阿基米德原理及实验探究
水的浮力 - 阿基米德定理及实验探究
浙教版科学八年级上册水的浮力 - 阿基米德定理及实验探究知识点讲解1：浮力产生的原因及定义定义：浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上的力叫做浮力。
原因：物体上下表面所受液体(或气体)压力不同。
(1)从产生原因来求：F浮＝F下表面－F上表面(2)用弹簧测力计求：F浮＝G－F拉注意：(1)F浮＝G－F拉适用条件：物体在水中会下沉；(2)若物体下表面不受液体或气体的压力，则物体不受浮力。
2：阿基米德原理原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于__物体排开的液体受到的重力。
公式：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。
说明：阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算。
注意：(1)浸入液体中的物体受到的浮力只与ρ液、V排有关；(2)浮力与物体浸没在液体中的深度，物体的密度、形状无关；(3)阿基米德原理表达式中V排是指物体排开液体的体积，也就是物体浸入液体中的体积V浸，但V排不同于V物。
当物体部分浸入时，V排<V物；当物体完全浸没在液体中时，V排＝V物；3：探究浮力大小（实验探究）①测量空气中的重力②测量浸入液体中的拉力（一般题目涉及浸没）③重力和拉力差即浮力利用以上三步可求物体体积与密度重难点突破浮力产生的原因及定义1．浮力产生的原因是( )A．液体(或气体)对物体有压力B．液体(或气体)对物体有压力差C．液体(或气体)有质量D．物体对液体(或气体)有压力2．以下情景中没有受到浮力的物体是（）3．物体在水中向下沉时（）A．不受到水的浮力作用B．在水中受到的重力比在地面上受到的重力少些C．在水中受到的重力比在地面上受到的重力大些D．以上说法都不正确4．下列关于浮力的说法中正确的是( )A．浮力都是由水产生的B．只有固体才能受到浮力的作用C．浮力方向与重力方向相反D．在不同液体中浮力方向会不同5．把一个正方体，保持侧面竖直地浸没在液体里的不同深度处，则（）A．正方体顶面所受的压力大小不变B．正方体底面所受的压力大小不变C．正方体每个侧面所受的压力大小不变D．正方体上、下两面受的压力差不变6．关于浮力，下列说法正确的是( )A．在水中会下沉的金属块不受到浮力B．浮力的大小与物体浸没的深度有关C．浮力的大小与物体的形状有关D．浮力是由于物体上、下表面受到的压力不同产生的阿基米德原理1．将重为6牛的物体浸没在水中，它排开的水重5牛，则物体在水中受到的浮力是( ) A．6牛B．5牛C．1牛D．11牛2．二战时期，德国纳粹一潜水艇在下潜过程中，撞到海底被搁浅(潜水艇的大半身已被淤泥浸没)而不能浮起来，这是因为( )A．有浮力，但浮力小于重力B．有浮力，且浮力等于重力C．潜水艇底部没有水进入，不产生向上的浮力D．机器坏了，不产生浮力3．物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图。
阿基米德原理
将实验所收集到的数据记录下表中
石块重 GG/N 物体2 G杯/N 石块浸没水中时弹簧 测力计的示数F‘/N 杯水总 浮力的大小 重G总/N F浮/N 排开水所受 到的重力 G排/N
阿基米德原理内容：
1内容： 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。 2．数学表达式：F浮=G排 3．用于计算的导出式：
实验探究1：浮力大小与哪些因素有关
记录数据
（1）可知浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积有关．
（2）可知物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟液体的种类有关．
实验探究二： 探究浮力的大小
• 步骤： • 1.先用弹簧测力计分别测出石块和空杯所受的重 力。 • 2.把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中， 用空杯从溢杯里被石块排开的水，读出此时弹簧 测力计的示数。 • 3.用弹簧测力计测出接了水后杯子和水的总重。
阿基米德原理
一.阿基米德的自我介绍：
同学们好！我叫阿基米德，我是古希腊的 一位科学家，我从澡盆的水溢出给我的启 示，鉴别出国王的王冠是否是纯金铸的， 我对物理的贡献有两方面。 一是关于浮力的问题， 二是关于杠杆的问题 我有句名言：“如果给我一个支点，我就 可以撬动地球！
一.实验探究
二.阿基米德原理内容和公式
全部浸入
② .部分浸入时， V排=V浸<V物 F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
部分浸入
阿基米德原理注意事项：
※公式中注意单位代入：
F浮＝ρ液· g· V排
N Kg/m3
m3
the end
度不同，所受的不同.
