初中八年级(初二)物理阿基米德原理课件

（1）求金属块在水中受到的浮力； （2）求金属块的体积； （3）通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度” ，说明金属块是何种金属。
【精讲精析】（1）利用称重法F浮=G-F示求金属块在水中受到
的浮力：F浮＝G-F示＝2.7 N-1.7 N＝1 N。
（2）利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求排开水的体积（金属块
4.实验中，能否先将物体浸没在水中后，将物体拿出读出物体 受到的重力？为什么？ 提示：如果这么做，物体拿出水面时，物体上会沾有一部分水珠 ，测量的物体的重力会变大。 参考答案：不能 因为物体上会沾有水珠，使测量的物体的重力 变大
5.在测量排开液体的重力时，能否先测盛水后小桶的重力，再 倒出水测出空桶的重力？为什么？ 提示：桶内的水不能全部倒净，内壁会附有水珠，使测出的G桶 偏大，G排偏小,故不可以这么做。 参考答案：不能 小桶内壁上会沾有水珠，使G排偏小
②由图像知，物体的重力为G=2.7 N，所以质量为
m G 2.7 N 0.27 kg g 10 N / kg
当物体完全浸没时，受到的浮力为F浮=1.0 N
所以物体的体积为
V
V排
F浮 水g
1.0 103
1.0 N kg / m3 10
N
/
kg
1.0 104
m3
物体的密度为
m V
0.27 kg 1.0 104 m3
阿基米德原理的理解及应用 1.F浮=G排 G排指被物体排开的液体所受的重力，即物体受到的浮力的大小 等于被物体排开的液体受到的重力。 2.推导公式F浮=G排=m排g=ρ液V排g的应用
浸入液 体中
全部 浸没
部分 浸入
V排=V物 V排<V物
F浮 液gV物 F浮 液gV排
（1）ρ液是指排开液体的密度，而不是物体的密度，各种不同 材料的物体，排开液体的体积相同时，无论空心还是实心，浸 没在同种液体中时，所受浮力大小都相等。 （2）V排是指排开的液体的体积，不一定等于物体的体积。 （3）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、液体的多少 等因素无关。
人教版物理 八年级(下)
第2节 阿基米德原理
பைடு நூலகம்
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__。
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 在实验中注意观察弹簧测力计示数的变化，并结合“探究浮力 的大小跟排开液体所受重力的关系”实验，思考以下问题：
的体积），因为金属块浸没水中，
所以
V＝V排＝
F浮 水g
＝ 1103
kg
1N m3 10
N
kg1 ＝1104 m3。
（3）测出了金属块的重力，利用G=mg=ρVg求金属的密度，对
照密度表确定是哪种金属。由
m V
G＝ gV 10
N
2.7 N kg1 104 m3
＝2.7 103 k由g /金m属3。的密度表可知：此金属块是铝。
1.在实验中，如何求出F浮的大小？如何求出G排的大小？ 提示：先用弹簧测力计测出物体所受的重力，再将物体浸没在盛 满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的读数，两次示数之差即为物 体所受浮力的大小。溢出水的重力应为盛有溢出水的小桶的总重 与空桶的重力之差。 参考答案：用称重法求F浮，F浮=G物-F G排=G总-G桶
2.浮力的大小跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深 度、在液体中是否运动有关系吗？ 提示：由阿基米德原理可知，浮力的大小只跟液体密度和物体排 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。 参考答案：没关系
【归纳提升】应用F浮=G排=ρ液gV排的“两关键、一相等” （1）两关键：液体密度和物体排开液体的体积。 （2）一相等：物体完全浸没时V排＝V物。
2.在探究过程中如果溢水杯中的水没有加满，会造成什么影响? 提示：如果溢水杯中的水没有加满，当物体浸没在水中时，溢水 杯中的水面上升至满杯时才会有水溢出，从而使溢出的水的体积 小于物体排开的水的体积。故要求溢水杯中的水一定要加满。 参考答案：会使所测物体排开的水的体积减小
3.怎样使溢出水的体积恰为物体排开水的体积? 提示：在物体没有放入溢水杯前，向溢水杯内加水，直到水流出 一部分，等水面静止时，把物体放入溢水杯中，待溢水杯中的水 不再外溢时，此时所收集的水的体积即为物体排开的水的体积。 参考答案：向溢水杯内加水，直到水流出一部分，等水面静止时 ，把物体放入溢水杯中，等溢水杯中的水不再外溢时为止
