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(共26張PPT)
第2節 阿基米德原理
八年級物理下冊 人教版
第十章——浮力
教學目標
一
02
通理解阿基米德原理的定義和公式推導，能夠將實際問題轉化為物理問題，通過物理規律進行分析解決。
科學思維
01
理解阿基米德原理，知道浮力大小與排開液體體積和液體密度的關系；會用阿基米德原理的公式及推導式，計算浮力大小。
物理觀念
03
進行實驗探究，學生能夠設計實驗驗證阿基米德原理，培養觀察、操作、分析等實驗能力，提高科學探究的素養。
科學探究
04
通過學習阿基米德原理，學生能夠認識到科學知識在生活中的重要性，培養對科學的熱愛和尊重，形成積極的科學態度。
科學態度與責任
影響浮力的因素
浸在液體中的體積
F2
F1
F浮= F1-F2
教學引入
二
！
復習回顧
液體的密度
測量浮力的方法
稱重法
物體浸在液體中所受的浮力大小等于彈簧測力計示數減小的數值。
還有其他方法嗎？
物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
浸在液體中的體積　　　　　
液體的密度
阿基米德靈感的啟示
三
　　兩千多年以前，希臘學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，而他苦想了很久都沒有結果。一天，他跨進盛滿水的浴缸洗澡時，看見缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液休中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎
　　他接下來變很容易的，解決了王冠鑒定的問題，你知道他是如何做到的嗎？
【視頻欣賞】
阿基米德靈感的啟示
三
阿基米德靈感的啟示
物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力越大。
物體排開液體的體積

液體密度
＝
排開液體的質量
物體排開液體中的質量越大，浮力越大。
物體所受的浮力與它排開液體所受的重力是否有直接關系呢？
物體重力與其質量成正比
浮力的大小
三
【實驗探究】浮力與物體排開液體重力的關系
猜想與假設：
浮力的大小跟排開液體所受的重力應該有一定的關系，大小可能相等
實驗思路：
本實驗需要先測量兩個量：
物體所受的浮力
物體排開液體的重力
再分析兩者的關系。
！
演示實驗
浮力的大小
三
①測量浮力的方法
F浮=F1-F2
F2
F1
②排開液體所受的重力
　　溢水杯盛滿液體，把物體浸在液體中，物體排開液體流入小桶中，小桶中的液體就是被物體排開的液體，在使用彈簧測力計測出排開液體所受的重力。
G排=G總-G桶=F4-F3
F4
F3
溢水法
稱重法
浮力的大小
三
實驗思路：
彈簧測力計、溢水杯、小桶、重物、適量的水。
實驗數據表格：
次數 物體的重力G物 物體在液體中測力計示數F 浮力F浮 小桶和排液的總重G總 小桶的重力G桶 排開液體的重力G排
1
2
3
...
浮力的大小
三
實驗過程：
①用彈簧測力計測量空桶所受的重力G桶；
②用彈簧測力計懸掛一個物體，讀出物體在空氣中和浸在水中靜止時彈簧測力計的示數，計算物體在水中所受浮力的大小。同時用小桶將排開的水收集起來；
③用彈簧測力計測量裝水小桶所受的重力，計算排開的水所受的重力。
浮力的大小
三
實驗數據：
次數 物體的重力G物 物體在液體中測力計示數F 浮力F浮 小桶和排液的總重G總 小桶的重力G桶 排開液體的重力G排
1
2
3
...