根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不
同时，浮力也随之变化。 力。
探究阿基米德原理实验报告
探究阿基米德原理实验报告实验目的：探究阿基米德原理的基本原理和应用。
实验器材：1.实验室台秤/弹簧测力计2.密度杯3.单根毛毡线4.水5.不同材质的物体（例如：金属球、木块、塑料球等）实验步骤：1.实验器材准备：a.准备一个密度杯，并使用实验室台秤或弹簧测力计将其质量测量下来，记录下来。
b.准备各种不同材质的物体，使用实验室台秤或弹簧测力计将每个物体的质量测量下来，记录下来。
2.测试密度杯的浮力：a.将密度杯放在实验室台秤或弹簧测力计上，记录下其质量。
b.在一个盛水容器中加入适量的水，确保水能覆盖住密度杯。
c.将密度杯慢慢放入水中，观察并记录下台秤或测力计的读数变化。
d.计算密度杯所受浮力，并与密度杯本身的质量进行比较，验证阿基米德原理。
3.测试不同材质物体的浮力：a.将各个不同材质的物体逐一放入水中，观察并记录下台秤或测力计的读数变化。
b.计算每个物体所受浮力，并与其本身的质量进行比较，验证阿基米德原理。
实验结果与分析：1.密度杯的浮力测试结果表明，密度杯受到的浮力等于所排除的水的重量，与密度杯的质量无关，验证了阿基米德原理。
2.不同材质物体的浮力测试结果表明，物体的浮力等于所排除的液体的重量，与物体的质量无关，验证了阿基米德原理。
结论：通过以上实验，我们验证了阿基米德原理，即物体在液体中所受到的浮力等于所排除液体的重量。
无论物体的质量如何，其浮力都与物体所排除液体的重量相等。
这就是为什么物体在液体中能够浮起来的原因。
该实验展示了阿基米德原理的基本原理和应用。
阿基米德原理是解释物体在液体中浮力产生的基本原理，也是设计和制造浮标、船舶等浮动物体的基础。
阿基米德原理在工程设计和实际应用中具有重要意义。
然而，值得注意的是，阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体。
在空气中，物体的浮力可以忽略不计。
通过深入研究阿基米德原理的应用和限制，可以进一步深化对力学和流体力学的理解，为工程设计和实际应用提供指导和依据。
探究阿基米德原理的实验
探究阿基米德原理的实验阿基米德原理是古希腊数学家阿基米德在公元前3世纪提出的一个物理定律，它用来解释物体在液体中的浮力。
原理的表述是：被浸入液体中的物体受到的浮力等于被物体所排开液体的重量。
为了验证阿基米德原理，我们可以进行以下实验：首先，准备一个大碗，将碗填满水；然后，找一个量斤器或者天平，并把它们置于一个稳定的平面上。
接下来，我们需要选择几个具有不同形状的物体，比如一个木块、一个铁球和一个塑料球，这样我们可以比较它们的浮力差异。
确保每个物体都可以完全浸入水中。
首先，我们将木块放在量斤器上，并记录下其质量。
然后，将木块完全浸入水中，观察木块沉入水中的情况。
此时，我们可以测量木块所受到的浮力，也就是水的重量。
将量斤器的读数减去木块所受到的重力，即可得到浮力的大小。
接下来，我们重复同样的步骤，先测量铁球的质量，再将铁球完全浸入水中，观察铁球沉入水中的情况，并计算铁球所受到的浮力的大小。
最后，我们将同样的操作应用于塑料球，同样记录它的质量，完全浸入水中，观察它的浮力情况，并计算浮力的大小。
通过对这些实验的分析和对比，我们可以得出结论：无论物体的形状如何，它所受到的浮力都等于被物体所排开液体的重量。
这就是阿基米德原理。
实验的原理是为了验证阿基米德原理，我们通过测量物体在水中的浮力来验证原理。
通过比较每种物体的浮力，我们可以发现浮力与物体自身的重力成正比。
这就证明了阿基米德原理的正确性。
阿基米德原理的实验还可以延伸，比如我们可以用不同形状和大小的物体进行实验，比较它们的浮力差异。
我们还可以使用不同的液体，比如盐水或酒精等，进行实验来观察浮力的变化。
此外，我们还可以通过加入测量物体密度的步骤来进一步验证原理，因为阿基米德原理可以用来计算物体的密度。
总之，通过对阿基米德原理的实验探究，我们可以验证该原理的正确性，并且通过实验可以进一步了解物体在液体中的浮力特点。
这不仅有助于加深对阿基米德原理的理解，也有助于我们探索更多物体在液体中的行为和性质。
验证阿基米德实验报告
一、实验名称：验证阿基米德原理二、实验目的：1. 验证阿基米德原理的正确性。
2. 深入理解阿基米德原理的基本概念。
3. 提高实验操作能力。
三、实验器材：1. 弹簧测力计2. 金属块3. 细线4. 量筒5. 适量的水四、实验原理：阿基米德原理指出，浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开的液体所受的重力。
即：F浮 = G排液其中，F浮表示浮力，G排液表示排开液体的重力。
五、实验步骤：1. 用弹簧测力计测量并记下金属块的重力G。
2. 在量筒中倒入适量的水，记下水面的示数V1。
