9.2阿基米德原理 -2023-2024學(xué)年滬科版物理八年級(jí)下學(xué)期

阿基米德原理滬科版物理八年級(jí)下冊(cè)

第九章浮力第2節(jié)

1.了解影響浮力大小的因素。2.掌握驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的目的、方法和結(jié)論。2.掌握并理解阿基米德原理的內(nèi)容及表達(dá)式。3.會(huì)用阿基米德原理計(jì)算浮力。4.掌握應(yīng)用阿基米德原理測(cè)液體的密度。5.能應(yīng)用F浮=G排解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。素養(yǎng)目標(biāo)溫故知新1.浮力（F?。?/p>

浸在液體(或氣體)里的物體都受到液體(或氣體)向上的托力。GF浮GF浮分析:由二力平衡的條件可知，浮力的方向與重力的方向相反，即浮力的方向豎直向上。浮力的方向：豎直向上。h2h1F上F下物體的下表面：F上=p上S=ρ液gh1S物體的上表面：F下=p下S=ρ液gh2SF浮=F上-F下浮力是由于液體（氣體）對(duì)物體向上向下的壓力差產(chǎn)生的。F=pS=ρ水ghSF浮=F向上-F向下（壓力差法）浮力的大小與深度無(wú)關(guān)溫故知新兩個(gè)人越往水深的地方走，感覺(jué)越不容易站穩(wěn)，兩人前后受到的浮力相同嗎？想想議議你覺(jué)得浮力的大小與什么因素有關(guān)呢？試一試：你能讓雞蛋浮起來(lái)嗎？課堂探究一、浮力大小與哪些因素有關(guān)加鹽攪拌后雞蛋浮起加鹽攪拌把空飲料罐用手按入水桶，飲料罐進(jìn)入水中越深，手會(huì)感覺(jué)向上的力越大，說(shuō)明浮力越大。試著猜想浮力大小和什么因素有關(guān)?猜想1：可能跟物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān)。猜想2：可能跟物體浸入液體的體積有關(guān)。人在死海中游泳能漂浮在海面上，說(shuō)明浮力大小可能和什么因素有關(guān)。猜想3：可能跟液體的密度有關(guān)。猜想4：可能跟物體的密度有關(guān)。

探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)1、討論：浮力大小和什么因素有關(guān)？【猜想】可能跟固體的密度、液體的密度、固體浸入液體的體積和固體浸入液體的深度等因素有關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)方法】控制變量法1、決定浮力的大小的因素探究新知2、測(cè)量浮力的方法（稱重法）：F浮

=F1

-F2彈簧測(cè)力計(jì)【實(shí)驗(yàn)器材】圓柱體水酒精鹽水【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)。探究新知（1）步驟：①先用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱出鋁塊的重力②把彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的鋁塊緩慢浸沒(méi)水中，并分別停在不同的深度，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。探究1：浮力可能與物體浸入液體的深度有關(guān)物體浸在液體中的深度h較淺較深更深重力G/N1.81.81.8彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N1.21.21.2浮力F浮/N

（2）記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算浮力:0.60.60.6（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浮力的大小跟物體浸沒(méi)液體中的深度無(wú)關(guān)。探究2：浮力可能與物體浸入液體的體積有關(guān)探究新知（1）、步驟：①先用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱出鋁塊的重力②用彈簧測(cè)力計(jì)提著柱狀物體緩慢浸入水中，逐漸增大浸在水中的體積，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)并記錄。物體排開(kāi)的水探究2：浮力可能與物體浸入液體的體積有關(guān)探究新知物體浸在液體中的體積V較小較大浸沒(méi)重力G/N1.81.81.8彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N1.61.41.1浮力F浮/N

（2）記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算浮力:0.20.40.7（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浮力的大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，同種液體，物體排開(kāi)液體中的體積越大，浮力越大。（1）步驟：①先用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱出鋁塊的重力②把懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的鋁塊先后浸沒(méi)在酒精、水、鹽水中，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。探究3：浮力可能與液體的密度有關(guān)液體種類(lèi)酒精水鹽水重力G/N1.81.81.8彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N1.21.10.9浮力F浮/N

(2)記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算浮力:0.60.70.9

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浮力的大小跟液體的密度有關(guān)，在排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，浮力越大。（1）步驟：①先用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱出鋁塊和鐵塊的重力②把體積相等的鋁塊、鐵塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，分別浸沒(méi)在水中，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。探究4：浮力可能與物體的密度有關(guān)固體種類(lèi)鋁塊鐵塊重力G/N1.84.5彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N1.13.8浮力F浮/N

