2019年春八年级物理下册 第十章 浮力 10.2 阿基米德原理课件 （新版）新人教版

第2节阿基米德原理一、阿基米德的灵感1.物体浸在液体中的体积等于物体在液体中排开液体的体积。2.浮力的大小跟物体排开液体所受的重力有关。二、阿基米德原理1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。2.公式:F浮=G排。3.适用范围:适用于液体和气体。正确理解阿基米德原理(1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包括“全部浸入”和“部分浸入”两种情况:一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体中;二是物体的一部分浸入液体中,另一部分露在液面以上。(2)公式:F浮=G排=ρ液gV排。(3)G排是指被物体排开的液体所受的重力,F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。(4)V排是物体排开的液体的体积,不是物体的体积,只有当物体浸没在液体中时,才有V排=V物;当物体只有一部分浸入液体中时,V排V物。(5)由F浮=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动等因素无关。(6)阿基米德原理同样适用于气体,但公式中ρ液要改为ρ气。【例题】在南极科学考察过程中,我国科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区,并找到上千块陨石。科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量:首先将陨石悬挂于弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数是3.4N;然后将陨石浸没于水中,读出弹簧测力计的示数是2.4N。陨石的密度是多少?(g取10N/kg)点拨要求陨石的密度,必须先求出陨石的质量和体积。由陨石的重力可求出它的质量,再利用浮力知识求出它的体积即可。综合运用F浮=G-F和F浮=G排=ρ液gV排是解决这类问题的关键。解析陨石的重力是G=3.4N,由G=mg得m=𝐺𝑔=3.4N10N/kg=0.34kg。陨石全部浸没时受到的浮力是F浮=G-F=3.4N-2.4N=1N。V排=𝐹浮𝜌水𝑔=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10-4m3。由于陨石浸没在水中,所以陨石的体积等于它排开水的体积,即V=V排=10-4m3。所以陨石的密度ρ=𝑚𝑉=0.34kg10-4m3=3.4×103kg/m3。答案3.4×103kg/m312345一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系1.某同学用弹簧测力计、量筒、水和石块做探究浮力与物体所排开的液体的重力的关系实验,实验中的几个情景如图所示。据此可以得出:(1)石块所受的浮力为N。(2)石块排开的水的重力为N。(3)本探究实验可以得出的结论:(g取10N/kg)。答案解析解析关闭(1)由弹簧测力计的示数可知石块重G石=3N;读出石块浸没水中时弹簧测力计的示数F=2N。F浮=G石-F=3N-2N=1N。(2)由量筒读出石块排开水的体积V排=300mL-200mL=100mL=1×10-4m3,排开水的重力G排=m排g=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N。(3)由(1)(2)得出F浮=G排,即浸在液体中的物体所受浮力等于物体所排开的液体的重力。答案解析关闭(1)1(2)1(3)浸在液体中的物体所受浮力等于物体所排开的液体的重力12345二、阿基米德原理2.如图所示,将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在整个过程中,木块所受的浮力()A.先变大后变小B.先变大后不变C.先不变后变大D.先变小后变大答案解析解析关闭物体在液体中所受的浮力大小跟液体的密度和排开液体的体积有关。漂浮在水面上的木块缓慢向下压的过程中,木块排开水的体积增大,由F浮=G排=ρ液gV排可知,木块所受浮力增大;当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在这个过程中,木块所受的浮力保持不变。答案解析关闭B123453.将质量为0.5kg的物体,轻轻放入盛满清水的溢水杯中,溢出0.2kg的水,则此物体受到的浮力是(g取10N/kg)()A.5NB.0.5NC.2ND.0.2N答案解析解析关闭由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力,即F浮=G排=m排g=0.2kg×10N/kg=2N。答案解析关闭C123454.如图所示是某同学自制的水上自行车。她在普通自行车上安装8个密闭的空水桶(每个水桶体积为0.02m3),并在车后轮装上若干塑料片。该同学在水面上骑自行车匀速前进时,平均每个水桶约有二分之一体积浸在水中,不计车轮和塑料片排开水的体积,则此时水上自行车受到的浮力约为N。(g取10N/kg)答案解析解析关闭本题结合生活实例考查浮力的计算。V排=8×0.02m3×0.5=0.08m3,根据阿基米德原理可知F浮=G排=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×0.08m3×10N/kg=800N。答案解析关闭800123455.有一体积为1×10-4m3的实心铁块,挂在弹簧测力计下后浸没在水中(铁块没有接触容器底部),铁的密度为7.8×103kg/m3,g取9.8N/kg,求:(1)铁块的重力。(2)铁块所受到的浮力。(3)弹簧测力计的示数。答案解析解析关闭(1)铁块的质量m=ρV=7.8×103kg/m3×1×10-4m3=0.78kg则铁块的重力G=mg=0.78kg×9.8N/kg=7.644N。(2)铁块所受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-4m3=0.98N。(3)弹簧测力计示数为F=G-F浮=7.644N-0.98N=6.664N。答案解析关闭(1)7.644N(2)0.98N(3)6.664N