3. 将金属块完全浸没在量筒的水中，记下此时量筒中水面的示数V2。
4. 读出弹簧测力计的示数F示，则F浮 = G - F示。
5. 计算量筒液面的两次示数差（V2 - V1），即为排开液体的体积V排。
6. 计算排开水的重力G排水 = V排 g水。
7. 比较F浮与G排的大小，得出结论。
六、实验数据及结果分析：1. 实验数据：- 金属块重力G：10N- 量筒水面示数V1：50ml- 量筒水面示数V2：60ml- 弹簧测力计示数F示：8N- 水的密度g水：1g/cm³2. 计算结果：- 排开液体的体积V排 = V2 - V1 = 60ml - 50ml = 10ml- 排开水的重力G排水 = V排 g水= 10ml 1g/cm³ = 10g- 浮力F浮 = G - F示 = 10N - 8N = 2N3. 结果分析：- 根据阿基米德原理，浮力F浮应等于排开液体的重力G排水。
- 实验结果显示，F浮 = 2N，G排水 = 10g = 0.01N。
- 由于实验过程中可能存在误差，导致F浮与G排水不完全相等，但总体上验证了阿基米德原理的正确性。
七、实验结论：通过本次实验，我们验证了阿基米德原理的正确性，即浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开的液体所受的重力。
实验过程中，我们学会了使用弹簧测力计、量筒等实验器材，并提高了实验操作能力。
第十章_第2节阿基米德原理
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。
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？
【解析】 根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排 据题意V排＝V/3 F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
例3 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（ B ）。
A．相等
B．铝球的比铁球大
C．铝球的比铁球小
D．浮力都等于重力
【解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等
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。
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。
一、阿基米德原理
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。
一、阿基米德原理
实验数据表格
次 物体的 物体在液体中 浮力 小桶和排液 小桶的 排开液体 数 重力/N 测力计示数/N /N 的总重/N 重力／N 的重力/N 1 2 3 4
第2节：阿基米德原理
阿基米德的灵感
问题：物体受到的浮力大小与它排开的液体之间到底 有什么关系？
m = rV
物体排开液体的体积越大、液 体的密度越大，物体排开液体的质 量就越大。
G =m g
物体排开液体的质量就越大。 物体排开液体的重力就越大
猜想：物体排开液体所受的重力越大，它受到的浮力 越大。
浮 力 的 大 小
实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 提出问题：物体受到的浮力大小与它排开液体所受的重 力之间有什么定量关系？ 猜想：物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力 设计实验：
上节课探究的结论可表述为：物体在液体中受到的 浮力大小，跟物体排开液体的体积有关，跟液体的密度 有关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它 所受到的浮力越大。 想想做做： 把装满水的烧杯放在盘子 里，把空的饮料罐按入水中， 用手体会饮料罐所受浮力，看 看饮料罐进入水中更深、排开 的水更多时，浮力是否更大？ 饮料罐排开的水越多，它 受到的浮力越大。
浮 力 的 大 小
实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 结论： 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的 大小等于它排开的液体所受到的重力。这就是著 名的阿基米德原理。
F浮 = G排
阿基米德原理又可写成： F浮 = r液 g V排
式中 V排 是物体排开液体的体积
（图中红色部分的体积就是 V排 ）
知 识 小 结
1.阿基米德原理 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力 的大小等于它排开的液体所受到的重力。
