人教版八年级物理第九章《浮力》第二节阿基米德原理课件.ppt

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1、第二节第二节 阿基米德原理阿基米德原理第十章第十章 浮力浮力广东省乳源县侯公渡中学广东省乳源县侯公渡中学 许坛安许坛安1.1.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托的力，叫做浮力。体（或气体）向上托的力，叫做浮力。4.4.求浮力大小的方法：求浮力大小的方法：方法方法1:1:称重法：称重法：F F浮浮=G=G 方法方法2:2:压力差法：压力差法：F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下2.2.浮力的方向：总是竖直向上的。浮力的方向：总是竖直向上的。3.3.浮力产生的原因浮力产生的原因：浸没浸没在液体中的物体上下表面受到的压力差

2、在液体中的物体上下表面受到的压力差。F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下复习是学习之母复习是学习之母科学家的故事科学家的故事 阿基米德的灵感阿基米德的灵感据说两千多年以前，古希据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定金王腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？的

3、体积吗？科学家的故事科学家的故事1.1.浸在液体或气体里的浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体物体，受到液体或气体对它对它的竖直向上的力。的竖直向上的力。2.2.浮力的方向：浮力的方向：竖直向上竖直向上。3.3.浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体对物体液体对物体下表面压力与上表面压力差。下表面压力与上表面压力差。F F浮浮=F=F下表面下表面-F-F上表面上表面一一 浮力的大小浮力的大小1.阿基米德原理内容：阿基米德原理内容：物体物体全部或部分全部或部分浸在液浸在液体中体中时，它会受到向上的浮力，时，它会受到向上的浮力，浮力浮力的的大小大小等于等

4、于物体排开物体排开液体所受到的重力的大小。液体所受到的重力的大小。2.阿基米德原理的数学表达式：阿基米德原理的数学表达式：F浮浮=G排排液液 F浮浮=液液gv排排 A.物体排开液体体积相等时物体排开液体体积相等时，液体密度越大，液体密度越大，浮力越大。浮力越大。B.液体密度相等时液体密度相等时，物体排开液体体积越大，物体排开液体体积越大，浮力越大浮力越大一一 浮力的大小浮力的大小3.阿基米德原理也适用气体。阿基米德原理也适用气体。浮体：浮体：1.漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫浮体。浮体。2.浮体浮体所受所受浮力浮力的计算的计算:F浮浮=G物物一一

5、浮力的大小浮力的大小一、称差法：一、称差法：1)1)用弹簧测力计称出空气中重用弹簧测力计称出空气中重 G G2)2)再称出物体浸入液体中时弹簧秤再称出物体浸入液体中时弹簧秤 的拉力的拉力 F F拉拉 物体所受浮力物体所受浮力 F F浮浮 =G F=G F拉拉一一 浮力的大小浮力的大小例例题题：把把一一物物体体吊吊在在弹弹簧簧测测力力计计上上,在在空空气气中中称称物物体体重重1.96N,1.96N,浸浸没没在在水水中中称称时时,弹弹簧簧测测力力计计示示减减小小了了0.49N,0.49N,物物体体在在水水中中受受到到的的浮浮力力_N._N.浸浸没没在在某某种种液液体体中中时时,弹弹簧簧测测力力计计

6、示示数数为为1.16N,1.16N,物物体体在在这种液体中受到的浮力为这种液体中受到的浮力为_N._N.一一 浮力的大小浮力的大小二、压力差法二、压力差法F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下说明说明:a.a.漂浮在液面上的物体漂浮在液面上的物体 F F浮浮=F=F向上向上 b.b.与底部完全密合的物体与底部完全密合的物体 F F浮浮=0=0一一 浮力的大小浮力的大小三、漂浮或悬浮状态法三、漂浮或悬浮状态法 F F浮浮与与G G的关系的关系状状 态态液液与与物物的关系的关系F F浮浮G G上浮上浮液液 物物F F浮浮G G下沉下沉液液 物物F F浮浮G G悬浮悬浮液液 物物一一 浮力的大小

