八年级物理阿基米德原理
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初中物理阿基米德原理知识点
2000多年前古希腊学者阿基米德鉴定国王王冠的历史故事早已熟悉,当阿基米德跨进浴缸时,观察到浴缸中水向外溢出,发现了浸到液体中物体的体积等于物体排开液体的体积,由此揭开了王冠之谜。
阿基米德
我们知道,浸在液体中的物体都会受到液体向上的浮力,计算浮力的大小的方法我们在前面课程中已经学过.
●压力差法:F浮=F下-F上
八年级:浮力产生的原因
●称重法:F浮=G-F
八年级:[实验]浮力的大小与方向
●平衡法:悬浮或漂浮,F浮=G物
八年级:物体的沉浮条件
在许多情况下,即不能用弹簧测力计直接测量浮力,又不能通过物体的状态计算浮力,那么,浮力的大小又如何测量或计算呢?
【举手提问】
浮力的大小与哪些因素有关?
什么是阿基米德原理?
如何应用阿基米德原理计算浮力的大小?
一、浮力大小的相关因素
受阿基米德测皇冠体积的启发,自找器材完成一个小实验:
将盛满水的小桶放在小盆中,用手把空饮料罐按入水中,观察饮料罐浸入水中的体积和排开水的多少,感受浮力的变化。 在实验中发现,饮料罐浸入水中的体积越多,排开水的体积就越多,同时手会感觉越吃力。
实验表明:
物体排开得水越多,浮力就越大。
由于浮力跟液体的密度有关,根据ρ=m/V得:m=ρV可以猜测浮力的大小跟排开液体的质量有关.
因为G=mg,可进一步推测浮力的大小跟排开液体的重力有关。
为了验证以上猜想是否正确,请打开视频看看《探究浮力的大小与哪些因素有关》实验。
[实验反思]
实验应换不同液体和改变物体体积至少做三次,得出的结论才具有普遍性,因时间所限本视频只做一次,有兴趣的同学可按此做法再做几次。
在实验过程中发现:
1.当液体密度一定时,物体排开的液体越多,物体所受浮力就越大。
例如:轮船排水量越多受到的浮力就越大.
2.当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,浮力就越大。
例如,用“称重法”测浮力的大小实验中,石块浸没在密度大的盐水中,比浸没在水中石块受到的浮力大.F浮=G-F=0.4N-0.12N=0.28N.
阿基米德原理是指在液体中浸没的物体所受的浮力等于其排开液体的重力,即物体在液体中所受的浮力等于物体排开的液体的重量。
阿基米德原理是由古希腊数学家阿基米德在公元前三世纪提出的。他通过一系列的实验发现,当一个物体浸没在液体中时,它所受的浮力等于排开的液体的重量。这个原理在物理学中被广泛应用,对于理解物体的浮沉和浮力的作用具有重要意义。
根据阿基米德原理,一个物体在液体中浸没时受到的浮力等于物体排开的液体的重量。浮力的大小等于液体的密度乘以排开液体的体积,公式为F=γVg,其中F代表浮力,γ代表液体的密度,V代表排开液体的体积,g代表重力加速度。
根据这个原理,我们可以解释物体浮力的大小和物体的浮沉现象。当一个物体的密度大于液体的密度时,物体所受的浮力小于物体的重力,物体将下沉;当物体的密度小于液体的密度时,物体所受的浮力大于物体的重力,物体将浮起。
利用阿基米德原理,我们可以解释为什么物体在水中浮起,以及为什么一些物体可以漂浮在水上。比如一艘船,在浸没在水中时,船体受到的浮力等于船体排开的水的重量,这个浮力正好抵消了船体的重力,所以船体就能够浮在水面上。而一块密度小于水的木块也能浮在水上,是因为木块所受的浮力大于木块的重力,所以木块会浮起。
阿基米德原理的应用不仅仅局限于液体中,对于气体中的物体也是适用的。在气体中,物体所受的浮力等于物体排开的气体的重力。这个原理解释了为什么气球能够漂浮在空中。 除了浮力的应用,阿基米德原理还可以解释物体的测重现象。当一个物体浸没在液体中时,液体会对物体施加一个向上的浮力,这个浮力的大小等于物体的重量。所以,我们可以利用一个浸没在液体中的物体所受的浮力来测量物体的重量。
总之,阿基米德原理是物理学中一条重要的原理,它描述了浸没在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体的重量。这个原理对于解释浮沉现象、测重和理解物体的浮力起着重要作用。我们在日常生活中可以通过阿基米德原理来理解许多现象,如船的浮力、气球的漂浮等。
《阿基米德原理》教学设计
课题 10.2阿基米德原理 教者 张兰珍
教
学
目
标 知识与技能
