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义务教育教科书（人教）八年级物理下册义务教育教科书（人教）八年级物理下册 阿基米德的启示阿基米德的启示两千多年以前，希腊学两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？液体的体积吗？排开液体的体积排开液体的体积物体浸在液体中的体积物体浸在液体中的体积=做做想想做做想想将易拉罐按入装满水的烧杯将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体中，感受浮力与排开的液体的关系。的关系。回顾：回顾：浮力大小与哪些因素有关？浮力大小与哪些因素有关？浮力大小，浮力大小，跟它跟它浸在液体中的体积浸在液体中的体积和和液体的密度液体的密度有有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。力就越大。猜猜 想想 浮力与排开的液体有什么关系？浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？可以怎样表述浮力的大小？浮力大小可能与浮力大小可能与排开液体的体积排开液体的体积液体的密度有关液体的密度有关浮力大小，跟它浮力大小，跟它排开液体的体积排开液体的体积和和液体的密度液体的密度有有关。关。排开液体的体积排开液体的体积越大、越大、液体的密度液体的密度越大，浮越大，浮力就越大。力就越大。浮力大小可能与浮力大小可能与排开液体的重力有关。排开液体的重力有关。 实验器材：石块、铝块、铁块、实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水溢水杯、空杯、测力计、水用弹簧测力计先测出石块的重力用弹簧测力计先测出石块的重力G G。用弹簧测力计再测出空杯子的重用弹簧测力计再测出空杯子的重力力G G杯。杯。1.15N0.45N实验步骤：实验步骤：一、阿基米德原理一、阿基米德原理探究实验探究实验把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯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，读出此时弹簧承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数测力计的示数 F F。用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G G总总 。0.70N0.70N0.90N0.90N收集实验数据：收集实验数据：研究对象物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F/N杯、水总重 G总/N浮力的大小 F浮/N排开水的重量G排/N石块0.45铝块0.45铁块0.451.150.700.900.450.450.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10 比较比较浮力的大小浮力的大小和和物体排开水的重物体排开水的重量量，你发现了什么？，你发现了什么？动画演示：阿基米德原理动画演示：阿基米德原理阿基米德原理阿基米德原理1.1.内容：内容： 浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮浸在液体里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。力的大小等于物体排开的液体受到的重力。2.2.公式：公式：F F浮浮=液液 g Vg V排排3.3.对原理的理解对原理的理解（1 1）物体）物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全部浸入（即浸没）全部浸入（即浸没）”和和“部分部分浸入浸入”两种情况。两种情况。 不论物体是浸没还是部分浸入在液不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。所受的浮力也越小。浸没浸没部分浸入部分浸入 当物体跟盛液体当物体跟盛液体的的容器底部紧密接触时，则容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。（2 2）阿基米德原理同样适用于气体。）阿基米德原理同样适用于气体。1 1区分：浸没、浸入、浸在、没入；区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2. 2. F F浮浮r r液液 gVgV排排 r r液液液体的密度；液体的密度； V V排排物体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3. 3. F F浮浮 r r液液 gVgV排排 决定式决定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液液、V V排排有关，有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中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。的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。二、关于阿基米德原理的讨论二、关于阿基米德原理的讨论例例1浸在液体中的物体浸在液体中的物体, ,受到的浮力大小取决于受到的浮力大小取决于( )( )。 A. . 物体的体积和液体的密度物体的体积和液体的密度 B. . 物体的密度和物体浸入液体的深度物体的密度和物体浸入液体的深度 C. . 物体浸入液体的体积和液体的密度物体浸入液体的体积和液体的密度 D. .物体的质量、体积、浸入液体的深度及形物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素状等因素C三、例题分析三、例题分析例例2 2一个体积为一个体积为300 cm300 cm3 3 的物体浮在水面上，的物体浮在水面上，它的它的2/32/3体积露出水面，它受的浮力是多大体积露出水面，它受的浮力是多大 N N。（。