沪科版八年级物理第七章密度与浮力第四节阿基米德原理.ppt

* 第四节 阿基米德原理 万吨巨轮，在水中为什么不下沉？ 气球为什么腾空而起？ 人为什么可以躺在死海水面上看书？ 热气球为什么可以载人升高？ 潜水艇为什么能在水中上浮？ 这些现象都与物体受到一个向上的托力有关。 在水中的物体都受到向上浮力的作用。 在水中的物体都受到向上浮力的作用，在空气中的物体同样也受到空气向上的浮力的作用。什么叫浮力？浮力的大小与哪些因素有关？是什么样的关系？ 以上实验说明了什么？用其他的器材可以完成这个实验吗？ 可以将小石块浸没在盐水中，也可以用金属块来做这个实验 从实验你们可以得出什么结论？ 通过实验，我们发现水对浸没在其中的小石块有向上的托力，托力的大小等于弹簧测力计的两次示数之差。 通过实验我们发现水对浸在其中的石块的作用力，跟用手向上托石块的效果相同。 用盐水做这个实验，可以得到相同的结论。 用金属块做这个实验，也可以得到相同的结论。 结论：托力的方向与重力的方向相反，所以是竖直向上。 将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端,调整杠杆右端的钩码,使杠杆平衡。 再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气求随即膨胀，此时的杠杆不平衡了，为什么？ 气球体积增大，受到空气竖直向上的托力也增大，使得左边杠杆受到向下的拉力减小，所以杠杆变得不平衡了。 从以上两个实验，你可得出什么结论？ 液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。 用弹簧测力计测得石块在空气中的示数为G，在水中的示数为F/，那么，水对石块的浮力大小F浮=G-F/。 液体和气体对浸没在其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫浮力。 F浮=G－F/ 其中G表示物体在空气中时弹簧测力计的示数，F/为物体在液体中时弹簧测力计的示数，F浮表示物体所受的浮力。 浮力的大小与哪些因素有关呢？ 猜想： 1、手伸到水中越深，感觉受到的浮力越大，浮力的大小可能与深度有关。 2、人不能躺自爱水中看书，但可以躺在死海中看书，浮力的大小可能与液体的密度有关。 3、木块在水中会上浮，石块、铁块在水中会下沉，浮力大小可能与物体密度的大小有关。 4、在浴缸中洗澡时，水越多，感觉受到的浮力越大，浮力的大小可能与物体浸在水中物体的体积有关。 5、气球上升到一定高度就不再上升了，说明浮力的大小可能与空气的密度有关，也可能与高度有关。 6、轮船从江河航行到大海，吃水的深度变化了，浮力的大小可能与液体的密度有关，也可能与浸在水中的体积有关。 7、从井中提水，盛满水的水桶露出水面越多，提桶的力越大，浮力大小可能与物体排开水的体积大小有关，也可能与体积浸在水中的深度有关。 由于时间关系，课堂上只能对某些猜想进行实验验证，其他的猜想同学们可以在课外时间进行实验验证。 要验证浮力的大小与液体密度的关系，你准备如何设计实验？ 将鸡蛋放入盛有盐水的烧杯中，鸡蛋会下沉，然后往杯子中加入食盐并搅拌，增大液体的密度，直至鸡蛋上浮，这样就可以验证浮力大小与液体密度大小的关系。 把鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水低，慢慢加盐，改变液体的密度，会发现鸡蛋最终上浮到液面上。 要验证浮力大小与浸在液体中的体积大小关系，你如何设计实验？ 将一圆柱形金属块挂在弹簧测力计下，观察圆柱形金属块浸没在液体中的体积逐渐增大时，观察弹簧力计示数的变化情况，由此判断浮力大小的变化情况，这样就可以验证浮力大小与浸没在液体中的体积大小的关系。 要验证浮力大小与同一物体浸在液体中的深度关系，你如何设计实验？ 将金属块用细绳绑住挂在弹簧测力计下，浸没在水中不同深度，观察弹簧测力计的示数是否发生变化，就可以验证浮力的大小与深度的关系。 浮力的大小与哪些因素有关？ F浮与ρ液、V排有关 F浮与h深度无关 注意：物体浸在水中的体积就等于物体排开水的体积，所以浮力大小与物体浸在水中的体积有关。 浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体积大小有关，根据公式ρ=m/V、m=ρV、G=mg=ρVg 即有：F浮=ρ液gV排 阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。 浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，这便是著名的阿基米德原理（Archimedes principie） 表示物体所受的浮力 液体的密度 物体排开液体 的体积 从阿基米德的故事我们应当知道：盛满水的浴缸相当于你刚才做实验用的什么？同样种的纯金王冠和掺了白银的王冠，它们的体积相同吗？阿基米德从水的外溢找到了什么样的办法来鉴定王冠的？ 盛满水的浴缸相当于刚慈爱做实验中的溢水杯。 同样重的纯金王冠和掺了白银的王冠，它们的体积不同： m ρ= V m V= ρ 据 得 m相同， ρ不同，所以V不同。 阿基米德从水的外溢找到了测不规则物体体积的方法，再通过测物质密度，来鉴定王冠是否是纯金。 *