1、能用溢水杯等器材探究浮力的大小。
2、会利用阿基米德原理解释简单的现象和计算。
过程与方法
1.经历科学探究,培养探究意识,发展科学探究能力。
2.培养学生的观察能力和分析概括能力,发展学生收集、处理、交流信息的能力。
情感、态度与价值观
1.增加对物理学的亲近感,保持对物理和生活的兴趣。
2.增进交流与合作的意识。
3.保持对科学的求知欲望,勇于、乐于参与科学探究。
重点 阿基米德原理
难点 1.探索阿基米德原理的实验设计及操作过程。
2.对阿基米德原理的理解。 突破方法 实验、猜想与推
理
教具 空易拉罐(自备,每组1个)、盘子每组1个、弹簧秤每组1只、小石块每组1块、溢
水杯每组1套、细线、烧杯、水等 多媒体课件
教学方法 实验探究法 启发式教学
教师活动 学生活动 设计意图
教
学
过
程
教
学 一、引入新课
由阿基米德原理的灵感导入新课
二、新课教学
做做想想 让学生将空易拉罐慢慢按入水中,学生在实验时
观察易拉罐浸入水的多少与排开水的多少的关
系,同时感受浮力的大小。
易拉罐浸入水中的体积越大,排开水的体积就越
大即:物体浸入水中的体积=物体排开水的体积。
易拉罐浸入水中越深,排开水越多越费力,说明
水向上的浮力越大。
回顾:浮力的大小与哪些因素有关?
浮力的大小,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。
物体浸入水中的体积就是物体排开水的体积。上
述结论也可以说浮力的大小,跟它排开液体的体
先学生动手实验
再由学生上台边
操作边讲解。
学生回答:
重力
小组讨论,学生
举手回答。
学生讨论,设计
实验,得出最佳
的实验方案。
激发学生的学习
兴趣
通过生活实例,
引入新授课──
浮力的大小与排
开液体的体积有
关。体现物理来
源于生活的理
念。
一、浮力
(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体会受到向上的力,这个力叫做浮力。
(2)浮力的施力物体是液体(或气体),方向是竖直向上。
(3)浮力产生的原因:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)对物体向上的压力大于向
下的压力,向上、向下的压力差即浮力F浮=F上–F下。
解读:若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块
都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力,但一般情况下不考虑气体对物体的
浮力。
二、决定浮力大小的因素
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关;还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液
体中的深度无关。
解读:弹簧测力计下挂着一个物体,当物体逐渐浸入水中时,弹簧测力计的示数逐渐减小,物体受到
的浮力逐渐增大。将一个空心的金属球浸没在水中并上浮,随着露出水面的体积逐渐增大时,球所受的浮
力将逐渐变小,球所受的重力不变,当球浮在水面静止时,所受浮力和它的重力相等。
三、浮力的计算
1.称重法:把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数为G,再把物体浸入液体中,记下弹簧
测力计的示数F,则F浮=G–F。
2.原理法(根据阿基米德原理):利用阿基米德原理,F浮=G排=m排g=ρ液gV排,普遍适用于计算任
何形状物体受到的浮力。
3.漂浮或悬浮条件:物体漂浮或悬浮时,物体处于平衡状态:F浮=G。
解读:(1)计算浮力时,可以依据物体所处状态和题目已知条件选择适当的方法来计算;
(2)将阿基米德原理与物体漂浮、悬浮条件结合在一起来计算浮力大小;
(3)漂浮、悬浮的物体F浮=G排=G物,m排=m物。
四、阿基米德原理
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶。
(2)实验步骤:
①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;
②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。同时,用小桶收集物