部分浸入
（3）區分：浸沒、浸入、浸在、沒入.
“浸沒”和“沒入”基本相同，物體全部在液體中;
“浸入”和“浸在”看具體情況，物體不一定全部在液體中。
（4）比較體積V排 、V浸 、V物 。
A.浸沒時：
B.部分浸入時：
V浸
V排=V浸=V物，
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
G
F1
F2
水 水 未知液體
請根據圖中所給的條件，求出物體的密度
隱含條件： 浸沒
V物=V排
拓展
G
F1
F2
水 水 未知液體
請根據圖中所給的條件，求出未知液體的密度
隱含條件： 浸沒
V物=V排
拓展
解題總結
浸沒在液體中的實心物體：
G物=ρ物gV物 F浮=ρ液gV排
可得： ，
浸沒在液體中實心物體，所受重力與浮力之比等于物體與液體的密度之比。
即：
（1）用彈簧測力計測量物體的重力G；
（2）用彈簧測力計吊著物體，將物體浸沒在水中時，記下彈簧測力計的示數F1；
由 ，則物體的密度：
（3）用彈簧測力計吊著物體，將物體浸沒在某種液體中時，記下彈簧測力計的示數F2；
由 ，則液體的密度：
用彈簧測力計測量物質的密度
鞏固練習
例1 某實驗小組利用彈簧測力計、小石塊、溢水杯等器材，按照圖所示的步驟，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系。
（1）先用彈簧測力計分
別測出空桶和石塊的重
力，其中石塊的重力大
小為________N。
3.8
鞏固練習
（2）把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為________N。石塊排開的水所受的重力可由_______（填字母代號）兩個步驟測出。
（3）由以上步驟可初步得出結論：
浸在水中的物體所受浮力的大小等
于___________________________。
1.4
AD
排開液體的重力
（2）由稱重法知：
F浮=G-F示=3.8N-2.4N=1.4N；
液體與桶的總重力與桶的重力之差是物體排開液體的重力，由圖中AD兩個步驟測出。
鞏固練習
（4）為了得到更普遍的結論，下列繼續進行的操作中不合理的是________。
A．用原來的方案和器材多次測量取平均值
B．用原來的方案將水換成酒精進行實驗
C．用原來的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進行實驗
（5）另一實驗小組在步驟C的操作中，只將石塊的一部分浸在水中，其他步驟操作正確，則_________（選填“能”或“不能”）得到與（3）相同的結論。
A
能
一個體積為300 cm3 的物體浮在水面上，它的2/3體積露出水面，它受的浮力是 N。（g取10 N/kg）
1
解析：根據阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
據題意V排＝V/3=（300×10-6m3）/3=10-4 m3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
例題
壓力差法： F浮=F下表面-F上表面
二力平衡法：F浮=G物
（漂浮、懸浮）
稱重法：
F浮=G-F示
求浮力的四種方法：
阿基米德原理 F 浮= G 排=ρ液 gV 排
課堂小結
a b c d
1、從圖a到圖d的過程中物體所受浮力的變化情況是（ ）
F浮
h
F浮
h
F浮
h
A B C D
B
F浮
h
練一練
2、將重力相等的實心銅球、鐵球、鋁球浸沒在水中，已知ρ銅>ρ鐵>ρ鋁，則（ ）
A.銅球受到的浮力最大 B.鐵球受到的浮力最大
C.鋁球受到的浮力最大 D.浮力一樣大
3、將同一木塊先后放在水中和酒精中，他們在兩種液體中均漂浮，則（ ）
A.木塊在水中受到的浮力大 B.木塊在酒精中受到的浮力大
C.木塊排開的水的體積大 D.木塊排開的酒精的體積大
C
D
水
酒精
F浮=G排= ρ水 gV排
4、有一個重15.8N的鐵球，當它浸沒在水中時受到多大的浮力？（g取10N/kg, ρ鐵=7.9×103kg/m3）
=
=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3
=2N
0.7kg
7.9×103kg/m3
7N
10N/kg
G鐵球
g
m鐵球
ρ鐵球
m=G/g=15.8N/10(N/kg)=1.58kg
V排=V鐵球=
m
ρ鐵
=2×10-4m3
1.58kg
7.9×103kg/m3
解：
答：鐵球浸沒在水中時受到的浮力為2N。
5．一金屬塊在空氣中用彈簧測力計稱得重力為27N，把它全部浸沒在水中時，測力計的示數為17N，取g=10N/kg,則：
（1）該金屬塊受到水對它的浮力是多大？
（2）物體的體積是多少？
（3）金屬塊的密度是多大？
10N
10-3m3
2.7×103kg/m3
課堂檢測
彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，如圖甲所示；圖乙是彈簧測力計示數F與物體下降高度h變化關系的圖象，下列說法中正確的是(　　)
A. 物體的體積是500 cm3
B. 物體受到的最大浮力是5 N
C. 物體的密度是2.25×103 kg/m3
D. 物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9 N
C
能力提升題
1.北京“水立方”中游泳的水深設計比一般標準游泳池深了0.5m。有人說，水的深度越深，其產生的浮力就越大，因此，各國運動員在“水立方”的比賽成績普遍提高就不足為奇了。你認為他的說法正確嗎？為什么？
練習與應用
不正確。
浸在水中的物體，所受浮力大小只與液體的密度和排開液體的體積有關，與液體的深度無關。
答：
2.請比較以下浮力的大小。
（1）同樣重的兩個銅塊甲和乙，甲浸沒在水中，乙浸沒在煤油中，哪個受到的浮力大？
根據G=ρg V 可知，當物體的重相同、密度相同時，其體積也相同，所以這兩塊銅塊的體積是相同的，即V甲=V乙。又因為，它們都是浸沒在液體中V排=V物。再根據F浮=ρ液g V排可知，當V排相同時，F浮與ρ液成正比，因為ρ水＞ρ油，所以F浮甲＞ F浮乙。
答：
練習與應用
（2）同樣重的鋁塊和銅塊，都浸沒在煤油中，哪個受到的浮力大？
根據G=ρg V 可知，當物體的重相同、體積與密度成反比，由于ρ鋁＜ρ銅，所以V鋁＞V銅，又因為，它們都是浸沒在液體中V排=V物。再根據F浮=ρ液g V排可知，當ρ液相同時，F浮與V排成正比，因為V排鋁＞V排銅，所以F浮鋁＞ F浮銅。
答：
練習與應用
根據G=ρg V 可知，當物體的重相同、體積與密度成反比，由于ρ鋁＜ρ銅，所以V鋁＞V銅，又因為它們都是浸沒在液體中V排=V物，所以V排鋁＞V排銅。
又因為ρ水＞ρ油，所以ρ水V排鋁＞ρ油V排銅，所以ρ水gV排鋁＞ρ油gV排銅， 故F浮鋁＞ F浮銅。
（3）同樣重的鋁塊和銅塊，銅塊浸沒在煤油中，鋁塊浸沒在水中，哪個受到的浮力大？
答：
練習與應用
3.在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件，示數是7.5N。當把零件浸沒在密度為0.8×103 kg/m3的油中時，測力計的示數是6.6N，金屬零件的體積有多大？
解：
練習與應用
5.某同學用阿基米德原理測量一種未知液體的密度：他把一個鐵塊用細繩懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，鐵塊在空氣中時彈簧測力計的示數是4.74N，把鐵塊浸沒在該液體中時彈簧測力計的示數是4.11N，該液體的 密度是多少？鐵的密度為7.9×103 kg/m3。
F浮=G-F=4.74N-4.11N=0.63N
解：
練習與應用

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