資源簡介

(共21張PPT)
阿基米德
原理
第十章 浮力
10.2
人教版（2024）初/中/物/理——八年級下冊 —————————————————————
學習目標
難點
1. 經歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系的實驗過程。做到會操作、會記錄、會分析、會論證。
3. 能應用公式F浮 = ρ液gV排計算簡單的浮力問題。
2. 理解述阿基米德原理，熟記其數學表達式F浮 = G排。
重點
重點
新課引入
如何鑒定王冠是否是純金
兩千多年以前，古希臘學者阿基米德為了鑒定王冠是否是用純金制成的，要測量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒有結果。
王冠的體積怎么測？
新課引入
如何鑒定王冠是否是純金
一天，當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，不就是物體排開液體的體積嗎？隨后，他設計了實驗，解決了王冠的鑒定問題。
物體浸在液體中的體積
物體排開液體的體積
一、阿基米德靈感的啟示
知識構建
物體排開液體的體積越大、液體的密度越大，它受到的浮力就越大。
物體浸在液體中的體積越大
物體排開液體的體積越大
排開液體的體積與液體密度的乘積就是排開液體的質量
排開液體的重力與質量成正比
浮力與排開液體的重力有直接關系
知識構建
m = ρV
G = mg
z
z
浮力的大小
排開液體的體積
液體的密度
排開液體的質量
排開液體的重力
z
z
我們去實驗吧
浮力等于排開液體的重力？
一、阿基米德靈感的啟示
實驗探究
z
z
實驗的順序可以打亂嗎？還可以怎樣排序？
探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
鉤碼、彈簧測力計、溢水杯、小桶
實驗器材
實驗探究
z
z
還能這樣排序
比較F浮和G排的大小關系，同學們試著描述實驗過程吧。
探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
F浮 = G – F
G排 = G桶+水 – G桶
實驗探究
1. 用測力計測出某物體所受的重力和小桶的重力;
2. 把被測物體部分浸入在盛滿水的溢水杯中（物體不接觸溢水杯杯壁和杯底），讀出這時測力計的讀數。同時，用小桶收集物體排開的水;
3.待水不再溢出時，測出小桶和排開水所受的總重力;
4. 改變物體浸入水中的體積，仿照步驟2、3重復實驗；
5. 由 F浮 = G – F 算出浮力的大小，由
G排 = G桶+水 – G桶算出排開液體所受重力。
實驗過程
探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
實驗探究
z
z
探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
實驗探究
次數 小桶所受的重力/N 物體所受的重力/N 物體在水中時測力計的讀數/N 小桶和排開水所受的總重力/N 浮力/N \排開水所受的重力/N
1
2
3
…
探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
知識構建
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。
阿基米德原理
F浮 = G排
阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體。
二、浮力的大小
二、浮力的大小
阿基米德原理
F浮 = G排 = m排g = ρ液V排g
F浮 = ρ液V排g
ρ液
F浮
V排g
=
阿基米德原理的推導公式
F浮 = G排
F浮
ρ液g
=
V排
z
z
同學們讓我們運用阿基米德原理做練習吧
阿基米德原理指的是
注意注意
F浮 = G排
不是
F浮 = ρ液V排g
三、浮力大小練習題
有一個重7N的鐵球，當它浸沒在水中時受到多大的浮力
(g取10N/kg;鐵密度為7.9×103 kg/m)
解：由題意求得鐵球的質量:
m鐵 = = = 0.7kg
G鐵
g
7N
10N/kg
V鐵 = = = 8.9×10-5m3
m鐵
0.7kg
ρ鐵
7.9×10 kg/m
3
3
鐵球的體積:
鐵球排開水的體積等于鐵球的體積:
V排 = V鐵= 8.9×10-5m3
鐵球排開的水受到的重力:
G排 = m水g = ρ水V排g =1.0×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg = 0.89N
根據阿基米德原理得：
F浮 = G排 = 0.89N
例題
估算一下自己在空氣中所受浮力大小
V人 = = = 5×10-2m3
m人
50kg
ρ人
1.0×10 kg/m
3
3
某同學的體積:
排開空氣的體積等于該同學的體積:
V排 = V人= 5×10-2m3
空氣中所受浮力:
F浮 = ρ空V排g =1.29kg/m3×5×10-2m3×10N/kg = 0.645N
試一試
(人的密度近似等于水的密度，空氣的密度是1.29kg/m3 )
G人 = m人g =50kg×10N/kg = 500N
為什么平時忽略我們在空氣中受到的浮力呢？
z
z
三、浮力大小練習題
知識遷移
1.體積相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁，靜止在容器的水中，如圖所示，這四個小球所受的浮力分別為F甲、F乙、F丙、F丁，則（ 　）
A. F甲 = F乙 B. F甲＜F丁
C. F乙＞F丙 D. F丙＞F丁
甲
乙
丙
丁
由圖知，四個球排開水的體積：
V甲 ＜ V乙＜ V丙 = V丁，
根據F浮 = ρ水gV排可知四個球受到的浮力：
F甲 ＜ F乙＜ F丙 = F丁，由此可知：B正確，ACD錯誤。
B
知識遷移
2.在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件，示數是2.7N，當把零件浸沒在水中時，彈簧測力計的示數是1.7N．求：
（1）該零件浸沒在水中時受到的浮力；
（2）該金屬零件的密度
解：（1）根據題意得金屬零件重力：G = F1 = 2.7N，
受到的浮力：F浮 = G — F2 = 2.7N — 1.7N =1N；
（2）由F浮 = ρ水gV排得金屬零件的體積：
V = V排= = = 1×10-4m3
F浮
1N
ρ水g
1×10 kg/m ×10N/kg
3
3
金屬零件的質量：
m = = = 0.27kg
G
g
2.7N
10N/kg
金屬零件的密度：
ρ = = = 2.7×103kg/m3
m
V
0.27kg
1×10-4m3
知識拓展
z
動畫版阿基米德秤皇冠的故事
知識拓展
（公元前287—前212年）
阿基米德
阿基米德是古希臘杰出的數學家和物理學家。他青年時代曾在古希臘世界文化中心亞歷山大里亞學習，在那里研究天文學、數學和力學。他發明了阿基米德螺旋提水器和靠水力發動的天象儀；系統總結并嚴格證明了杠桿定律，為靜力學奠定了基礎；發現了阿基米德原理，奠定了流體靜力學的基礎。
物理史話
公元前212年，阿基米德所在的敘拉古城被羅馬軍隊占領，正在沙地上畫著幾何圖形聚精會神地思考問題的阿基米德，被闖進來的羅馬士兵殺死。
知識小結
浮力大小練習題1。
浮力大小練習題2。
①實驗探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
②操作實驗、繪制實驗表格、記錄實驗數據、得出實驗結論。
③阿基米德原理：F浮 = G排 ；阿基米德原理的導出公式。
知識點1相交線
根據阿基米德靈感的啟示，初步判斷出物體浸在水中所受浮力和其排開液體所受重力是有關系的。
阿基米德原理
浮力大小練習題
浮力的大小
阿基米德靈感的啟示

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