（2）記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算浮力:0.70.7（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論浮力的大小跟物體的密度無(wú)關(guān)，不同的物體排開(kāi)同種液體的體積相同時(shí)，所受浮力相等。浸在液體中的物體所受的浮力與液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。物體排開(kāi)液體的體積一定時(shí)，液體密度越大，浮力越大。在同一液體中，物體排開(kāi)液體中的體積越大，浮力越大注：1、當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，所受的浮力與物體在液體中的深度無(wú)關(guān)。2、浮力大小與物體的形狀、物體的密度、物體的重力均無(wú)關(guān)。影響浮力F浮大小的因素液體的密度ρ液決定浮力F浮大小的因素排開(kāi)液體的體積V排【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)，跟液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。探究新知A1.B2.D3、如圖所示，將同一長(zhǎng)方體分別水平與豎直放置在水中，它所受到的(

)A．上、下壓力差不等，浮力相等B．上、下壓力差不等，浮力不等C．上、下壓力差相等，浮力不等D．上、下壓力差相等，浮力相等4.體積相同的鉛球、銅塊與木塊浸在液體中的情況如圖所示，它們受到浮力的大小正確的是（

）D5.如圖所示，一塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的金屬圓柱體從距離水面一定高度開(kāi)始緩慢下降浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，能正確反映彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F和圓柱體下降高度h關(guān)系圖像是（

）A2、阿基米德原理

敘古拉國(guó)王艾希羅交給金匠一塊黃金，讓他做一頂王冠。王冠做成后，國(guó)王拿在手里覺(jué)得有點(diǎn)輕。他懷疑金匠摻了假，可又拿不出證據(jù)，于是把阿基米德叫來(lái)，要他來(lái)解決這個(gè)難題?；丶液?，阿基米德閉門(mén)謝客，冥思苦想，但百思不得其解。一天，他的夫人逼他洗澡。當(dāng)他跳入池中時(shí)，水從池中溢了出來(lái)。阿基米德聽(tīng)到那嘩嘩嘩的流水聲，靈感一下子冒了出來(lái)。他從池中跳出來(lái)，邊跑邊喊著："優(yōu)勒加！優(yōu)勒加！（意為發(fā)現(xiàn)了）"。就這樣阿基米德由澡盆溢水找到了解決問(wèn)題的方法。用這個(gè)方法不就可以鑒別王冠的真?zhèn)瘟藛?？阿基米德由此揭開(kāi)了王冠之謎，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了王冠是摻了假的。阿基米德的啟示探究新知感受：將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開(kāi)的液體的關(guān)系。提出問(wèn)題提出問(wèn)題：隨著易拉罐的浸入液體的體積的增大，手上感受易拉罐所受的浮力在逐漸增大，這是否和排開(kāi)液體的體積有關(guān)？探究新知做做想想將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開(kāi)的液體的關(guān)系。物體浸在液體中的體積排開(kāi)液體的體積回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？=浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。浮力大小的猜測(cè)猜想一：猜想二：浮力大小可能與排開(kāi)液體的體積+液體的密度有關(guān)浮力大小可能與排開(kāi)液體的體積×液體的密度有關(guān)猜想一：體積和密度由于單位不同，直接相加結(jié)果無(wú)意義，所以猜想一不合理。猜想二：體積×密度，而，結(jié)果是質(zhì)量，即排開(kāi)液體的質(zhì)量，仍然不是力，因此需要乘一個(gè)系數(shù)，設(shè)系數(shù)為k，即，進(jìn)一步猜想這個(gè)k可能就是重力常數(shù)g，因?yàn)閙×g才是力（G=mg），這樣等號(hào)兩邊單位才能統(tǒng)一為力的單位。所以猜想浮力可能等于排開(kāi)液體的重力。（1）如何測(cè)量物體受到的浮力？實(shí)驗(yàn)探究：浮力和排開(kāi)水的重力的關(guān)系閱讀課本第173-174頁(yè)思考以下問(wèn)題：（2）如何收集排開(kāi)的液體？（3）如何測(cè)量排開(kāi)液體的重力？如何收集排開(kāi)的液體？裝滿水的溢水杯溢出的滴入小桶探究浮力的大小跟排開(kāi)液體重力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)器材:石塊、溢水杯、小桶、彈簧測(cè)力計(jì)、水溢水杯小桶彈簧測(cè)力計(jì)浮力與物體排開(kāi)液體重力的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)思考1:如何測(cè)量浮力大?。繉?shí)驗(yàn)步驟：1.測(cè)物體在空氣中所受的重力G。2.將物體浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：F浮=G－F探究新知浮力與物體排開(kāi)液體重力的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)思考2:如何測(cè)量排開(kāi)液體所受重力大?。繉?shí)驗(yàn)步驟：1.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)小桶所受的重力G1。2.再測(cè)出排開(kāi)液體后小桶和液體的總重力G2。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：G排=G2－G1探究新知探究浮力的大小跟排開(kāi)液體重力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)步驟:3.2N⑴、如圖1所示，用彈簧測(cè)力計(jì)先測(cè)出石塊的重力G1。