7、浮力的大小例题例题1.1.一一艘艘轮轮船船从从海海里里驶驶向向江江中中，已已知知海海水水密密度度大大于于江江水水密密度度，浮浮力力将将 （变变大大、不不变变、变变小）。小）。2.2.在在水水中中游游泳泳的的人人要要上上岸岸从从深深水水处处向向浅浅水水处处行行走的过程中走的过程中()()A.A.人所受的重力逐渐变小人所受的重力逐渐变小B.B.人所受的重力逐渐变大人所受的重力逐渐变大C.C.水池底对人的支持力逐渐变小水池底对人的支持力逐渐变小 D.D.水池底对人的支持力逐渐变大水池底对人的支持力逐渐变大一一 浮力的大小浮力的大小1.轮船是浮体轮船是浮体 F浮浮=G物物2.潜水艇靠改变潜水艇靠改变自

8、身重力自身重力实现沉浮。实现沉浮。3.密度计密度计：测液体的密度，：测液体的密度，刻度上小下大。刻度上小下大。4.气球和气艇靠改变物体浸没在空气中的体气球和气艇靠改变物体浸没在空气中的体积来改变受到浮力实现升降。积来改变受到浮力实现升降。二二 阿基米德原理阿基米德原理 F浮浮=G排排液液 F浮浮=液液gv排排 物体物体全部或部分全部或部分浸在液体中浸在液体中时，时，它会受到向上的浮力，它会受到向上的浮力，浮力浮力的的大大小等于小等于物体排开物体排开液体所受到的重液体所受到的重力的大小。力的大小。二二 阿基米德原理阿基米德原理例例1浸浸在在液液体体中中的的物物体体,受受到到的的浮浮力力大大小小取

9、取决决于于()。A.物体的体积和液体的密度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物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物物体体的的质质量量、体体积积、浸浸入入液液体体的的深深度度及及形形状状等因素等因素C三、例题分析三、例题分析例例2一个体积为一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的物体浮在水面上，它的的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（。（g取取10 N/kg）1【解析解析解析解析】根据阿基米德原理：根据阿基米德原理：F浮浮G排液排液液液gV排排据题意据题意V排

10、排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N三、例题分析三、例题分析例例3把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在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（水中，它们受到的浮力（）。）。A相等相等 B铝球的比铁球大铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小铝球的比铁球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析解析】铁球和铝球的重力相等，则质量相等铁球和铝球的重力相等，则质量相等B 根据根据 ，铁铁 铝铝，则，则V铁铁V铝铝，根据根据F浮浮=液液gV排排，F铝浮铝浮 F铁浮铁浮。三、例题分析三、例题分析 A铝铝球球受受到到的的浮浮力力最最大大，因

11、因为为它它浸浸入入液液体体的的深深度最大度最大 B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大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铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D因素太多，无法判断因素太多，无法判断【解析解析】根据根据 F浮浮=水水g V排排，浸没，浸没，V 相同，相同，V排排相同，相同，F浮浮相同。相同。提示：提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。例例4如图所示如图所示,体积相同体积相同,密度不同的铅球、铁球、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则铝球浸没在水中不同深度的地方，则()()C三、例题分析三、

12、例题分析用弹簧秤测量浮力用弹簧秤测量浮力F浮浮F拉拉G物物如何借助于弹簧秤测量浮力？如何借助于弹簧秤测量浮力？你感受到浮力了吗？你感受到浮力了吗？测量浮力的方法物体在液面外示数F1物体浸没在液体中示数F2F浮观察物体慢慢浸入水中不同部分时的情况？排开水的体积一定等于物体体积吗？排开水的体积一定等于物体体积吗？物体浸入部分越多，排开的水物体浸入部分越多，排开的水 ，拉力，拉力 。物体排物体排物体排物体排开的水开的水开的水开的水关键关键1 1：如何测量浮力：如何测量浮力(F(F浮浮)？关键关键2 2：如何收集：如何收集“物体排开的液体物体排开的液体”,并测量其所受的重力并测量其所受的重力(G(G排

13、排)？探究活动探究活动探究浮力与排开水的重力之间的关系探究浮力与排开水的重力之间的关系（弹簧秤的示数）F浮排开水的重力G排物体在液面外示数F1物体浸没在液体中示数F21234 分析比较每一次实验中的浮力和排开水的重力，你能得出什么结论？（2）浮力的大小等于被物体排开）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。的液体受到的重力。A浸没时，浸没时，V排排=V浸浸=V物物，此时物体，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物B部分浸入时，部分浸入时，V排排=V浸浸V物物F浮浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物

