9.2 阿基米德原理(同步课件)-2024-2025学年八年级物理下册(沪粤版2024).pptx
第九章浮力第2节阿基米德原理2025春季新教材版八年级下册沪粤版
教学目标新课导入课堂小结曹冲称象的启示课堂练习阿基米德原理目录
掌握原理与公式:理解浮力大小等于排开液体的重力(F浮=ρ液gV排),明确公式中物理量的意义。?关联物质属性:认识浮力与液体密度、排开体积的定量关系。推理能力:通过“曹冲称象”案例建立等效替代思维,推导原理公式。?应用能力:运用原理解释现象(如轮船漂浮)、解决实际问题。实验能力:设计实验验证原理,通过数据归纳结论,理解排开液体的重力计算。?质疑创新:探究浮力与浸入体积的关系,思考原理的适用条件。实事求是:严谨记录实验数据,尊重客观事实。?社会责任:理解原理在船舶等工程中的应用,树立科学服务于社会的意识。物理观念科学思维科学探究科学态度与责任教学目标
新课导入生活再体验国王做了一顶金王冠,让阿基米德鉴定它是不是纯金的,且不能损坏王冠。阿基米德苦苦思索,有一天,他跨进浴桶洗澡时,随着身子浸入浴桶,一部分水就从桶边溢出,阿基米德看到这个现象,高兴地喊:“我找到了!”你知道他找到什么了吗?
曹冲称象的启示观察与思考通过上一节的实验可知,物体浸入液体的体积越大、液体的密度越大,物体所受浮力也越大。由于物体浸入液体的体积等于它排开液体的体积,因此可推测:?浮力的大小可能与物体排开液体的重力存在直接关系。关键逻辑链:?浮力影响因素:液体密度(ρ液)和物体排开液体的体积(V排)。?排开液体体积:V排=V浸入。?排开液体的重力:G排=ρ液gV排。?猜想建立:浮力F浮的大小等于G排,即F浮=G排。
曹冲称象的启示观察与思考曹冲称象的故事广为流传:因古代缺乏能直接称量大象的器具,曹冲巧妙采用等效替代法。?第一步:将大象牵至船上,标记此时船的吃水深度;?第二步:用石块替代大象,使船达到相同吃水深度;?第三步:称量石块总质量,即为大象质量。
曹冲称象的启示浮力与排开液体的关系:大象或石块越重→船的吃水深度越大→排开的水越多。船载重物时处于漂浮状态,根据二力平衡可知:?浮力=总重力(大象/石块+船)?。?核心猜想:吃水深度相同→排开水的体积相等→浮力大小相同→大象与石块的总重力相等。由此可推:?浮力大小与物体排开液体的量(体积或重力)密切相关,为阿基米德原理的提出奠定实验基础。关键提炼:等效替代法:以石块替代大象,通过等效果(排开水的体积相同)间接测量质量。?浮力规律:浮力大小由排开液体的体积和密度共同决定,即F浮=ρ液gV排。
阿基米德原理由上节的实验可以知道,物体浸入液体的体积越大,液体的密度越大,受到的浮力就越大。而物体浸入液体的体积,就等于被它排开的液体的体积。因此,浮力的大小就可能跟物体排开液体的重力存在着一定的关系。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。浮力的大小与排开液体重力的大小是否存在定量的关系呢?观察与思考
阿基米德原理探究浮力的大小实验器材:石块、溢水杯、小桶、弹簧测力计、水溢水杯小桶弹簧测力计思考:(1)实验过程中需要测量哪些量?如何测量?(2)如何设计实验?活动
阿基米德原理图2(1)如图1所示,用弹簧测力计先测出石块的重力G1。(2)如图2所示,用弹簧测力计再测出空杯子的重力G桶。图1
阿基米德原理实验步骤:(3)如图3所示,把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯承接从溢水杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计的示数F示。图3思考:如果溢水杯中的水没有加满,会造成什么影响?1.2N
阿基米德原理(4)如图4所示,用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总。图42.4N思考:如何求出F浮的大小?如何求出G排的大小?由称重法可知,F浮=G-F示G排=G总-G桶
阿基米德原理实验数据表格次数物体的重力/N物体在液体中测力计示数/N浮力/N小桶和排液的总重/N小桶的重力/N排开液体的重力/N1234分析数据得出结论1.浸在液体中的物体受到向上的浮力2.浮力的大小等于物体排开液体的重力
阿基米德原理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4.适用范围:液体和气体3.用于计算的导出式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排浮力大小只和ρ液、V排有关。浮力大小与物体的形状、密度,浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
阿基米德原理F浮=G排=r液gV排