八年级物理下册10.2阿基米德原理习题课件新版新人教版

1、第2节阿基米德原理【新课导思【新课导思】如图所示为如图所示为“曹冲称象曹冲称象”的历史故事。当大象上船时的历史故事。当大象上船时, ,船会下沉很多船会下沉很多, ,船浸入水的体积增大船浸入水的体积增大, ,也就是排开水的也就是排开水的体积增大体积增大, ,排开水的重力增大排开水的重力增大, ,那么大象受到的浮力和那么大象受到的浮力和排开水的重力之间有什么定量关系呢排开水的重力之间有什么定量关系呢? ? 【目标导学【目标导学】1.1.通过实验探究明确物体所受浮力的大小与它排开液通过实验探究明确物体所受浮力的大小与它排开液体的重力的关系。体的重力的关系。2.2.能够说出阿基米德原理的内容并会书写其

2、表达式。能够说出阿基米德原理的内容并会书写其表达式。3.3.会用阿基米德原理进行浮力计算。会用阿基米德原理进行浮力计算。 【自主预习【自主预习】1.1.阿基米德的灵感阿基米德的灵感: :物体排开液体的体积物体排开液体的体积_物体浸物体浸在液体中的体积。琦琦游泳时在液体中的体积。琦琦游泳时, ,浸在水中的体积是浸在水中的体积是30dm30dm3 3, ,则此时他排开水的体积是则此时他排开水的体积是_。等于等于30dm30dm3 32.2.探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系(1)(1)探究思路探究思路浮力的大小浮力的大小: :用弹簧测力计测出石块的重力用弹簧测

3、力计测出石块的重力g g1 1, ,将石将石块浸没在水中块浸没在水中, ,记下弹簧测力计的示数记下弹簧测力计的示数f f1 1, ,此时石块受此时石块受到的浮力到的浮力f f浮浮=_(=_(用字母表达用字母表达) )。 g g1 1-f-f1 1排开液体所受重力排开液体所受重力: :用弹簧测力计测出小桶的重力用弹簧测力计测出小桶的重力g g2 2, ,用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力g g3 3, ,此时石块此时石块排开水的排开水的重力重力g g排排=_(=_(用字母表达用字母表达) )。(2)(2)实验结论实验结论: :物体所受浮力的大小物体所受浮力的

4、大小_它它排开的液体排开的液体所受的重力。所受的重力。 g g3 3-g-g2 2等于等于3.3.阿基米德原理阿基米德原理(1)(1)内容内容浸在液体中的物体受到浸在液体中的物体受到_的浮力的浮力, ,浮力的大小等于浮力的大小等于_。(2)(2)表达式表达式:_,:_,导出公式导出公式:_:_。(3)(3)适用范围适用范围:_:_。 向上向上它排开的液体所受的重力它排开的液体所受的重力f f浮浮=g=g排排f f浮浮=m=m排排g=g=液液gvgv排排液体和气体液体和气体知识点一知识点一 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系系1.1.提出问题提出问题: :

5、物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有什么定量关系重力有什么定量关系? ?2.2.猜想与假设猜想与假设: :物体所受浮力的大小物体所受浮力的大小_它排开它排开液体所受的重力。液体所受的重力。参考答案参考答案: :等于等于3.3.设计与进行实验设计与进行实验: :(1)(1)如图甲如图甲, ,用测力计测出物体所受的重力。用测力计测出物体所受的重力。(2)(2)如图乙如图乙, ,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中, ,读出读出这时测力计的示数。同时这时测力计的示数。同时, ,用小桶收集物体排开的水。用小桶收集物体排开的水。(3)

6、(3)如图丙如图丙, ,测出小桶和物体排开的水所受的总重力。测出小桶和物体排开的水所受的总重力。(4)(4)如图丁如图丁, ,测出小桶所受的重力。测出小桶所受的重力。(5)(5)把测量的实验数据记录在下面的表格中。把测量的实验数据记录在下面的表格中。次数次数物体所物体所受的重受的重力力/n/n物体在物体在水中时水中时弹簧测弹簧测力计的力计的读数读数/n/n浮力浮力/n/n小桶和小桶和排开水排开水所受的所受的总重力总重力/n/n小桶所小桶所受的重受的重力力/n/n排开水排开水所受的所受的重力重力/n/n1 14.04.02.02.02.02.03.03.01.01.02.02.02 25.65.

