八年级物理下册 10.2阿基米德原理课件 （新版）新人教版(2).ppt

阿基米德的启示两千多年以前 希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的 要测量王冠的体积 冥思苦想了很久都没有结果 一天 他跨进盛满水的浴缸洗澡时 看见浴缸里的水向外溢 他忽然想到 物体浸在液体中的体积 不就是物体排开液体的体积吗 做做想想将易拉罐按入装满水的烧杯中 感受浮力与排开的液体的关系 回顾 浮力大小与哪些因素有关 浮力大小 跟它排开液体的体积和液体的密度有关 浸在液体中的体积越大 液体的密度越大 浮力就越大 1 提出问题 怎样表示浮力的大小呢 一 阿基米德原理 2 猜想浮力大小 跟它排开液体的体积和液体的密度有关 排开液体的体积越大 液体的密度越大 浮力就越大 浮力与排开的液体有什么关系 可以怎样表述浮力的大小 浮力大小可能与排开液体的体积 液体的密度有关浮力大小可能与排开液体的重力有关 3 实验探究 浮力与物体排开液体重力的关系 图3 图4 测量数据填入记录表 用不同物体 不同液体做几次实验 实验数据表格 4 分析数据得出结论1 浸在液体中的物体受到向上的浮力2 浮力的大小等于物体排开液体的重力 定义 浸在液体中的物体所受的浮力 大小等于它排开液体的重力 阿基米德原理 公式 关于阿基米德原理的注意事项 1 区分 浸没 浸入 浸在 没入 2 f浮 r液gv排r液 液体的密度 v排 物体排开的液体的体积 3 f浮 r液gv排 决定式表明浮力大小只和r液 v排有关 浮力大小与物体的形状 密度 浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关 小芳同学在探究 浮力的大小等于什么 时 用弹簧测力计 小石块 烧杯 小桶等进行实验操作 如图所示a b c d是四个步骤示意图 设四个图中弹簧测力计的读数分别是f1 f2 f3 f4 由四个图中 两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力 被排开液体的重力为 如果关系式 成立 就可以得到著名的阿基米德原理 例1 a c f4 f2 f4 f2 f1 f3 解析 根据f浮 g f示可知 小石块受到的浮力等于小石块的重力f1减去小石块在液体中弹簧测力计的示数f3 故应选a c d中弹簧测力计的示数f4 即桶和排开液体的重力之和 减去b中弹簧测力计的示数f2 即空桶的重力 等于被排开液体的重力即f4 f2 如果关系式f4 f2 f1 f3成立 就可以得到著名的阿基米德原理 本题先根据称重法求浮力 桶和排开液体的重力之和减去空桶的重力求出被排开液体的重力 由阿基米德原理 得出结论 小结 知1 练 关于物体受到的浮力 下列说法正确的是 a 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大b 物体的密度越大受到的浮力越小c 物体没入水中越深受到的浮力越大d 物体排开水的体积越大受到的浮力越大 d 例2 如图所示 悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中 则从大烧杯溢出流入小桶中的水和此金属球的关系是 a 两者体积相等 质量相等b 两者体积相等 小桶中水的质量较大c 金属球受到的浮力等于小桶中水的重力d 金属球受到的浮力大于小桶中水的重力 c 例3 二 阿基米德原理的应用 计算f浮 1 阿基米德原理数学表达式 f浮 g排 3 适用范围 液体和气体 2 用于计算的导出式 f浮 g排 m排g r液gv排 阿基米德原理求浮力的公式 如图所示 将一个体积为100cm3的金属块挂在弹簧测力计下浸没入水中 弹簧测力计的示数为5n 物体受到的浮力为 n 物体的重为 n 例4 物体受到的浮力大小为 f浮 液gv排 1 0 103kg m3 10n kg 100 10 6m3 1n 物体的重为 g f浮 f示 1n 5n 6n 6 1 解析 本题用公式法求解 物体浸没在液体中时的v排等于它自身的体积 若已知它排开液体的体积而要求物体受到的浮力 这时通常用阿基米德原理直接求解 本题小结 将重6n的物体浸没在装满水的杯中 溢出了4n的水 物体受到的浮力是 a 10nb 6nc 4nd 2n 例5 c 有一体积为0 2m3的铁块 将它完全浸没在水池中 此时水的深度为1m 则铁块受到的浮力是 n 水对池底的压强是 pa 1960 9800 例6 三 知识小结 阿基米德原理 1 公式f浮 液gv排中的 液是液体的密度 而不是物体的密度 物 v排是物体排开的液体的体积 当物体浸没在液体中时 v排 v物 当物体部分浸入液体中时 v排 v物 2 由f浮 液gv排可知 物体排开液体的体积v排一定时 物体所受浮力的大小与液体的密度成正比 在同一种液体中 物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积成正比 理论上分析 浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力 如图所示 一个底面积为s 高为h的长方体浸没在密度为 的液体中 1 分析该物体侧面所受液体压力的合力f合1 2 求出该物体上 下底面所受液体压力的合力f合2 3 结合以上结果 说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的 4 易错小结 解 1 由于侧面是两两对称的 每个面上受到的压力都相同 所以相对的两个面上的压力都是一对平衡力 所以合力为0 2 物体上底和下底是相同的两个面 只是所受水的压力不同 所以合力为两个力的差 即 f合2 f下 f上 gsh下 gsh上 gsh 3 从上面的计算结果来看 液体对物体表面压力的合力为f合2 f合2 gsh gv排 正好与阿基米德原理的表述是一致的 易错点 混淆液体压强与浮力的影响因素 解 不对 因为浮力的大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关 与液体的深度无关 1 北京 水立方 中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0 5m 有人说 水的深度越深 其产生的浮力就越大 因此 各国运动员在 水立方 的比赛成绩普遍提高就不足为奇了 你认为他的说法正确吗 为什么 练习 解 1 甲铜块受到的浮力大 2 铝块受到的浮力大 3 铝块受到的浮力大 2 请比较以下浮力的大小 1 同样重的两个铜块甲和乙 甲浸没在水中 乙浸没在煤油中 哪个受到的浮力大 2 同样重的铝块和铜块 都浸没在煤油中 哪个受到的浮力大 3 同样重的铝块和铜块 铜块没没在煤油中 铝块浸没在水中 哪个受到的浮力大 解 气球受到的浮力 f浮 gv排 1 29kg m3 10n kg 620m3 7998n 3 一个在节日放飞的气球 体积是620m3 这个气球在地面附近受到的浮力有多大 设地面附近气温是0 气压是1 105pa 空气的密度是1 29kg m3 解 零件受到的浮力 f浮 g f 7 5n 6 6n 0 9n 零件的体积 v v排 1 125 10 4m3 4 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件 示数是7 5n 当把零件浸没在密度为0 8 103kg m3的油中时 测力计的示数是6 6n 金属零件的体积有多大 5 某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度 他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上 铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4 74n 把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示教是4 11n 该液体的密度是多少 铁的密度为7 9 103kg m3 解 铁块的质量 m 0 474kg 铁块的体积 v 6 10 5m3 铁块受到的浮力 f浮 g f 4 74n 4 11n 0 63n 液体的密度 液 1 05 103kg m3 6 液体沸腾时 液体内部会产生大量气泡 在液体中不断上升 变大 对于气泡所受压强和浮力的变化情况 气泡未露出液面时 以下说法中正确的是 a 压强变小 浮力变小b 压强不变 浮力不变c 压强变大 浮力不变d 压强变小 浮力变大 d 7 将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中 放手后发现 实心球沉入水底 而乒乓球浮出水面 如图所示 比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小 则 a 实心球受到的浮力大b