3.阿基米德原理公式的应用
（1）完全浸没时，求物体体积：V物
V排
F浮 。 液g
（2）求液体密度：液
F浮 。 gV排
【特别提醒】阿基米德原理也适用于气体，在气体中受到的浮 力F浮=ρ气gV排。
【典例】（2012·泰州中考）小明同学对一个金属块进行了两 次测量：第一次如图甲所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力 计上，弹簧测力计的读数为2.7 N。第二次如图乙所示，让金 属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为1.7 N。 （g取10 N/kg）
【解析】（1）由题图知，随着物体浸入水中体积的增大，弹簧 测力计的示数逐渐减小，说明物体受到的浮力不断增大。 （2）①曲线a表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到 的浮力开始越来越大，最后保持不变；曲线b表示的是随物体浸 入液体深度的增大，物体受到的拉力开始越来越小，最后保持 不变。所以描述浮力变化情况的是曲线a。
分析图像可知： ①曲线_________（选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体 所受浮力的变化情况。 ②该金属圆柱体所受的重力为______N，金属圆柱体的密度为 ______kg/m3。 （3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否 与液体的密度有关”这一问题进行探究。请你帮小明选择合适 的器材，并写出实验步骤。 实验器材：_________________________________________。 实验步骤：_________________________________________。
【针对训练】 体积为3×10-4 m3的金属块浸没在水中。求： （1）该金属块排开水的体积V排。 （2）该金属块所受到的浮力F浮。
【教你解题】提取题目关键信息 信息1：完全浸没时，V排＝V物。 信息2：分析隐含条件：ρ水和g相当于已知量。
【精讲精析】（1）金属块排开水的体积V排=V物=3×10-4 m3 （2）金属块所受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3× 9.8 N/kg×3×10-4 m3=2.94 N 答案：（1）3×10-4 m3 （2）2.94 N
6. （2012·东营中考）小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发 现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想： 浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金 属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。
（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体 积越大，所受的浮力__________。 （2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力 和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示 。（ρ水=1.0×103 kg/m3，取g=10 N/kg）
7.（2012·菏泽中考）2011年7月26日6时12分，我国首台自主 设计、自主集成的、体积约为50 m3的深海载人潜水器“蛟龙” 号首次下潜至5 038.5 m，顺利完成本次5 000 m 级海底试验主 要任务，这就意味着“蛟龙”号可以到达全球超过70%的海底， 可以完成多种复杂任务，包括通过摄像、照相对海底资源进行 勘查、执行水下设备定点布放、海底电缆和管道检测等任务。 “蛟龙”号下潜到5 000 m深处时，（已知海水的密度为 1.03×103 kg/m3、g=10 N/ kg）求： （1）潜水器受到的海水的压强； （2）潜水器所受的浮力。
2.7 103
kg / m3。
