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八年级下册物理4.2阿基米德原理(新人教版)

发布时间:2014-02-09 13:01:53  

复习
?1、什么叫浮体?
2、浮力产生的原因?
3、将一只塑料可乐瓶剪去底部,然后 掉转,瓶底向上,放入乒乓球,然后往瓶 底倒水(瓶口无盖),有少量水从瓶口流 出,但乒乓球不上浮,原因是_______. 用 手堵住瓶口,乒乓球上浮,原因是 ________.

复习
4、一金属块在空气中用弹簧秤称重为 78牛,浸没在水中称重为70牛,试求 物体浸没在水时受到的浮力?
F=70牛

G=78牛

科学探究

探究影响浮力大小的因素 1、提出问题:浮力大小与哪些因素有关? 2、猜想与假设:
(1)浮力大小与物体排开液体体积有关; (2)浮力大小与物体密度有关; (3)浮力大小与液体密度有关; (4)浮力大小与物体形状有关; (5)浮力大小与物体在液体中所处深度有关。

3、制订计划、设计方案:

(1)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系:

G物( 牛)

F拉( 牛)

F浮( 牛)

排开液体的体积V( 大、小)

物体部 分浸入水中 物体全 部浸入水中

实验结论

实验
用弹簧测力计吊着物块逐渐浸入水中时 增加 ,测 ,物块排开水的体积逐渐 力计的示数逐渐 变小 ,则浮力逐渐 变大 。直到物体完全浸没后浮力的大小就不 再改变。从这些变化中,你认为浸入水 中的物体所受的浮力大小可能与哪些因 素有关?
结论:物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关 ,排开水的越多,浮力越大。

浮力与物体排开水的体积多少有关,那么 如何定量描述水的浮力大小与物体排开水的多 少关
小桶所 受的重 力/N 物块所 受重力 /N

物块 浸没 测力 计示 数/N

溢出部 物块浸 分水和 溢出部 F浮与 没受到 小桶的 分水的 G排水 的浮力 重力 重力/N 的关系 /N /N

F浮=G排

(2)探究浮力大小与液体密度的关系:
浸没在 G物(牛) F拉(牛) F浮(牛) 液体的密度 液体里 (千克/米3)

水 酒精 实验 结论

1000 800

F浮=G排
上述关系式就是著名的阿基米德原理, 它也可以适用于其它一切的液体或气体,你 能用文字和数字表达出来吗?

阿基米德原理的文字表达式:浸在液体 里的物体,受到竖直向上的浮力,浮力 的大小等于物体排开液体受到的重力 ?数字表达式: F浮=G排=ρ液V排g

注意阿基米德原理理解的几个问题
1)公式中ρ液的是液体的密度,而不是浸入液体中的物 体的密度
2)公式中V排的是物体浸物体浸入液体时,排开液体的体

积,而不是液体的总体积,也不是物体的体积。当物体完 全浸入(浸没)液体中时,V排恰好等于物体本身的体积 V本身;当物体只部分浸入液体中时,V排∠V本身
3)浮力的大小与ρ液、V排有关(即物体排开的液体的重 力)

4) ρ液的单位只能是 能

是 米3 。

3 千克/米 , V排的单位只

强调.单位:

F 浮 = ρ 液· g ·V排
N Kg/m3 N/Kg

m3

强调.适用条件: 适于液体、气体.

阿基米德和皇冠的故事
国王叫一个工匠替他打造一顶金皇冠。
工匠制做的皇冠精巧别致,而且重量跟 当初国王所给的黄金一样重。可是,有

人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,
私下吞没了一部分黄金,把同样重的白 银掺了进去。”国王听后,也怀疑起来,

就把阿基米德找来,要他想法测定,金
皇冠里有没掺白银,这次,可把阿基米

阿基米德(Archimedes, 德难住了。他回到家里苦思冥想了好久, 约公元前287~212)是古 也没有想出办法,每天饭吃不下,觉睡 希腊物理学家、数学家, 静力学和流体静力学的 不好,也不洗澡,象着了魔一样。 奠基人 。

一天,国王派人来催他进宫汇报。他

妻子看他太脏了,就逼他去洗澡。他在澡
堂洗澡的时候,脑子里还想着皇冠的难题。 突然,他注意到,当他的身体在浴盆里沉

下去的时候,就有一部分水从浴盆边溢出
来。同时,他觉得入水愈深,则水满出来 越多。于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣

服,一边跑,一边叫:“我想出来了,我
想出来了,解决皇冠的办法找到啦! 原来,他想到:如果皇冠放入水中,排出

的水,和同样重的金子排出的水量不相等,那
肯定是掺了别的金属!