7、63.23.22.42.43.43.41.01.02.42.43 36.26.23.63.62.62.63.63.61.01.02.62.64.4.分析与论证分析与论证: :分析表中数据可得出结论分析表中数据可得出结论:_:_ _参考答案参考答案: :浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。开的液体所受的重力。5.5.交流与讨论交流与讨论: :(1)(1)实验中实验中, ,如何保证实验时溢水杯中的水已经加满如何保证实验时溢水杯中的水已经加满? ?参考答案参考答案: :向溢水杯中加水向溢水杯中加水, ,直到水流出一部分直到水流出一部分, ,

8、到水面到水面静止静止, ,没有水再流出时没有水再流出时, ,溢水杯里的水就加满了。溢水杯里的水就加满了。(2)(2)如果溢水杯中的液体没有加满如果溢水杯中的液体没有加满, ,会造成什么影响会造成什么影响? ?提示提示: :如果溢水杯中的液体没有加满如果溢水杯中的液体没有加满, ,当物体浸没在水当物体浸没在水中时中时, ,溢水杯中的水面升至满杯时才会有水溢出溢水杯中的水面升至满杯时才会有水溢出, ,从而从而使溢出的水的体积小于物体排开的水的体积使溢出的水的体积小于物体排开的水的体积, ,故要求溢故要求溢水杯中的水一定要加满。水杯中的水一定要加满。参考答案参考答案: :会使所测物体排开水的体积减小

9、。会使所测物体排开水的体积减小。(3)(3)按照丙、丁的实验顺序按照丙、丁的实验顺序, ,先测桶和溢出水的重力先测桶和溢出水的重力, ,再再将水倒出后测量空桶的重力将水倒出后测量空桶的重力, ,测量结果会怎样测量结果会怎样? ?如何改如何改进进? ?提示提示: :如果倒出水后再测空桶的重力如果倒出水后再测空桶的重力, ,桶内的水不能全桶内的水不能全部倒净部倒净, ,内壁会附有少量的水内壁会附有少量的水, ,使测得的桶的重力偏使测得的桶的重力偏大大,g,g排排偏小偏小, ,测得的结果不准确。故实验中应先测小桶测得的结果不准确。故实验中应先测小桶的重力。的重力。参考答案参考答案: :使测得的使测得

10、的g g排排偏小实验中偏小实验中, ,应先测小桶的重应先测小桶的重力力, ,再用小桶承接溢出的水再用小桶承接溢出的水(4)(4)实验中实验中, ,为什么换用不同物体做多次实验为什么换用不同物体做多次实验? ?参考答案参考答案: :使实验结论更具有普遍性。使实验结论更具有普遍性。【示范题【示范题1 1】(2017(2017遵义质检遵义质检) )如图是验证如图是验证“阿基米德阿基米德原理原理”的实验过程的实验过程: :(1)(1)通过实验可以测出石块所受的浮力是通过实验可以测出石块所受的浮力是_n,n,石块排开水的重力是石块排开水的重力是_n_n。(2)(2)由此可以得出的结论是由此可以得出的结论

11、是: :浸在液体中的物体受到浸在液体中的物体受到_(_(填方向填方向) )的浮力的浮力, ,所受浮力的大小等于所受浮力的大小等于_。(3)(3)若将图丙中的石块浸没在水中更深的位置若将图丙中的石块浸没在水中更深的位置( (未触到未触到烧杯底部烧杯底部),),则弹簧测力计的示数应则弹簧测力计的示数应_(_(选填选填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)1.4n)1.4n。【精讲精析【精讲精析】(1)(1)由图中丙和乙数据可知由图中丙和乙数据可知, ,石块受到的浮石块受到的浮力力:f:f浮浮=2.0n-1.4n=0.6n,=2.0n-1.4n=0.6n,由图中甲和丁数据可知由图中甲和丁数据

12、可知, ,石块没石块没入水中后排开水的重力入水中后排开水的重力:g:g排水排水=g=g桶和水桶和水-g-g空桶空桶=1.0n-0.4n=1.0n-0.4n=0.6n0.6n。(2)(2)浮力的方向是竖直向上的浮力的方向是竖直向上的; ;由于由于f f浮浮=g=g排水排水, ,可得可得出结论出结论: :浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于它排浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于它排开液体所受的重力。开液体所受的重力。(3)(3)将图丙中的石块浸没在水中更将图丙中的石块浸没在水中更深的位置深的位置, ,深度发生了变化深度发生了变化, ,但浮力大小与深度无关但浮力大小与深度无关, ,故故弹簧测力计的

