初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第2节 阿基米德原理精品教学ppt课件

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（1）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?
第2节 阿基米德原理
通过刚才的短片，我们知道了阿基米德鉴别王冠的故事及其发现的浮力定律，这个定律的内容是什么？
（2）课堂影院——《王冠的秘密》
1. 知道物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积，理解阿基米德原理。应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算简单的浮力问题。2. 构建物体所受浮力与排开液体所受重力之间的联系，逻辑推理得到阿基米德原理，提高科学思维能力。3. 经历探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系实验过程，记录并处理数据，分析论证得出结论，进一步掌握科学探究的方法。4. 在探究浮力表达式的实验设计过程中，融合物理学史，培养严谨求真的科学态度与责任。
1. 阿基米德灵感的启示2. 浮力的大小3. 课堂总结4. 练习与应用5. 提升训练
1. 浮力与物体排开液体体积的关系
（1）阿基米德的灵感①据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否是用纯金制成的，要测量王冠的体积，冥思苦想很久都没有结果。一天，当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，不就是物体排开液体的体积吗?由此他解决了王冠的鉴定问题。
测出王冠的体积，与同质量的金子的体积对比后即可鉴定出真伪。
（2）阿基米德灵感的启示①决定浮力大小的因素 上节课的探究结论是：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“物体浸在液体中的体积”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，所受的浮力就越大。
②想想做做通过如图所示的操作，体验上述结论。把装满水的烧杯放在盘子里，再把易拉罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。试试看，易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，浮力是否越大？
实验演示—《物体排开液体的体积越大，它所受的浮力就越大》
根据公式 m=ρV
进一步推想：物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力应该有直接的关系。
排开液体的重力G排越大
物体排开液体的体积越大，液体的密度越大
2. 浮力与排开液体重力的关系
物体在液体中所受的浮力与它排开液体所受的重力有直接的关系。下面我们用实验来探究物体所受的浮力与它排开液体所受的重力之间的定量关系。
1. 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
本实验需要先测量两个量：物体所受的浮力和物体排开液体所受的重力，然后分析它们的关系。（1）怎样测量物体所受浮力的大小?（2）怎样测量物体排开液体所受的重力?（3）如果要减小实验误差，应该怎样设计实验操作的顺序?
（1）实验器材：弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水.（2）测量浮力的方法（称重法）
（3）测量排开液体所受的重力（溢水法）：
溢水杯中盛满液体，把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。
G排=G总-G桶=F4-F1
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测量空桶所受的重力G桶=F1。（2）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，如图乙所示，测出小石块所受的重力G=F2。将数据分别记入表格中。
（3）将水倒入溢水杯中，使水面到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F3，如图丙所示，将数据记入表格中。
（4）测出此时小桶和排开的水所受的总重力F4，如图丁所示，将数据记入表格中。
改变不同的物体或液体重复上述实验。
（1）根据F浮= G物-F拉 计算小石块在水中受到的浮力；
（2）根据G排=G总-G桶 计算出排开的水所受的重力。
分析实验序号1或2或3中物体受到的浮力和排开的水所受的重力，可得实验结论：
浸入水中的物体所受浮力的大小等于它排开的水所受的重力，即F浮= G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的液体所受的重力。
（1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大；（2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。（3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。（4）实验中换用大小不同的物块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。
演示实验—《探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系》
（1）阿基米德原理内容：
（3）公式中各物理量的意义及单位
ρ液表示液体的密度，单位：千克/米3（kg/m3） V排表示排开液体的体积，单位：米3（m3） g表示9.8牛/千克（N/kg）F浮表示物体受到的浮力，单位：牛（N）各物理量全部采用国际单位制。
（4）对于阿基米德原理的理解①影响浮力大小的因素：由公式F浮＝ρ液 gV排可知：浮力F浮的大小只和 ρ液和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的运动状态等因素无关。②适用范围：该定律也适用于气体，物体在气体中所受浮力的大小可用F浮＝ρ气 gV排计算。 ③求液体密度、排开液体的体积公式：
④理解“浸在液体中的物体”浸在液体中的物体”包括两种情况：一是物体全部浸入液体中，如图中B物体，也叫浸没；二是一部分体积浸入液体中，如图中A物体 。物体浸没时：V排=V浸=V物； 物体部分浸入时：V排=V浸