【沪粤版适用】初二八年级物理下册《9.2-阿基米德原理-(2)》课件

9.2阿基米德原理第九章浮力与升力1课堂讲解2课时流程课后作业逐点导讲练课堂小结当堂检测•阿基米德原理的理解•阿基米德原理的应用——计算F浮阿基米德的启示两千多年以前，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？做做想想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。那么，怎样表示浮力的大小呢？排开液体的体积物体浸在液体中的体积=知1－导1知识点阿基米德原理的理解猜想浮力大小，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。浮力与排开的液体有什么关系？可以怎样表述浮力的大小？浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关浮力大小可能与排开液体的重力有关。知1－讲探究实验：浮力与物体排开液体重力的关系图1图2图3图4测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。知1－讲实验数据表格分析数据得出结论1.浸在液体中的物体受到向上的浮力2.浮力的大小等于物体排开液体的重力次数物体的重力/N物体在液体中测力计示数/N浮力/N小桶和排液的总重/N小桶的重力／N排开液体的重力/N1234知1－讲定义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。阿基米德原理知1－讲关于阿基米德原理的讨论1.区分：浸没、浸入、浸在、没入；2.F浮＝r液gV排r液——液体的密度；V排——物体排开的液体的体积；3.F浮＝r液gV排——决定式表明浮力大小只和r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。知1－讲〈日照〉小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作，如图所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4，由四个图中________两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为________；如果关系式______________________成立，就可以得到著名的阿基米德原理。（来自《点拨》）【例1】a、cF4－F2F4－F2＝F1－F3知1－讲【导引】根据F浮＝G－F示可知，小石块受到的浮力等于小石块的重力F1减去小石块在液体中弹簧测力计的示数F3；故应选a、c；d中弹簧测力计的示数F4(即桶和排开液体的重力之和)减去b中弹簧测力计的示数F2(即空桶的重力)等于被排开液体的重力即F4－F2；如果关系式F4－F2＝F1－F3成立，就可以得到著名的阿基米德原理。总结知1－讲根据称重法求浮力，即先在空气中测量物体的重力为F1，然后把物体浸在液体中，再读出弹簧测力计的示数为F3，则物体所受浮力F浮＝F1－F3。知1－练1【中考·岳阳】关于物体受到的浮力，下列说法正确的是()A．漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大B．物体的密度越大受到的浮力越小C．物体没入水中越深受到的浮力越大D．物体排开水的体积越大受到的浮力越大D（来自《典中点》）知1－练（来自《典中点》）2如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，则从大烧杯溢出流入小桶中的水和此金属球的关系是()A．两者体积相等，质量相等B．两者体积相等，小桶中水的质量较大C．金属球受到的浮力等于小桶中水的重力D．金属球受到的浮力大于小桶中水的重力C知2－讲2知识点阿基米德原理的应用——计算F浮1．阿基米德原理数学表达式：F浮=G排3．适用范围：液体和气体2．用于计算的导出式：F浮=G排=m排g=r液gV排阿基米德原理求浮力如图所示，将一个体积为100cm3的金属块挂在弹簧测力计下浸没入水中，弹簧测力计的示数为5N，则物体受到的浮力为________N，物体的重为________N。【例2】【导引】物体受到的浮力大小为：F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10－6m3＝1N；物体的重为：G＝F浮＋F示＝1N＋5N＝6N。61知2－讲（来自《点拨》）总结知2－讲本题用公式法求解。物体浸没在液体中时的V排等于它自身的体积，若已知它排开液体的体积而要求物体受到的浮力，这时通常用阿基米德原理直接求解。