13、示数不变弹簧测力计的示数不变, ,应等于应等于1.4n1.4n。答案答案: :(1)0.6(1)0.60.60.6(2)(2)竖直向上排开的液体的重力竖直向上排开的液体的重力(3)(3)等于等于【易错易混警示【易错易混警示】不要认为物体所受浮力的大小与液体自身的重力不要认为物体所受浮力的大小与液体自身的重力有关。决定浮力大小的因素是液体的密度与排开液体有关。决定浮力大小的因素是液体的密度与排开液体的体积的体积, ,也就是与排开液体的重力有关。也就是与排开液体的重力有关。知识点二知识点二 阿基米德原理及其应用阿基米德原理及其应用1.1.阿基米德原理的理解阿基米德原理的理解: :(1)(1)“浸在

14、液体里的物体浸在液体里的物体”包含的两种状态包含的两种状态: :物体一物体一部分浸入液体里部分浸入液体里, ,另一部分露在液面以上。另一部分露在液面以上。物体全部物体全部浸入液体浸入液体, ,即物体浸没在液体里。即物体浸没在液体里。(2)(2)阿基米德原理也适用于气体阿基米德原理也适用于气体,f,f浮浮=气气gvgv排排。2.2.推导公式推导公式f f浮浮=g=g排排=m=m排排g=g=液液v v排排g g的应用的应用: :解读解读: :(1)(1)液液是指排开液体的密度是指排开液体的密度, ,而不是物体的密度而不是物体的密度, ,各种各种不同材料的物体不同材料的物体, ,排开液体的体积相同时

15、排开液体的体积相同时, ,无论空心还无论空心还是实心是实心, ,浸没在同种液体中时浸没在同种液体中时, ,所受浮力大小都相等。所受浮力大小都相等。(2)v(2)v排排是指排开的液体的体积是指排开的液体的体积, ,不一定等于物体的体积。不一定等于物体的体积。3.3.解浮力计算题的步骤解浮力计算题的步骤(1)(1)认真审题、弄清已知条件和所求的物理量。认真审题、弄清已知条件和所求的物理量。(2)(2)确定使用的物理公式确定使用的物理公式, ,理解公式中每个符号所代表理解公式中每个符号所代表的物理量。在相同的物理量符号右下角写清角标的物理量。在相同的物理量符号右下角写清角标, ,以示以示区分。区分。

16、(3)(3)解题过程要规范。解题过程要规范。【示范题【示范题2 2】(2017(2017鄂州中考鄂州中考) )重为重为8n8n的物体挂在弹簧的物体挂在弹簧测力计下面测力计下面, ,浸没到如图所示圆柱形容器的水中浸没到如图所示圆柱形容器的水中, ,此时此时弹簧测力计的示数为弹簧测力计的示数为6n6n。求。求: :(1)(1)物体受到的浮力。物体受到的浮力。(2)(2)物体的密度。物体的密度。【精讲精析【精讲精析】(1)(1)由图可知由图可知, ,物体浸没在水中时物体浸没在水中时, ,弹簧测弹簧测力计的示数力计的示数f f示示=6n,=6n,则物体受到的浮力则物体受到的浮力: :f f浮浮=g-f

17、=g-f示示=8n-6n=2n=8n-6n=2n。(2)(2)由阿基米德原理公式由阿基米德原理公式f f浮浮=gv=gv排排可得可得, ,物体排开水的物体排开水的体积体积: :v v排排= =2= =21010-4-4m m3 3, ,因为物体浸没在水中因为物体浸没在水中, ,所以物体的体积所以物体的体积:v=v:v=v排排=2=21010-4-4m m3 3, ,33f2 ng1 10 kg / m10 n/ kg浮浮水水由公式由公式g=mgg=mg可得可得, ,物体的质量为物体的质量为: :m= =0.8kg,m= =0.8kg,则物体的密度为则物体的密度为:= =4:= =410103

18、3kg/mkg/m3 3。g8 ng10 n/ kg4m0.8 kgv2 10 m答案答案: :(1)2n(1)2n(2)4(2)410103 3kg/mkg/m3 3【方法点拨【方法点拨】二次称量法测物体的密度二次称量法测物体的密度(1)(1)器材器材: :弹簧测力计、物块、细线、烧杯、水。弹簧测力计、物块、细线、烧杯、水。(2)(2)步骤步骤: :在空气中用弹簧测力计测出物块的重力在空气中用弹簧测力计测出物块的重力g g。将物块浸没于水中并读出弹簧测力计的示数将物块浸没于水中并读出弹簧测力计的示数f f拉拉。(3)(3)结论结论: :由平衡条件可知由平衡条件可知f f浮浮=g-f=g-f拉拉, ,又根据阿基米德原又根据阿基米德原理可知理可知f f浮浮=水水g