2.15N 1.35N 1.10N 0.3N
0.80N
0.80N
2.15N 1.60N 0.85N 0.3N
0.55N
0.55N
2.15N 1.80N 0.65N 0.3N
0.35N
0.35N
實驗結論：
浮力的大小等于它排開的液體所受的重力，即F浮= G排
浮力的大小
三
交流與合作：
　　如果溢水杯中的水沒有加滿，當物體浸沒在水中時，溢水杯中的水面升至滿杯時才會有水溢出，從而使溢出的水的體積小于物體排開的水的體積，使測得物體排開水所受重力偏小。
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
V排＜V物
V排＝V物
浮力的大小
三
　　如果倒出水后再測空桶的重力，桶內的水不能全部倒凈，內壁會附有少量的水，使測得的桶的重力偏大，G排偏小，測得的結果不準確。故實驗中應先測小桶的重力。
2. 實驗中，若先測循和溢出水的心力，再將水倒出后測量空桶的重力，測量結果會怎樣？
2. 實驗中，如何是實驗結果更為具普遍規律？
需換用不同的物體進行多次實驗，避免實驗偶然性，從而得到普遍規律。
浮力的大小
三
阿基米德原理
1. 內容：浸在液體中的物體受到向上的浮力大小等于它排開液體的重力。
2. 數學表達式：
推導式：
F浮=m排g=ρ液gV排
F浮=G排
表明浮力大小只和ρ液、V排有關
浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體一的深度及物體在液體中是否運動等因素無關。
浮力的大小
三
3. 對阿基米德原理的理解
①影響浮力大小的因素：
F浮＝ρ液 gV排
阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體。
浮力大小只和液體密度、物體排開液體體積有關。
與物體的形狀、密度，浸沒在液體一的深度及物體在液體中是否運動等因素無關。
②適用性：
浮力的大小
三
如圖所示，物體“浸在液體里”包括“全部浸入(即浸沒)”和“部分浸入”。
③浸沒、浸入、浸在、沒入
部分浸入
全部浸入
V排=V浸=V物
V排=V浸＜V物
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。
浮力的大小
三
阿基米德原理的應用
1.浮力的計算
【例】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
=2.4N
答: 木塊受到的浮力為2.4N。
浮力的大小
三
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
F浮=G排 =ρ液gV排
V排相同，比ρ液
水
煤油
甲
乙
ρ水＞ρ煤油
F浮甲＞F浮乙
浮力的大小
三
煤油
鋁
銅
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
F浮=G排 =ρ液gV排
m鋁=m銅
ρ鋁＜ρ銅
V=m/ρ
V鋁＞V銅
V鋁排＞V銅排
ρ液相同，比V排
F浮鋁＞F浮銅
浮力的大小
三
水
煤油
鋁
銅
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
F浮=G排 =ρ液gV排
ρ水＞ρ煤油
F浮鋁＞F浮鐵
V鋁排＞V銅排
浮力的大小
三
3.通過浮力測密度
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
浮力的大小
三
【例】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)
鐵
解：
ρ金屬= = =7.9g/cm3
隨堂練習
四
1. 如圖所示，在“驗證阿基米德原理”的實驗中，重9牛的柱體A靜止在水中，彈簧測力計的示數為5牛，柱體A所受浮力F浮為___牛，柱體A上、下表面受到水的壓力分別為F向下、F向上，則F浮______F向上（選填“大于”、“等于”或“小于”）。繼續增大柱體浸入水中的深度它受到的浮力______ （選填“增大”、“減小”或“不變”）。
小于
不變
4
2. 形狀不同的鋁塊、鐵塊、銅塊浸沒在水里，受到的浮力相同，由此可知它們的（　　）
A．質量相同
B．體積相同
C．密度相同
D．物重相同
B
隨堂練習
四
3. 盛有水的相同柱形容器甲、乙置于水平地面。將柱體A、B豎直浸入水中，柱體靜止時如圖所示，此時測力計示數大于零。若放入前后容器對地面的壓強變化量相等，則下列判斷正確的是（　　）
A．柱體的質量mA=mB
B．柱體的體積VA=VB
C．柱體下表面受到液體壓力FA=FB
D．柱體受到的浮力F浮A=F浮B
B
隨堂練習
四
4. 小亮利用細鋼絲、量筒和適量的水測量一小蠟塊的密度。小亮的測量過程如圖所示，圖中V0、V1、V2分別是量筒中水面所對應的示數，細鋼絲浸入水中的體積忽略不計。已知水的密度為ρ水，則小蠟塊密度ρ蠟的表達式正確的是（　　）
A． B．
C． D．
B
隨堂練習
四
課堂小結
五
阿基米德原理
阿基米德的靈感
浮力的大小
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
探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系
阿基米德原理

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