（g g取取10 N/kg10 N/kg）1 1根据阿基米德原理：根据阿基米德原理： F F浮浮G G排液排液液液gVgV排排据题意据题意V V排排V V/3/3 F F浮浮液液gVgV排排 1.01.010103 3 kg/mkg/m3 310 N/kg10 N/kg1010-4 -4 m m3 3 =1 N =1 N例例3 3把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在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（水中，它们受到的浮力（ ）。）。 A A相等相等 B B铝球的比铁球大铝球的比铁球大 C C铝球的比铁球小铝球的比铁球小 D D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析】【解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等铁球和铝球的重力相等，则质量相等B BmV 根据根据 ，铁铁 铝铝 ，则，则V V铁铁 V V铝铝，根据根据F F浮浮= =液液gVgV排排， F F铝浮铝浮 F F铁浮铁浮。 A A铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大深度最大 B B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C C铅球、铁球、铝球受的浮力一样大铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D D因素太多，无法判断因素太多，无法判断 【解析】【解析】根据根据 F F浮浮= =水水g g V V排排 ，浸没，浸没，V V 相同，相同， V V排排相同，相同， F F浮浮相同。相同。 提示：提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。例例4 4如图所示如图所示, ,体积相同体积相同, ,密度不同的铅球、铁球、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则铝球浸没在水中不同深度的地方，则( ) ( ) C C例例5 5甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为度分别为5 510103 3 kg/mkg/m3 3和和101010103 3 kg/mkg/m3 3，甲球挂在甲，甲球挂在甲弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让金属球全部没入水中，这时（金属球全部没入水中，这时（ ）。）。 A A甲、乙两球所受到的浮力之比为甲、乙两球所受到的浮力之比为2:12:1 B B甲、乙两球所受到的浮力之比为甲、乙两球所受到的浮力之比为1:21:2 C C甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:98:9 D D甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12 11:12 【解析】解析】m m甲甲m m乙乙, , 甲甲: : 乙乙1:21:2，V V甲甲: :V V乙乙2:12:1； 根据根据 F F浮浮水水g g V V排排，且，且V V排排V V物物 F F浮甲浮甲: : F F浮乙浮乙2:1. 2:1. 分析物体受力：分析物体受力： F F浮甲浮甲 + +F F甲甲G G甲甲 F F浮乙浮乙 + +F F乙乙G G乙乙 89FGFgVgVFGFgVgV 甲甲甲甲浮浮甲甲甲甲甲甲水水甲甲乙乙乙乙浮浮乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙提示：提示：分析物体受力分析物体受力A A 选项正确选项正确C C 选项正确选项正确G G乙乙 F F乙乙 F F浮乙浮乙G G甲甲 F F甲甲 F F浮甲浮甲 1阿基米德原理的探究实验阿基米德原理的探究实验2阿基米德原理的数学表达式阿基米德原理的数学表达式3阿基米德原理的公式讨论阿基米德原理的公式讨论4利用阿基米德原理的分析与计算利用阿基米德原理的分析与计算我 受我 受到 浮到 浮力大力大我 受我 受到 的到 的浮 力浮 力大大 1 1、在如图所示的大、在如图所示的大鱼和小鱼的争论中，鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法正确，这是因鱼的说法正确，这是因为两条鱼浸没在同种液为两条鱼浸没在同种液体中，它们受到的浮力体中，它们受到的浮力大小与大小与 有关。有关。大大 2 2、一个、一个2N2N的物体，挂在弹簧测力计上，当钩的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是码浸没在水中时弹簧测力计的示数是1.2N1.2N，这个，这个钩码受到水的浮力是钩码受到水的浮力是 N N0.80.8 3 3、 某物体重某物体重0.5N,0.5N,把它放入盛有水的烧杯中把它放入盛有水的烧杯中, ,溢溢出重为出重为0.3N0.3N的水的水, ,则它受到的浮力为则它受到的浮力为( )( ) A. A.一定为一定为0.3N. B.0.3N. B.可能为可能为0.2N. 0.2N. C. C.一定为一定为0.5N. D.0.5N. D.可能为可能为0.4N.0.4N.D D4 4、比较下列物体受的浮力、比较下列物体受的浮力体积相同的铜、铁、铝浸没水中体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁铁F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁 F F浮铜浮铜 铜铜铝铝 如图所示，如图所示，A A、B B两个物体的体积相两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？等，哪个受到的浮力大？ ABF F浮浮A A 铝铝) )4 4、比较下列物体受的浮力、比较下列物体受的浮力铝球铝球学而不思则罔，思而不学则殆。学而不思则罔，思而不学则殆。
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