知2－练1（来自《典中点》）【中考·福州】将重6N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力是()A．10NB．6NC．4ND．2NC知2－练2（来自《典中点》）【中考·绥化】有一体积为0.2m3的铁块，将它完全浸没在水池中，此时水的深度为1m，则铁块受到的浮力是________N，水对池底的压强是________Pa。196098001知识小结阿基米德原理（来自《典中点》）1.公式F浮＝ρ液gV排中的ρ液是液体的密度，而不是物体的密度ρ物；V排是物体排开的液体的体积；当物体浸没在液体中时，V排＝V物；当物体部分浸入液体中时，V排＜V物。2.由F浮＝ρ液gV排可知，物体排开液体的体积V排一定时，物体所受浮力的大小与液体的密度成正比；在同一种液体中，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积成正比。（来自《典中点》）关于浸在液体中的物体所受的浮力，下列说法正确的是()A．物体浸入液体中的深度越大，受到的浮力越大C．物体浸入液体中的深度越大，受到的浮力越小B．物体浸入液体中的深度越大，受到的浮力不变D．以上说法都不正确2易错小结D易错点：误认为浮力与浸入深度有关（来自教材）“曹冲称象”是大家熟悉的故事。由于大象很重，当时还没有这样大的秤可以直接称。曹冲的办法是：先把大象拉到船上，记下船的吃水深度(如图)，再用许多石块代替大象，使船达到同样的吃水深度；最后称出这些石块的总重，也就知道大象的体重了。“曹冲称象”这个故事蕴含着物理研究中的一种思维方法——等效变换。请你分析一下，为什么能用石块受到的重力替代大象的重力？1（来自教材）解：根据船漂浮在水面上，船受到的浮力等于船和物体的重力，由于两次船的吃水深度相等，故两次受到的浮力相等。则G船＋G石＝F浮1，G船＋G大象＝F浮2，F浮1＝F浮2，由以上等式可得出G石＝G大象。（来自教材）在做“探究浮力的大小”的实验时(如图)，不仅要测量物体的重力，还要测量空杯的重力。你知道这是为什么吗？2解：因为水没有固定形状，需要用容器来盛，所以测量物体排开水的重力时，必须连容器重力一起测量。因此需要另测空杯的重力，以计算出水的重力。（来自教材）解：浸没在水中时，王冠受到重力、水的浮力、弹簧测力计的拉力作用，三个力平衡，则有F浮＝G－F拉，即F浮＝mg－F拉＝0.49×9.8N－4.5N＝4.802N－4.5N＝0.302N；排开的水重G排＝F浮＝0.302N。在“王冠之谜和阿基米德原理”的故事中，若王冠的质量为490g，浸没在水中称时，王冠重4.5N,这顶王冠在水中受到的浮力是多大？它排开水的重力是多少？3解：G货＝G排－G船＝1.8×108N－7.1×107N＝1.09×108N。（来自教材）一艘轮船满载货物时，排开水的重力是1.8×108N,船的自重是7.1×107N,它最多能装多重的货物？4（来自《典中点》）【中考·兰州】液体沸腾时，液体内部会产生大量气泡，在液体中不断上升、变大。对于气泡所受压强和浮力的变化情况(气泡未露出液面时)，以下说法中正确的是()A．压强变小，浮力变小B．压强不变，浮力不变C．压强变大，浮力不变D．压强变小，浮力变大5D【中考·济南】将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中。放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面，如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，则()A．实心球受到的浮力大B．它们受到的浮力一样大C．乒乓球受到的浮力大D．不能确定6（来自《典中点》）A（来自《典中点》）【中考·安徽】一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示，已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面受到液体的压力表达式为________________，浮力表达式为__________________。(液体的密度ρ液和g为已知量)7F下＝ρ液gh2SF浮＝ρ液g(h2－h1)S（来自《典中点》）如图所示的热气球充气后体积为3000m3，则该热气球所受的浮力为____________N(g取10N/kg，空气的密度取1.29kg/m3)。【中考·上海】重为10N、体积为5×10－4m3的石块浸没在水中受到的浮力大小为______N，它受到重力与浮力的合力大小为______N。(g取10N/kg)83.87×104955请完成《典中点》Ⅱ、Ⅲ板块对应习题！