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L14 · 阿基米德原理
8下 · 第十章 浮力 · F浮=G排=ρgV
浮力 F浮1.0 N 排开液重 G排1.0 N 物体重 G物3.0 N 实验步骤甲
🏠/ 8下物理/ 第十章 浮力/ L14 阿基米德原理
14
10.2

阿基米德原理 · F浮=G排=ρgV ARCHIMEDES' PRINCIPLE

★★★★☆ 重点 📈 SVG互动实验 溢水杯实验 🚨 判零分×3 🎤️ 语音讲解
01
🧪阿基米德实验 · 溢水杯验证
分步操作弹簧测力计与溢水杯,验证F浮 = G排
①②③④ 实验四步法 · 点展开/折叠
1

甲·测空桶

用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶

2

乙·测物重

测出物体在空气中的重力G物

3

丙·浸没 ⭐

物体浸没溢水杯,读F拉,收集溢出水

⚠️ 溢水杯必须装满水

4

丁·测总重

测出小桶和溢出水的总重力G总

探究浮力的大小与排开液体重力的关系 弹簧测力计 · 溢水杯 · 分步实验 0 1 2 3 4 5 N 溢水杯(水满至溢水口) 接水桶 步骤甲 · 空桶重 G桶 = 1.0 N
实验数据记录
步骤测量量读数 / N
甲G桶(空桶重)1.0
乙G物(物体重)3.0
丙F拉(浸入水中拉力)2.0
丁G总(桶+排水总重)2.0
浮力 F浮F浮 = G物 - F拉 = 3.0 - 2.0 = 1.0 N
排开液重 G排G排 = G总 - G桶 = 2.0 - 1.0 = 1.0 N
✅ F浮 = G排 = 1.0 N
阿基米德灵感

关键灵感物体浸在液体中的体积等于它排开液体的体积。排开液体的质量越大,所受浮力越大。

🔬 实验步骤详解
  • 甲:用弹簧测力计测出空小桶的重力 G桶
  • 乙:测出物体在空气中的重力 G物
  • 丙:将物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出弹簧测力计示数 F拉,同时用小桶接住溢出的水
  • 丁:测出小桶和溢出水的总重力 G总
  • 计算:F浮 = G物 - F拉,G排 = G总 - G桶
⚡ 实验结论

实验测得 F浮 = G排,即浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。这就是阿基米德原理。

02
📈浮力计算器 · F浮=ρgV
选择液体种类、调节排开体积,实时计算浮力大小
浮力计算器 · F浮 = ρ液 × g × V排 选择液体 · 调节排开体积 · 实时计算浮力 溢水口 物体
100 cm³
10 N/kg
阿基米德原理公式
F浮 = G排 = ρ液 · g · V排
ρ液:液体密度(kg/m³) · g:常数(N/kg) · V排:排开液体体积(m³)

适用范围阿基米德原理对液体和气体都适用。无论物体是漂浮、悬浮还是沉底,浮力都等于它排开流体所受的重力。

🧮 公式说明
  • ρ液:液体的密度(kg/m³),不是物体的密度
  • g:常数,通常取 10 N/kg(精确值 9.8 N/kg)
  • V排:物体排开液体的体积(m³),不一定等于物体体积
  • 完全浸没时 V排 = V物;部分浸入时 V排 < V物
  • 1 cm³ = 10-6 m³,注意单位换算
课本例题
📝 例题1:塑料块浸没在水中

题目:某塑料块体积为 100 cm³,浸没在水中,求受到的浮力。(g=10 N/kg)

解:塑料块浸没,V排 = V物 = 100 cm³ = 10-4 m³

F浮 = ρ水 g V排 = 1000 × 10 × 10-4 = 1.0 N

📝 例题2:测盐水密度

题目:物体重 5.0 N,浸没在盐水中时弹簧测力计示数 3.8 N,物体体积 100 cm³,求盐水密度。(g=10 N/kg)

解:F浮 = G - F拉 = 5.0 - 3.8 = 1.2 N

V排 = 100 cm³ = 10-4 m³

ρ盐水 = F浮 / (g × V排) = 1.2 / (10 × 10-4) = 1200 kg/m³

03
👑王冠鉴定 · 阿基米德的"尤里卡"
故事动画重现阿基米德发现排水法测体积的过程
王冠鉴定 · 阿基米德的"尤里卡"时刻 1/5 · 王冠疑案
交互式王冠密度计算器

调节王冠质量和排水体积,计算密度并与纯金比较。

500 g
26.0 cm³
王冠密度19.23 g/cm³
纯金密度19.3 g/cm³
纯银密度10.5 g/cm³
✅ 接近纯金密度,王冠为纯金
阿基米德的故事

历史故事古希腊国王希伦请阿基米德鉴定王冠是否掺银。阿基米德苦思冥想,一天洗澡时发现身体浸入水中水就溢出,顿悟:浸入液体的体积等于排开液体的体积。他兴奋地跳出浴缸大喊"尤里卡!"(我找到了!)。

🧬 鉴定方法
  • 取与王冠同质量的纯金块
  • 将王冠浸入满水容器,收集溢出水,测体积 V冠
  • 将纯金块浸入满水容器,测溢出水体积 V金
  • 若 V冠 = V金,王冠为纯金;若 V冠 > V金,说明掺了密度小的银
  • 原理:质量相同,掺银后体积变大(银密度小于金),排开水的体积更大
04
❌互动判分 · 阿基米德原理辨析
3道典型选择题,检测本节核心概念掌握
1. 阿基米德原理的数学表达式是?
2. 关于公式 F浮=ρ液gV排 中的 V排,下列说法正确的是?
3. 在阿基米德实验中,弹簧测力计测得 F浮 与 G排 的关系是?
!
🚨判零分红线 · 阿基米德原理门诊
本节 3 条 高频判零分点,阅卷组红线:错一处 = 整题零分。
判零分 × 3 条红线REDLINES · ZERO SCORE TRIGGERS
  1. 公式中 ρ 写成物体密度 ρ物 → 零分;ρ液 ’ 浮力只跟液体密度有关,跟物体密度无关
  2. V排 直接等于物体体积 V物 → 零分;完全浸没时 V排=V物 ’ 部分浸入时 V排 < V物
  3. 单位换算错误(cm³ 直接代入公式) → 零分;1 cm³ = 10⁻⁶ m³ ’ 计算前必须统一单位
🎡
🎡本课语音讲解
点任意段直接播放对应音频 · 进度同步到底部播放器
01
课程导入:王冠之谜
约1分30秒 · 开场白
02
阿基米德的故事
约2分00秒 · 历史故事
03
阿基米德原理的内容
约2分00秒 · 核心概念
04
探究阿基米德原理实验
约2分00秒 · 实验演示
05
公式推导:F浮=ρ液gV排
约2分00秒 · 公式推导
06
V排与浸没的关系
约2分00秒 · 概念辨析
07
生活中的阿基米德原理
约2分00秒 · 应用案例
08
易错点辨析
约2分00秒 · 错题门诊
09
本课总结
约1分30秒 · 1页精华带走
✦
📋本课总结 · 1 页精华卡
核心考点 · 公式 · 判零分点 · 一页带走
✅ 一句话速记
F浮 = G排 = ρ液gV排
核心公式F浮 = G排 = ρ液 · g · V排
关系结论浮力大小等于排开液体所受重力,与物体密度、形状无关
⛔ 判零分① ρ用物密 · ② V排=V物 · ③ 单位错 → 任一条 = 零分
⭐ 中考频率★★★★☆ 级 · 计算/实验必考
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