圖2圖1⑵、如圖2所示，用彈簧測(cè)力計(jì)再測(cè)出空杯子的重力G桶。0.4N探究浮力的大小跟排開(kāi)液體重力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)步驟:⑶、如圖3所示，把石塊浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯里，用空杯承接從溢水杯里被排開(kāi)的水，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示。圖31.2N⑷、如圖4所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出承接了水后杯子的總重

G總。圖42.4N探究浮力的大小跟排開(kāi)液體重力的關(guān)系思考：如何求出F浮的大??？如何求出G排的大小？由稱重法可知，F(xiàn)浮=G-F示G排=G總-G桶次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)/N浮力/N小桶和排液的總重/N小桶的重力／N排開(kāi)液體的重力/N13.21.22.40.423結(jié)論：浮力的大小等于物體排開(kāi)液體的重力用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)22浮力與物體排開(kāi)液體重力的關(guān)系甲.F1乙.F2丙.F3丁.F4探究實(shí)驗(yàn)思考1:操作合理的順序

；思考2：四個(gè)力之間的關(guān)系式

。丁甲乙丙

F1-F2=F3-F4探究新知組別物體的重量G/N空桶重G1/N物體浸在水中時(shí)彈簧秤示數(shù)F示/N排出水和桶總重G2/N物體所受浮力F浮/N物體排開(kāi)水重量G排/N11.200.500.601.100.600.6021.000.500.600.900.400.4030.800.500.500.800.300.30比較浮力的大小和物體排開(kāi)水的重量，你發(fā)現(xiàn)了什么？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：友情提示：注意多次實(shí)驗(yàn)，得到普遍規(guī)律。探究新知實(shí)驗(yàn)討論在探究過(guò)程中如果溢水杯中的水沒(méi)有加滿，會(huì)造成什么影響？答案：會(huì)使所測(cè)物體排開(kāi)的水的體積減小，從而計(jì)算出來(lái)的浮力偏小。在測(cè)量排開(kāi)液體的重力時(shí)，能否倒出水再測(cè)出空桶的重力？為什么？答案：不能。小桶內(nèi)壁上會(huì)沾有水珠，使偏小。實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓物體浸沒(méi)，是為了控制V排相等1．內(nèi)容：浸入液體中的物體所受的浮力的大小等于物體排開(kāi)液體所受重力的大小。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排4．適用范圍：液體和氣體3．用于計(jì)算的導(dǎo)出式：F浮=G排=m排g=r液gV排阿基米德原理（1）物體“浸在液體里”包括“全部浸入（即浸沒(méi)）”和“部分浸入”兩種情況。浸沒(méi)部分浸入A．浸沒(méi)時(shí)，V排=V浸=V物B．部分浸入時(shí)，V排=V浸<V物關(guān)于阿基米德原理的理解（2）浮力的大小等于被物體排開(kāi)的液體受到的重力。此時(shí)物體所受的浮力等于排開(kāi)液體的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸

3.F?。絩液gV排——決定式表明浮力大小只和

r液、V排有關(guān)，

浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒(méi)在液體中的深度及物體在液體中是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)。例1、將一空飲料罐壓入裝滿水的燒杯中，其排開(kāi)的水所受到的重力為4N，則空飲料罐受到的浮力大小為

N，方向

．4豎直向上變式1、將質(zhì)量為0.5kg的物體，輕輕放入盛滿清水的溢水杯中，溢出0.2kg的水，則此物體受到的浮力是

N.變式2、將為5N的物體，輕輕放入裝滿水的燒杯中，溢出200cm3的水，則此物體受到的浮力

N.注：①排開(kāi)不是溢出，杯子裝滿時(shí)，V排開(kāi)=V排出22例2、如圖，某物塊用細(xì)線系在彈簧測(cè)力計(jì)下，在空氣中稱時(shí)示數(shù)是15N，浸沒(méi)在水中稱時(shí)示數(shù)是5N，求：（1）此時(shí)物塊受到水的浮力為多少？

（2）物體的體積多大？（3）物塊的密度為多少？

總結(jié)：F浮=

G-F'與F浮=V排r液g變式、如圖所示，把一體積為10-4m3的鋁塊用細(xì)線系在彈簧測(cè)力計(jì)下浸沒(méi)在液體中，靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.5N，已知鋁的密度為2.7×l03kg/m3。則鋁塊在液體中受到的浮力多少？液體的密度為多少？例3、如圖a所示,石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降,直至全部沒(méi)入水中.圖b是鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖象.若不計(jì)水的阻力,求:(1)石料受到的重力；(2)石料沒(méi)入水中后,受到的浮力；(3)石料的密度.題型比較下列物體受的浮力的銅、鐵、鋁浸沒(méi)水中鐵F浮鋁