(3)探究浮力大小与物体密度的关系:
浸没在 G物(牛) F拉(牛) F浮(牛) 水里 物体的密度 (千克/米3)

同体 积同形 状铜块
同体 积同形 状铝块 实验结 论

8900

2700

(4)探究浮力大小与物体形状的关系:
浸没在水里 G物(牛) F拉(牛) F浮(牛)

球形橡皮泥

其它形状的 橡皮泥

实验结论

(5)探究浮力大小与物体在液体中所处深 度的关系:
G物(牛) 浸没在水中 浅处 浸没在水中 深处 实验结论 F拉(牛) F浮(牛)

1、浸在液体里的物体,受到的浮力大小 等于 物体排开的液体所受到的重力 , g· V排 表达式: F浮=ρ液· 。 2、浸没在液体中的物体受到的浮力 大小决定于:( C ) A.物体在液体里的深度 B.物体的体积和形状; C.物体的体积和液体的密度; D.物体的密度和液体的密度

1.比较下列物体受的浮力

(1)体积相同的铜、铁、铝浸没水中







F浮铝 = F浮铁= F浮铜

(2)如图所示,A、B两个金属块的 体积相等,哪个受到的浮力大?
A B

F浮A< F浮B

( 3 ) 如图所示, A 、 B 两个金属块

的体积相等,哪个受到的浮力大?

A

B



酒精

F浮A> F浮B

思考: (1)“物体浸在液体里”与“物体浸没在液体里”相同吗? 不同 (2)V排与V物一定相等吗? 不一



浸没

部分浸入

V排=V物

V排 < V 物 V排 + V露 = V 物

(4)质量是1kg的实心铜球 铝球 受 和铝球,浸没水中, ______ 到的浮力大. m铜= m铝

ρ 铜 >ρ 铝


V铜<V铝


(5)如图是四个体积相同而密度不同的小球在水中静止时的情况 ,试比较他们所受浮力的大小

F A浮<F B浮<F C浮=F D浮

(6)完全相同的三个物体A、B、C,在水中静止时 如图所示,试比较弹簧测力计的示数F1、F2、F3的 大小 F1>F2=F3

1、用手将一个木球放入水中某一深度后,松开 手,木球上浮,在木球未露出水面的时候, 下列说法中正确的是 A. 木球所受的重力、 ( A ) 浮力都不变;

B. 木球所受的重力不变,浮力变大; C.木球所受的重力、浮力都变小; D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.

2 、体积是 200cm3 的铁块,一半 浸在酒精里,它受到的浮力有多大? (ρ酒精=0.8×103 kg/m3、g=10N/ kg)

3 、体积是 1m3 的氢气球在空气 中受到的浮力多大? ( ρ 空 气 =1.29 kg/m3 、 g=10N / kg )

某物体重为0.5牛,把它放入盛有水的烧杯中,

溢出水为 0.3牛,则它受到的浮力 ( D ) A、一定是0.3牛 B、可能是0.2牛
C、一定是0.5牛 D、可能是0.4牛

练习

1、现有一铁块,放入水中 时,排开的水的质量为100 克,则该铁块在水中受到的 浮力有多大?

2、现有一小石块,放入水 中时,排开的水的体积为 100升,则该小石块在水中 受到的浮力有多大?

3、体积相同的铝球、铁球、铜 球分别浸没在水中,比较它们 受到的浮力大小,有:( D ) A、铝球受到的浮力最大 B、铁球受到的浮力最大 C、铜球受到的浮力最大 D、三球受到的浮力一样大

4、质量相等的实心铝球、铁球 和铜球,分别浸没在水中,三只 球受到的浮力(A ) A、铝球所受的浮力最大 B、铁球所受的浮力最大 C、铜球所受的浮力最大 D、三只球所受的浮力一样大

5、实心的铝球,分别浸没在水 中,煤油中,盐水中,比较它们 受到的浮力大小,有:( C ) A、放在水中最大 B、放在煤油中最大 C、放在盐水中最大 D、一样大


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