F浮 = G排 = r液 g V排
式中 V排 是物体排开液体的体积
（图中红色部分的体积就是 V排 ） 2.阿基米德原理也适用于气体
F浮 = G排 = r气 gV物
探究阿基米德原理实验报告1
探究阿基米德原理实验报告年班组别：成员：年月日一、实验名称：验证阿基米德原理。
二、实验目的：通过实验验证阿基米德原理的正确性，加深对阿基米德原理的理解；培养学生的实验操作能力。
三、实验器材：自制溢水杯，弹簧测力计，钩码，物块，细线水。
四、实验原理：阿基米德原理五、实验操作步骤及要求：1、如图2、3，用弹簧测力计分别测出物块在空气中受到的重力G和空杯的重G杯，将数据填入下表。
2、如图4、5，用弹簧测力计吊着物块慢慢浸入水中，到溢水杯中的水不再溢出时，读出物块受到的拉力（测力计的示数）F示和装了水的杯子现在的总重G杯＋水，将数据填入下表。
3、利用公式F浮＝G－F示和G排＝G杯＋水－G杯求出物块受到的浮力F浮和排开的水重G排，比较它们的大，将数据填入下表。
4、另换物块重复上述实验三次，对结果进行比较，得出结论。
六、现象及数据记录：七、实验结论：阿基米德原理：其表达式为八、回答与计算：1，浮力的大小用什么测？。
方向如何？2，影响浮力大小的因素：、3，浮力产生原因：4、体积为50cm3的铜块，全部浸入水中，排开水的体积是排开的水的重力是牛，物体受到的浮力是牛；若它的2/5体积浸入水中时，排开水的体积是，受到的浮力是注：1、本次活动本着“物理源于生活”的理念，强化对物理知识的理解。
2、本次活动内容：阿基米德原理。
3、以小组为单位，进行综合评比。
东津学校物理组2014/10/24。
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改进后的实验
❖ 与往传统的演示相比，改进后的演示有以下优点： ❖ 材料易得，准备简单，省时高效；操作方便，明
了省事； ❖ 实验过程同学们比较熟悉，是建立在学生测量小
石头的密度的基础上，过程和谐，富有吸引力。 ❖ 最重要的是学生在本节课不仅清楚了阿基米德原
理，还可以学以致用在以后的计算过程中会更轻 车熟路。
❖3.推导式 F浮 = ρ液gV排
教学实验器材
弹簧测力计 溢水杯 小桶 物块
传统实验的不足
一、所需要的器材较多，溢水杯的水面很多同 学控制不好，容易增大误差；
二、对初中学生而言通过实验总结出阿基米德 原理难度较大，计算浮力是初中生感到棘手的 地方，同学们，通过这个实验对公式的推导依 旧表现比较迷茫。
b:用细线拴上勾码系在弹簧测力计的挂钩上，测出并记录弹簧测力计 的示数G；
C:将勾码完全浸没在水中某一深度，测出并记录弹簧测力计的示数F和 量筒中放入石块后水的体积；
d:利用称重法F浮=G物-F示，求出勾码在水中所受的浮力大小，再利用V 排=V原-V后，F浮=V排ρ液g=m液g=G排
改进后的实验
矿泉水瓶， 装有水的水槽
Байду номын сангаас
弹簧测力计、 小石块、量筒
探究F浮＝G排的关系
实验1: 把一个易拉罐按入水中，越往下按，受到的浮力越 大，排开的水也越多，排开水的重力也越来越大；
实验2：
（1）实验器材：弹簧测力计、量筒、勾码、水和细线 （2）实验步骤：
a:在量筒中装入适量的水,记下量筒中水的体积；
❖ 又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也 使诸大臣们面面相觑。经一大臣建议，国王请来 阿基米德检验。最初，阿基米德也是冥思苦想而 却无计可施。一天，他在家洗澡，当他坐进澡盆 里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起。 他突然悟到
阿基米德原理
❖1. 影响浮力大小因素
液体密度 ρ液 排开液体的体积 V排 ❖2.表达式 F浮 =m排g=G排
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？
故事回顾
❖ 相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王 冠。但是在做好后，国王疑心工匠在金冠并非全 金，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重。 工匠到底有没有私吞黄金呢？既想检验真假， 阿 基米德发现浮力
浮力大小的探究与改进
讲课人：卢文艳
桂阳县荷叶中心校
探究浮力大小的重要性：
阿基米德原理是浮力知识重点，它对学生认识浮 力，理解物体浮沉条件起承上启下作用。学生通 过实验探究认识浮力，经历从提出猜想和假设到 进行探究的实验过程来知道阿基米德原理，使学 生能更好利用浮力来解释日常生活现象，解决生 活中简单的问题。学生要理解浮力就要知道浮力 的方向和浮力的大小，而浮力的大小是学生理解 的重点也是难点，于是研究浮力大小与哪些因素 有关——阿基米德原理为教材的重点。