阿基米德原理物理人教版八年级下册

第十章

浮力第2节

阿基米德原理1.知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系；2.知道物体浸在液体中的体积与其排开液体体积的关系；3.能描述阿基米德原理；4.会用阿基米德原理的公式及推导式，计算浮力大小。

通过上节的探究，我们知道:物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，所受的浮力就越大。浮力的大小跟它们有什么定量的关系呢?问

题

由上节的探究可知:要计算浮力的大小，需要知道物体浸在液体中的体积和液体的密度。液体的密度通常容易知道，这样问题就集中到如何测量“物体浸在液体中的体积”。知识点一：阿基米德灵感的启示据说两千多年以前，古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。随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，突然想到：物体浸在液体中的体积不就是物体排开的液体的体积吗？阿基米德的故事，给了我们很大的启示。我们知道，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，它受到的浮力就越大。现在我们用“物体排开液体的体积”取代“浸在液体中物体的体积”来陈述这个结论，就是：

物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。试试看，当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？体验“物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大”我们知道：浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。这一结论说明浮力的大小与什么力有关呢？

物体受到浮力时，一定排开液体，那么浮力的大小和排开液体所受的重力是否有关呢？如果有关的话，有没有定量的关系呢？思考知识点二：浮力的大小探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系如何测量物体所受浮力？

如何测量物体排开液体的重力？F浮=G-F示弹簧测力计、溢水杯、小桶、重物、适量的水。实验器材需要测量的物理量F浮=G

-F示G排=G桶+水-G桶G桶F示G桶+水G桶F浮G排实验数据次数物体的重力G物/N物体在液体中测力计示数F'/N浮力F浮/N小桶和排液的总重G总/N小桶的重力G桶／N排开液体的重力G排/N1232.15 1.35 1.100.3 2.15 1.80 0.350.650.3 0.352.15 1.60 0.550.850.3 0.550.800.80F浮=G排实验结论

浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是知识点三：阿基米德原理1.内容：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受重力的大小。2.公式：F浮=G排3.推导式：F浮=m排g=ρ液gV排适用于液体气体【关于阿基米德原理的讨论】F浮＝ρ液gV排

ρ液——液体的密度；

V排——物体排开的液体的体积；

表明浮力大小只和ρ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。①物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。

不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。部分浸入全部浸入区分：浸没、浸入、浸在、没入②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物B.部分浸入时：

V排=V浸<V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸③同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同。

根据公式F浮=ρ液g

V排，浸没时，

V排=V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。④阿基米德原理同样适用于气体。知识点四：阿基米德原理的应用1.浮力的计算例题1：如图,将一个木块放入装满水的溢水杯中,溢出了100g的水,那么,木块所受的浮力是多大呢?(g取10N/kg)解:F浮=G排=m排g

=0.1kg×10N/kg

=1N例题2：如图,将另一个木块放入盛有水的烧杯中,木块浸入水中的深度为4cm,木块底面积为60cm2那么木块受到的浮力为多大呢?(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

例题3：如图,将一个质量为790g的铁块浸没在烧杯内的水中,求铁块受到的浮力。(铁的密度为7.9×103kg/m3,g取10N/kg)790g解:F浮=G排

=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/g×100×10-6m3=1N

2.比较浮力的大小(1)质量相同的两个实心铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,哪个受到的浮力大?甲乙水煤油F浮=G排

=ρ液gV排V排相同，比ρ液F浮甲＞F浮乙(2)质量相同的实心铝块和铜块,都浸没在煤油中,哪个受到的浮力大?铝块煤油铜煤油F浮=G排

=ρ液gV排m铝=m铜,ρ铝＜ρ铜V=m/ρV铝＞V铜铜块V铝排＞V铜排F浮铝＞F浮铜ρ液相同，比V排(3)把刚才的铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,哪个受到的浮力大?铝块煤油水铜块F浮=G排

=ρ液gV排F浮铝＞F浮铁V铝排＞V铜排,ρ水＞ρ煤油

3.通过浮力测密度

在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,读数是79N。当把零件浸没在水中时,测力计的读数是69N,金属零件的体积有多大?你能判断这是哪种金属么?(g取10N/kg)铁测重力算质量测浮力算体