14、V排排=V浸浸=V物物V排排=V浸浸V物物V浸浸（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同液体的密度不同，所受的浮力也不同.根据公式根据公式 F浮浮=液液g V排排，浸没时浸没时，V排排=V物物，当当液液不同时，浮力也随之变化不同时，浮力也随之变化。（4）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。的压力差。物体在液体中的位置越深，则受到的物体在液体中的位置越深，则受到的液体压强越大，则作用在物体各个面液体压强越大，则作用在物体各个面上的压力越大。上的压力越大。Lh1h2F下下F上上根据根

15、据F压压=PS=液液g h.S，当，当h增大时，增大时，F压压也增大。也增大。但上、下两个表面的压力但上、下两个表面的压力差却不变，即：差却不变，即：F=F下下-F上上=液液g Sh2-液液g S h1 =液液g S(h2-h1)=液液g SL 当物体跟盛液体当物体跟盛液体的的容器底部紧密接触时，则容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。（5）阿基米德原理同样适用于气体。）阿基米德原理同样适用于气体。悬浮和漂浮的相同点和区别悬浮和漂浮的相同点和区别相

16、同点：相同点：都是静止在液体中，都只受重力和浮力作都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：F浮浮=GF浮浮GF浮浮G悬浮悬浮漂浮漂浮不同点：不同点：（1）悬浮时，物体停留在液体内部）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体的任何地方，它必定全部浸没在液体中；而漂浮，物体是静止在液面上，中；而漂浮，物体是静止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。它必定在一部分露在液面之上。（2）悬浮时，物体浸没在液体中，）悬浮时，物体浸没在液体中，所以所以V排排=V物物，而漂浮时，物体只有，而漂浮时，物体只有一部分

17、浸入液体中，所以一部分浸入液体中，所以V排排V物物。V排排=V物物V排排 V物物悬浮悬浮漂浮漂浮二、对原理的理解二、对原理的理解（1）物体）物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全部浸入（即浸没）全部浸入（即浸没）”和和“部分浸部分浸入入”两种情况。两种情况。不论物体是浸没还是部分浸入在液体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，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，到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。所受的浮力也越小。浸没浸没部分浸入部分浸入（2）浮力的大小等于被物

18、体排开）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。的液体受到的重力。A浸没时，浸没时，V排排=V浸浸=V物物，此时物体，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物B部分浸入时，部分浸入时，V排排=V浸浸V物物F浮浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物V排排=V浸浸=V物物V排排=V浸浸V物物V浸浸（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同液体的密度不同，所受的浮力也不同.根据公式根据公式 F浮浮=液液g V排排，浸没时浸没时，V排排=V物物

19、，当当液液不同时，浮力也随之变化不同时，浮力也随之变化。（4）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。的压力差。物体在液体中的位置越深，则受到的物体在液体中的位置越深，则受到的液体压强越大，则作用在物体各个面液体压强越大，则作用在物体各个面上的压力越大。上的压力越大。Lh1h2F下下F上上根据根据F压压=PS=液液g h.S，当，当h增大时，增大时，F压压也增大。也增大。但上、下两个表面的压力但上、下两个表面的压力差却不变，即：差却不变，即：F=F下下-F上上=液液g Sh2-液液g S h1 =液液g S(h2-h1)=液液g SL 当物体跟盛液体

20、当物体跟盛液体的的容器底部紧密接触时，则容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。（5）阿基米德原理同样适用于气体。）阿基米德原理同样适用于气体。返回返回三、悬浮和漂浮的相同点和区别：三、悬浮和漂浮的相同点和区别：相同点：相同点：都是静止在液体中，都只受重力和浮力作都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：F浮浮=GF浮浮GF浮浮G悬浮悬浮漂浮漂浮不同点：不同点：（1）悬浮时

