初中物理人教版八年级下册10.2 阿基米德原理教学演示课件ppt
展开两千多年以前,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?
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。
回顾:浮力大小与哪些因素有关?
浮力大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
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,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。
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体的重力有关。
测量数据填入记录表;用不同物体、不同液体做几次实验。
2.15 1.35 1.10 0.3
2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35
2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55
结论:浮力的大小等于物体排开液体的重力。
如图是验证阿基米德原理的实验步骤次序的示意图,依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。
(1)在图甲中向溢水杯中加水,直至 ;(2)F1、F2、F3、F4之间满足关系式是 ;
F1﹣F2=F3﹣F4
1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力, 大小等于它排开液体的重力。
2.数学表达式:F浮=G排
4.适用范围:液体和气体
3.用于计算的导出式: F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
1.区分:浸没、浸入、浸在、没入; 2.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;3.F浮= ρ液 gV排 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。
关于阿基米德原理的讨论
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。
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排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时: V排=V浸
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。
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
一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上,它的 体积露出水面,它受的浮力是 N。(g 取10 N/kg)
探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力
F浮= G排= ρ液 gV排
1.内容:浸入液体中的物体所受到的浮力,大小等于______________________________。
物体排开的液体受到的重力
2.表达式:F浮=G排、F浮=ρ液gV排。(1)阿基米德原理表达式中V排是指物体排开液体的体积,即物体浸入液体中的体积,但V排不同于V物。当物体漂浮时,V排________V物;当物体悬浮时,V排________V物;当物体下沉时,V排________V物。(2)由阿基米德原理知,浸入液体中的物体受到的浮力只与___________和____________________有关。
3.潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2 m深继续下潜的过程中,他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是(不考虑海水的密度变化)( )A.浮力逐渐变大,压强不变B.浮力逐渐变大,压强逐渐变大C.浮力不变,压强逐渐变大D.浮力逐渐变小,压强逐渐变大
【点拨】他在水面下不断下潜的过程中,海水的密度ρ海水不变,由于排开海水的体积不变,根据F浮=ρ海水V排g可知,他受到的浮力不变,故ABD错误;由于所处的深度逐渐变大,根据p=ρ海水gh可知,他受到的海水的压强逐渐变大,故C正确。
4.【2021·上海】某物体重2 kg,重力大小为________,方向__________,将该物体丢入水中排开液体的体积为1×10-3 m3,它受到的浮力为________。(g取9.8 N/kg)
5.阿基米德原理的应用:(1)求浮力:直接利用公式F浮=________、F浮=________计算。(2)求排开液体的体积:利用公式V排=______计算。(3)求液体的密度:利用公式ρ液=________计算。
6.适用范围:阿基米德原理适用于计算液体和气体对物体的浮力,当用此公式计算物体在气体中所受到的浮力时,公式中ρ液要改成________。
7.【2022·怀化】某物理兴趣小组做了如图所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力,则由图可知,物体受到的浮力为________N,其排开液体的重力为______N。
8.【2021·黑龙江】小彤想测量校园里一小石块的密度,她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图,小石块所受的浮力为F浮=______N,小石块密度为__________kg/m3。
9.【2021·枣庄】如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。据图中信息可知,金属块的重力是______N,金属块在水中受到的浮力是______N,所测液体的密度是____________kg/m3。(g取10 N/kg)
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