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

第2节阿基米德原理【新课导思】如图所示为“曹冲称象”的历史故事。当大象上船时,船会下沉很多,船浸入水的体积增大,也就是排开水的体积增大,排开水的重力增大,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?【目标导学】1.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。2.能够说出阿基米德原理的内容并会书写其表达式。3.会用阿基米德原理进行浮力计算。【自主预习】1.阿基米德的灵感:物体排开液体的体积_____物体浸在液体中的体积。琦琦游泳时,浸在水中的体积是30dm3,则此时他排开水的体积是_____。等于30dm32.探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系(1)探究思路①浮力的大小:用弹簧测力计测出石块的重力G1,将石块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F1,此时石块受到的浮力F浮=_____(用字母表达)。G1-F1②排开液体所受重力:用弹簧测力计测出小桶的重力G2,用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力G3,此时石块排开水的重力G排=_____(用字母表达)。(2)实验结论:物体所受浮力的大小_____它排开的液体所受的重力。G3-G2等于3.阿基米德原理(1)内容浸在液体中的物体受到_____的浮力,浮力的大小等于_______________________。(2)表达式:______,导出公式:_______________。(3)适用范围:___________。向上它排开的液体所受的重力F浮=G排F浮=m排g=ρ液gV排液体和气体知识点一探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系1.提出问题: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?2.猜想与假设:物体所受浮力的大小_________它排开液体所受的重力。参考答案:等于3.设计与进行实验:(1)如图甲,用测力计测出物体所受的重力。(2)如图乙,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。同时,用小桶收集物体排开的水。(3)如图丙,测出小桶和物体排开的水所受的总重力。(4)如图丁,测出小桶所受的重力。(5)把测量的实验数据记录在下面的表格中。次数物体所受的重力/N物体在水中时弹簧测力计的读数/N浮力/N小桶和排开水所受的总重力/N小桶所受的重力/N排开水所受的重力/N14.02.02.03.01.02.025.63.22.43.41.02.436.23.62.63.61.02.64.分析与论证:分析表中数据可得出结论:_______________________________________________________________________参考答案: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。5.交流与讨论:(1)实验中,如何保证实验时溢水杯中的水已经加满?参考答案:向溢水杯中加水,直到水流出一部分,到水面静止,没有水再流出时,溢水杯里的水就加满了。(2)如果溢水杯中的液体没有加满,会造成什么影响?提示:如果溢水杯中的液体没有加满,当物体浸没在水中时,溢水杯中的水面升至满杯时才会有水溢出,从而使溢出的水的体积小于物体排开的水的体积,故要求溢水杯中的水一定要加满。参考答案:会使所测物体排开水的体积减小。(3)按照丙、丁的实验顺序,先测桶和溢出水的重力,再将水倒出后测量空桶的重力,测量结果会怎样?如何改进?提示:如果倒出水后再测空桶的重力,桶内的水不能全部倒净,内壁会附有少量的水,使测得的桶的重力偏大,G排偏小,测得的结果不准确。故实验中应先测小桶的重力。参考答案:使测得的G排偏小实验中,应先测小桶的重力,再用小桶承接溢出的水(4)实验中,为什么换用不同物体做多次实验?参考答案:使实验结论更具有普遍性。【示范题1】(2017·遵义质检)如图是验证“阿基米德原理”的实验过程:(1)通过实验可以测出石块所受的浮力是_________N,石块排开水的重力是_________N。(2)由此可以得出的结论是:浸在液体中的物体受到_________(填方向)的浮力,所受浮力的大小等于________________。(3)若将图丙中的石块浸没在水中更深的位置(未触到烧杯底部),则弹簧测力计的示数应_________________________(选填“大于”“小于”或“等于”)1.4N。【精讲精析】(1)由图中丙和乙数据可知,石块受到的浮力:F浮=2.0N-1.4N=0.6N,由图中甲和丁数据可知,石块没入水中后排开水的重力:G排水=G桶和水-G空桶=1.0N-0.4N=0.6N。(2)浮力的方向是竖直向上的;由于F浮=G排水,可得出结论: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。(3)将图丙中的石块浸没在水中更深的位置,深度发生了变化,但浮力大小与深度无关,故弹簧测力计的示数不变,应等于1.4N。答案:(1)0.60.6(2)竖直向上排开的液体的重力(3)等于【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,也就是与排开液体的重力有关。知识点二阿基米德原理及其应用1.阿基米德原理的理解:(1)“浸在液体里的物体”包含的两种状态:①物体一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上。②物体全部浸入液体,即物体浸没在液体里。(2)阿基米德原理也适用于气体,F浮=ρ气gV排。2.推导公式F浮=G排=m排g=ρ液V排g的应用:解读:(1)ρ液是指排开液体的密度,而不是物体的密度,各种不同材料的物体,排开液体的体积相同时,无论空心还是实心,浸没在同种液体中时,所受浮力大小都相等。(2)V排是指排开的液体的体积,不一定等于物体的体积。3.解浮力计算题的步骤(1)认真审题、弄清已知条件和所求的物理量。(2)确定使用的物理公式,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,以示区分。(3)解题过程要规范。【示范题2】(2017·鄂州中考)重为8N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没到如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N。求:(1)物体受到的浮力。(2)物体的密度。【精讲精析】(1)由图可知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F示=6N,则物体受到的浮力:F浮=G-F示=8N-6N=2N。(2)由阿基米德原理公式F浮=ρgV排可得,物体排开水的体积:V排==2×10-4m3,因为物体浸没在水中,所以物体的体积:V=V排=2×10-4m3,33F2Ng110kg/m10N/kg浮水由公式G=mg可得,物体的质量为:m==0.8kg,则物体的密度为:ρ==4×103kg/m3。G8Ng10N/kg4m0.8kgV210m答案:(1)2N(2)4×103kg/m3【方法点拨】二次称量法测物体的密度(1)器材:弹簧测力计、物块、细线、烧杯、水。(2)步骤:①在空气中用弹簧测力计测出物块的重力G。②将物块浸没于水中并读出弹簧测力计的示数F拉。(3)结论:由平衡条件可知F浮=G-F拉,又根据阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排,所以V排=,又因为物块在水中全部浸入,所以V物=V排=,则ρ物=。GFg拉水FGFgg浮拉水水GgV物GGF水拉【教材图片·考点阐释】命题点阿基米德原理叙述的等量关系及误差分析在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是F甲、F乙、F丙和F丁,请写出符合阿基米德原理叙述的等量关系的表达式是_________________。若图甲中水未到溢水杯口,那么测得排开水的重力将_________。答案:F甲-F乙=F丙-F丁偏小命题点浮力大小与排开液体体积的关系如图所示,将浮于水面的易拉罐慢慢向下按,罐子浸入水中的体积越多,罐子排开水的体积就越________,手向下按的力就越_________。这说明物体排开水的体积越大,所受浮力越_________。答案:多大大