21、，物体停留在液体内部）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体的任何地方，它必定全部浸没在液体中；而漂浮，物体是静止在液面上，中；而漂浮，物体是静止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。它必定在一部分露在液面之上。（2）悬浮时，物体浸没在液体中，）悬浮时，物体浸没在液体中，所以所以V排排=V物物，而漂浮时，物体只有，而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以一部分浸入液体中，所以V排排V物物。V排排=V物物V排排 V物物返回返回悬浮悬浮漂浮漂浮收集实验数据：收集实验数据：研研究究对对象象物重物重G/NG/N 空杯重空杯重 G G杯杯/N/N 物体浸没水中物体浸没水中时弹簧测力计

22、时弹簧测力计 示数示数F F/N/N杯、水杯、水总重总重G G总总/N/N浮力的大小浮力的大小 F F浮浮/N/N排开水的排开水的重量重量G G排排/N/N石石块块0.45铝铝块块0.45铁铁块块0.451.150.700.900.450.450.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10比较比较浮力的大小浮力的大小和和物体排开水的重量物体排开水的重量，你发现了什么？，你发现了什么？二二 阿基米德原理阿基米德原理物重（物重（G G）视重（）视重（F F）杯、水总重（杯、水总重（G G总总）空杯重（）空杯重（G G杯杯）1 1区分：浸没、浸入、浸在、没入；区分：

23、浸没、浸入、浸在、没入；2.2.F F浮浮液液 gVgV排排 液液液体的密度；液体的密度；V V排排物体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3.3.F F浮浮液液 gVgV排排 决定式决定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和液液、V V排排有关，有关，浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中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。的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。二二 阿基米德原理阿基米德原理1.1.浸在液体中的物体浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于（受到的浮力大小取决于（）A.A.物体的体积和液体的密度物体的体积和液体的密度B.B.物体的

24、密度和物体浸入液体的深度物体的密度和物体浸入液体的深度C.C.物体浸入液体的体积和液体的密度物体浸入液体的体积和液体的密度D.D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素C展现风采展现风采2.2.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水，把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水，它们受到的浮力（它们受到的浮力（）A A相等相等 B B铝球的比铁球大铝球的比铁球大C C铝球的比铁球小铝球的比铁球小 D D浮力都等于重力浮力都等于重力B BA A铝铝球球受受到到的的浮浮力力最最大大，因因为为它它浸浸入入液液体体的的深深度度最最大大B B铅球受到的浮力

25、最大，因为它的密度最大铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大C C铅球、铁球、铝球受的浮力一样大铅球、铁球、铝球受的浮力一样大D D因素太多，无法判断因素太多，无法判断 4.4.如图所示如图所示,体积相同体积相同,密度不同的铅球、铁球、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则铝球浸没在水中不同深度的地方，则()()C C3.3.一个体积为一个体积为300 cm300 cm3 3 的物体浮在水面上，它的物体浮在水面上，它的三分之二体积露出水面，它受的浮力是多大的三分之二体积露出水面，它受的浮力是多大 N N，该物体的密度是，该物体的密度是 。（。（g g=10 N/kg=10 N/k

26、g）1 1展现风采展现风采0.30.310103 3 kg/mkg/m3 35.5.甲甲、乙乙两两个个实实心心金金属属球球，它它们们质质量量相相同同，其其密密度度分分别别为为5 510103 3 kg/mkg/m3 3和和101010103 3 kg/mkg/m3 3，甲甲球球挂挂在在甲甲弹弹簧簧测测力力计计下下，乙乙球球挂挂在在乙乙弹弹簧簧测测力力计计下下，并并且且让让金金属球全部没入水中，这时（属球全部没入水中，这时（）A A甲、乙两球所受到的浮力之比为甲、乙两球所受到的浮力之比为2:12:1B B甲、乙两球所受到的浮力之比为甲、乙两球所受到的浮力之比为1:21:2C C甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:98:9D D甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12 11:12 A A、C C展现风采展现风采1阿基米德原理的内容：阿基米德原理的内容：展现你的收获展现你的收获 2阿基米德原理的数学表达式：阿基米德原理的数学表达式：3阿基米德原理的适用范围：阿基米德原理的适用范围：浸浸在在液液体体里里的的物物体体受受到到向向上上的的浮浮力力，浮浮力力的大小等于物体排开的液体受到的重力。的大小等于物体排开的液体受到的重力。F F浮浮=液液 g Vg V排排液体和气体液体和气体