答案：（1）越大 （2）①a ②2.7 2.7×103 （3）实验器材：金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水、盐水、 细线 实验步骤：①用细线拴住金属圆柱体，悬挂在弹簧测力计下； ②将金属圆柱体完全浸没在清水中，读出此时弹簧测力计的示 数F1； ③将金属圆柱体完全浸没在盐水中，读出此时弹簧测力计的示 数F2； ④比较F1和F2的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与液 体密度有关。
【归纳提升】 F浮=G排，即浸在液体中的物体所受的浮力的大 小等于它排开的液体所受的重力，即F浮=G排=m排g=ρ液V排g。
【针对训练】 丹丹同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用每小格为0.5 N 的弹簧测力计、密度大于水的塑料块、烧杯、小桶等器材进行 实验，甲、乙、丙、丁是四个步骤的示意图，其中丁测量空桶 受到的_______，此实验操作的正确顺序是_______，由甲、乙 两图中弹簧测力计的读数可求出塑料块受到的浮力为______N； 被排开液体受到的重力为_____N；即可得到结论F浮=______。
3.（2012·江西中考）浸在水中的苹果受到竖直_______的浮力 ，浮力的大小等于苹果排开的______所受的重力。 【解析】本题考查阿基米德原理。浸入水中的苹果受到竖直向 上的浮力，浮力的大小等于苹果排开水所受的重力。 答案：向上 水
4.一个重30 N、体积为0.002 m3的物体用绳子悬挂着，如图所 示。现将物体浸没在烧杯的水中，物体受到的浮力是______N （g取10 N/kg）。
【解析】由于物块完全浸没在水中，故V排=V物=0.002 m3， 由阿基米德原理可知F浮=ρgV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg ×0.002 m3=20 N。 答案：20
5.2011年7月26日，我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟 龙号”成功突破5 000 m水深大关，这标志着我国的深海载潜技 术已达到世界领先水平。 （1）“蛟龙号”在下潜过程中，所受压强将____（选填“增大 ”“减小”或“不变”）； （2）“蛟龙号”潜水器在下潜过程中，排开水的体积约为 23 m3，则潜水器受到的浮力约为______N（海水的密度取 ρ=1.0×103 kg/m3 ）。
【教你解题】解答本题的关键在于明确实验中应先测空桶重力， 再测溢出水和桶的总重力，这样可以减小误差。
【精讲精析】步骤丁测量的是空桶受到的重力，应在测量溢出 水和桶的总重前测量空桶重力，所以实验操作的正确顺序应是 甲丁乙丙（或丁甲乙丙）。塑料块受到的浮力F浮=G-F拉=2 N1.5 N=0.5 N。被排开液体受到的重力为G排=G水+桶-G桶=1.0 N0.5 N=0.5 N,即F浮=G排。 答案：重力 甲丁乙丙（或丁甲乙丙） 0.5 0.5 G排
【解析】本题综合考查液体压强的特点和浮力的计算。 （1）液体压强随深度的增加而增大，所以“蛟龙号”在下潜 的过程中，所受到的压强将增大； （2）物体所受浮力大小等于它排开的液体的重力的大小，所 以F浮=G排=ρgV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×23 m3 =2.3×105 N。 答案：（1）增大 （2）2.3×105
答案：（1）1 N （2）10-4m3 （3）铝
1.（2012·青岛中考）发现“浸在液体中的物体所受的浮力，
大小等于它所排开的液体所受的重力”的科学家是（ ）
A.牛顿
B.安培
C.阿基米德
D.焦耳
【解析】选C.本题考查阿基米德原理的内容。浸在液体中的物
体所受的浮力，大小等于它所排开的液体所受的重力，这是阿
探究阿基米德原理及其计算 利用阿基米德原理的公式F浮=G排=ρ液gV排进行简单的计算，注意 分析ρ液和V排的值。
1.阿基米德原理中“浸在”_______（选填“是”或“不是”） 指“浸没”。 提示：“浸在”不是只指“浸没”，“浸在”的含义包括两种情 况:（1）物体完全浸没在液体中，此时V排=V物；（2）物体部 分浸入液体中，此时V排＜V物。 参考答案：不是
基米德发现的，故称为阿基米德原理。
2.将质量为0.5 kg 的物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中，溢
出0.2 kg的水，则此物体受到的浮力是（g取10 N/kg）（ ）
A.5 N
B.0.5 N
C.2 N
D.0.2 N
【解析】选C。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=0.2 kg×10 N/kg=2 N。