＝

F浮鐵＝

F浮銅

銅鋁體積相同的銅、鐵、鋁浸沒(méi)水中鐵F浮鋁

>

F浮鐵

>

F浮銅

銅鋁質(zhì)量相同阿基米德原理的應(yīng)用——密度測(cè)量

測(cè)固體密度方案測(cè)液體密度方案總結(jié)二、阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)液體的重力。三、數(shù)學(xué)表達(dá)式：四、適用范圍：氣體和液體一、影響浮力的大小的因素：液體的密度和排開(kāi)液體的體積。1、浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于()。

A.物體的體積和液體的密度

B.物體的密度和物體浸入液體的深度

C.物體浸入液體的體積和液體的密度

D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素C課堂練習(xí)2、把重為38N、體積為5×10-4m3的實(shí)心金屬球浸沒(méi)在盛滿水的容器內(nèi)，溢出的水重為

N，金屬球所受浮力的大小為_(kāi)N。（g取10N/kg）3、將一重為19.6N的鋁球慢慢浸沒(méi)在一個(gè)盛滿水的容器中時(shí)，容器中溢出了9.8N的水,則該球受到的浮力是

.

559.8N4、某物體重為0.5N,把它放在盛有水的燒杯中,溢出0.3N的水,則它受到的浮力()A一定為0.3NB可能為0.2NC一定為0.5ND可能為0.4ND課堂練習(xí)5、一個(gè)體積為300cm3

的物體浮在水面上，它的2/3體積露出水面，它受的浮力是多大

N。（g取10N/kg）1課堂練習(xí)6、把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒(méi)在水中，它們受到的浮力（）。

A．相等B．鋁球的比鐵球大

C．鋁球的比鐵球小D．浮力都等于重力B課堂練習(xí)7、?在學(xué)習(xí)浮力時(shí)，老師在課堂將空礦泉水瓶慢慢壓入水中，直到完全浸沒(méi)。下列對(duì)礦泉水瓶受到的浮力分析不正確的是（）。BA.礦泉水瓶受到水對(duì)它豎直向上的浮力B.浮力的大小等于它的重力C.排開(kāi)水的體積越大，受到的浮力越大D.浸沒(méi)前，壓入越深，受到的浮力越大課堂練習(xí)8、將金屬塊浸入水中，排開(kāi)0.6Kg的水，金屬塊的浮力是____N。9、如下圖，兩個(gè)體積相等的銅球和鋁球，分別浸沒(méi)在酒精和水中，則它們所受浮力關(guān)系是：F銅浮____F鋁浮。(ρ酒<ρ水)（填“<”、“=”、“>”）水鋁酒精銅6<課堂練習(xí)10、（多選）甲、乙兩個(gè)實(shí)心金屬球，它們質(zhì)量相同，其密度分別為5×103kg/m3和10×103kg/m3，甲球掛在甲彈簧測(cè)力計(jì)下，乙球掛在乙彈簧測(cè)力計(jì)下，并且讓金屬球全部沒(méi)入水中，這時(shí)（

）。A．甲、乙兩球所受到的浮力之比為2:1B．甲、乙兩球所受到的浮力之比為1:2C．甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之比為8:9D．甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之比為11:12AC課堂練習(xí)11、如圖所示，甲為盛水的燒杯，上方有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)懸掛的圓柱體，將圓柱體緩慢下降直至全部浸入水中，整個(gè)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖象如圖乙所示。下列說(shuō)法中正確的是（）。CA.圓柱體受到的重力是3N

??????????????????

B.圓柱體受到的最大浮力是9NC.圓柱體的密度是1.5×103kg/m3???????????????

??D.當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒(méi)時(shí)，下表面受到水的壓強(qiáng)為1000Pa??????????????????

課堂練習(xí)12、在“探究浮力大小與排開(kāi)液體體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，如圖A所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物塊所受的重力，然后將物塊逐漸浸入水中。（1）在圖B位置時(shí)，物塊受到的浮力是________N。（2）將物塊逐漸浸入水中時(shí)，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變小，說(shuō)明物體所受浮力大小逐漸___________；同時(shí)，物塊下表面所受水的壓力逐漸_______。0.4增大增大在“探究浮力大小與排開(kāi)液體體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，如圖A所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物塊所受的重力，然后將物塊逐漸浸入水中。（3）猜想：D圖中，物塊浸沒(méi)后繼續(xù)下降，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將________。不變課堂練習(xí)13、如圖所示是探究“影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)。（1）比較_____________________（填序號(hào)），可知浮力的大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)。①②③（或①②④）研究浮力的大小與排開(kāi)液體體積的關(guān)系時(shí)，要控制排開(kāi)液體的密度相同。課堂練習(xí)（2）分析①③④三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可知浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度___（填“有”或“無(wú)”）關(guān)。無(wú)（3）通過(guò)