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(共23張PPT)
第八章 浮 力
第二節 阿基米德原理
情 境 導 入
第二節
阿基米德原理
想一想
　　兩千多年以前，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。
一天，他跨進盛滿水的浴缸洗
澡時，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？
新 課 探 究
第二節
阿基米德原理
一、阿基米德靈感的啟示
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，得出：
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”。
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情境導入
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做一做
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”。
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根據公式 m =ρV
排開液體所受的重力越大
排開液體的
質量越大
猜想：“浮力的大小和排開液體所受重力有關”
猜想：浮力的大小跟排開液體所受的重力應密切相關。
液體的密度越大，排開液體的體積越大
根據公式 G = mg
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下面我們通過實驗證明該假設是否正確。
∵ρV=m，mg=G，
∴ρ液V排=m排，m排g=G排
　　∴F浮=G排
根據“浮力的大小與排開液體的體積和排開液體的密度有關”
確立假設：
浮力的大小等于排開液體所受的重力
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二、阿基米德原理及其應用
1. 實驗器材：
彈簧測力計、物體（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、細線、水、鹽水。
2. 測量浮力的方法（稱重法）：
設計實驗
在空氣中
在液體中
F2
F1
F浮=F1-F2
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探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”
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1. 若先將物體放入水中測浮力，再測物體所受的重力，由于物體沾水會使所測重力偏大，則所測浮力偏大。
2. 先測桶和排開液體所受的重力，再測桶所受的重力，所測桶沾水所受重力偏大，所測排開液體所受的重力偏小。
3. 物塊在浸入前，水面要與溢水口相平，若水面不與溢水口相平，不會影響浮力的大小，但會導致排到小桶內的水小于物塊排開的水的體積，最終會得出物體所受浮力大于排開的液體所受重力的錯誤結論。
4. 實驗中換用大小不同的物塊，不同的液體，進行多次測量，是為了使實驗結論更具有普遍性。
交流與討論
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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液體所受的重力。
2．數學表達式：F浮=G排
4．適用范圍：液體和氣體
3．用于計算的導出式：F浮= G排= m排g= r液 gV排
阿基米德原理
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1．區分：浸沒、浸入、浸在、沒入；
2. F浮＝r液 gV排 r液——液體的密度；
V排——物體排開液體的體積；
3. F浮＝ r液 gV排 —— 決定式
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。
關于阿基米德原理的討論
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式中各物理量單位
ρ液 表示液體的密度，單位：千克/立方米（kg/m3）
V排 表示排開液體的體積，單位：立方米（m3）
g 取 9.8 或 10 牛/千克（N/kg）
F浮 表示物體受到的浮力，單位：牛（N）
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
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想一想
1. 請比較以下浮力的大小。（ρ水＞ρ油、ρ鋁＜ρ銅）
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
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
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
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解析：
①銅塊甲和乙所受重力相等，質量相等，體積相等，因為浸沒，排開水與煤油的體積相等，又因為ρ水＞ρ油，所以甲在水中受到的浮力大。
②同樣重的鋁塊和銅塊，因為ρ鋁＜ρ銅，所以V鋁＞V銅，鋁塊排開煤油的體積大，所以鋁塊受到的浮力大。
③同樣重的鋁塊和銅塊，因為ρ鋁＜ρ銅，所以V鋁＞V銅，鋁塊排開水的體積大，又因為ρ水＞ρ油， 所以鋁塊受到的浮力大。
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根據阿基米德原理，鐵球受到的浮力等于它排開的水所受的重力，即 F浮=G排。由于鐵球浸沒在水中，它排開的水的體積等于鐵球的體積。
由鐵球所受的重力G鐵=7 N 可以求出鐵球的質量
鐵球的體積
解析：
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鐵球排開水的體積等于鐵球的體積
鐵球排開水所受的重力
根據阿基米德原理，鐵球受到的浮力與它排開的水所受的重力相等，即
G排= ρ水gV排 = 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8.9×10-5 m3=0.89 N
當堂達標
第二節
阿基米德原理
1．沉船打撈人員完成水下打撈任務后，在不斷上升且未出水面的過程中，下列說法正確的是（ ）　
A．所受浮力變大，壓強變大 B．所受浮力變大，壓強變小
C．所受浮力不變，壓強變小 D．所受浮力不變，壓強不變
C　
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2.如圖為金魚吐出的某個氣泡在溫度恒定的水中上升過程的示意圖。該過程中氣泡密度和受到浮力的變化情況，敘述正確的是（ ）
D 　
A．密度和浮力都不變
B．密度和浮力都變大
C．密度變小，浮力不變
D．密度變小，浮力變大
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3. 將質量為 0.5 kg 的物體輕輕放入盛滿清水的溢水杯中，溢 出 0.2 kg 的水，則此物體受到的浮力是（g 取 10 N/kg） （ ）
A. 5 N B. 2 N
C. 0.5 N D. 0.2 N
B
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5．有一物塊的體積為 0.3×10-3 m3，用彈簧測力計測出此物塊所受的重力為 4 N，如圖甲所示。然后將物塊浸沒在水中，如圖乙所示，g 取 10 N/kg，求：
①該物塊浸沒在水中時受到的浮力大小；
②物塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數。
物塊浸沒在水中時受到的浮力
物塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數：
（2）根據

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F2
F3
F1
空桶
F4
盛有溢出的水
C
6．如圖所示是小明同學在探究浮力大小的實驗，實驗中彈簧測力計的示數分別為 F1、F2、F3、F4，下列等式正確的是（ ）
A．F浮=F2-F1 B．F浮=F4-F3
C．F浮=F2-F3 D．F浮=F2-F4
課 堂 小 結
第二節
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。
數學表達式
理解
適用范圍：適用于液體和氣體。
②物體“浸在液體中”包括兩種情況：
一是物體全部浸入（浸沒），此時 V排=V浸=V物；
二是物體一部分浸入液體中，此時 V排=V浸①浮力 F浮 的大小只和 ρ液、V排 有關，與物體的形狀、密度、浸沒在液體中的深度等因素無關。
阿基米德原理
F浮=ρ液 gV排

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