湖北省天门市蒋湖中学2014-2015学年八年级物理下册 10.2 阿基米德原理课件 (新版)新人教

物理八年级第十章浮力§10.2阿基米德原理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？排开液体的体积物体浸在液体中的体积=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。猜想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，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。浮力大小可能与排开液体的重力有关。浮力与物体排开液体重力的关系探究实验图1(1)在溢水杯中盛满水，将小桶放在溢水杯的出水口下；(2)将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重G物；（图1）(3)测出空小桶的重力G桶（图2）图2图3(3)将物块浸没在溢水杯的水中，用小桶承接溢出的水，并读出弹簧秤的读数F，并计算出物块所受的浮力F浮=G物－F（图3）(4)测出小桶和物块排出的水的重力G总，算出排开的水重G排（图4）图4(5)比较F浮与G排的大小。实验数据表格次数物体的重力/N物体在液体中测力计示数/N浮力/N小桶和排液的总重/N小桶的重力／N排开液体的重力/N1234分析数据得出结论测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。1．公式：F浮=G排=m排g=r液gV排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液体所受的重力——阿基米德原理3.V排是物体排开液体的体积，不是液体总体积，也不一定是物体的总体积V物。①物体完全浸入液体中(浸没):V排=V物；②物体部分浸入液体中，V排V物，V排＝V物-V露。(用V露代表物体露出液面的体积)2.“浸在”的含义既包括物体全部体积都没入液体里（浸没），也包括物体的一部分体积在液体里面而另一部分体积露出液面的情况4.F浮＝r液gV排表明浮力大小只和r液、V排有关，与物体的体积、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。7.适用范围：液体和气体5.物体漂浮时，F浮=G物其中F浮＝r液gV排G物=ρ物gV物6.公式的变形（1）完全浸没时，求物体体积：（2）求液体密度：FVVgr浮物排液。FgVr浮液排。1.本实验中能否选用密度小于水的木块代替石块？提示：不能选用木块，因为木块不能自动没入水中.2.为保证排开的水全部流入小桶中，应注意哪些细节？提示：要准确调节好烧杯中的水面，应多加一些水；石块浸入水中后，不要马上读数，待烧杯中的水不再流出时读数.3.能否先测盛水后小桶的重力，再倒出水测空桶的重力？提示：不能.桶内的水不能全部倒净，内壁会附有水，使测出的G桶偏大，G排偏小.4.如果烧杯中的水没有加满，会造成什么影响？还能得出实验结论吗？提示：烧杯中的水没有加满，则排出水的体积会偏小，就无法得出浮力与排开液体重力的关系.1.浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于()。A.物体的体积和液体的密度B.物体的密度和物体浸入液体的深度C.物体浸入液体的体积和液体的密度D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素C2.将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下，都将金属块浸没在不同的液体中，发现弹簧秤减小的示数相同，说明（）A.排开液体的重力相同B.两金属块物重相同C.排开水的体积相同D.以上说法都不对A【解析】根据F浮=ρ水gV排，∵浸没，V相同，∴V排相同，∴F浮相同。提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。3.如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则()A.铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大B.铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大C.铅球、铁球、铝球受的浮力一样大D.因素太多，无法判断C4.三个体积相同、由不同材料制成的实心球体，放入同一种液体中，最后静止时，如图所示.则它们所受浮力的大小关系是()A.F甲=F乙=F丙B.F甲＜F乙＜F丙C.F甲＜F乙=F丙D.F甲=F乙＜F丙C10.将重为2N的物体，放入盛有水的溢水杯中，从杯中溢出0.5N的水，则物体受到的浮力为()A.一定为2.5NB.一定为0.5NC.可能为0.4ND.可能为0.5ND5.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力（）A．相等B．铝球的比铁球大C．铝球的比铁球小D．浮力都等于重力【解析】铁球和铝球的重力相等，则质量相等BmVr根据，ρ铁＞ρ铝，则V铁V铝，根据F浮=ρ液gV排，∴F铝浮＞F铁浮。6．弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3，这个物体的密度是（）A.1/3×103kg/m3B.2/3×103kg/m3C.3×103kg/m3D.3/2×103kg/m3【解析】根据题意，F浮=2/3G物即ρ水gV排=2/3ρ物gV物，∵浸没，V物=V排，∴ρ物=3/2ρ水=3/2×103kg/m3D7.一个体积为300cm3的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大N。（g取10N/kg）1【解析】根据阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排，其中V排＝V/3∴F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N8.甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为5×103kg/m3和10×103kg/m3，甲球挂在甲弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让金属球全部没入水中，这时（）A.甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1B.甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2C.甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9D.甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12运用浮力知识解决问题【解析】∵m甲＝m乙,ρ甲:ρ乙＝1:2，V甲:V乙＝2:1；根据F浮＝ρ水gV排，且V排＝V物∴F浮甲:F浮乙＝2:1.分析物体受力：F浮甲+F甲＝G甲①F浮乙+F乙＝G乙②89FGFgVgVFGFgVgVrrrr甲甲浮甲甲甲水甲乙乙浮乙乙乙乙乙＝＝＝A选项正确C选项正确G乙F乙F浮乙G甲F甲F浮甲=1.29kg/m3×600m3×10N／kgF浮=G排=ρ空气g·V排=7740N9.1783年法国物理学家查理做成的世界上第一个氢气球，体积约是600m3，这个气球在地面附近受到的浮力有多大？（设ρ空气=1.29Kg/m3，g=10N/Kg)解:根据阿基米德原理，气球所受的浮力:10.某实验小组对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据。(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟有关。(2)分析图，说明浮力大小跟液体密度有关。(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是N。排开的液体体积D、E2.411.小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力_______。越大（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）分析图像可知：①曲线____（选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。②该金属圆柱体所受的重力为______N，金属圆柱体的密度为______kg/m3。a2.72.7×103②由图像知，物体的重力为G=2.7N，所以质量为G2.7Nm0.27kgg10N/kg当物体完全浸没时，受到的浮力为F浮=1.0N所以物体的体积为4333F1.0NVV1.010mg1.010kg/m10N/kgr浮排水（3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。请你帮小明选择合适的器材，并写出实验步骤。实验器材：_________________________________________。实验步骤：_________________________________________。金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水、盐水、细线①用细线拴住金属圆柱体，悬挂在弹簧测力计下；②将金属圆柱体完全浸没在清水中，读出此时弹簧测力计的示数F1；③将金属圆柱体完全浸没在盐水中，读出此时弹簧测力计的示数F2；④比较F1和F2的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与液体密度有关。