《10.2阿基米德原理》

1、1、重为5N的物体漂浮在水面上，那这个物体所受水对它的浮力为_.,F浮 = G,2、弹簧测力计下悬挂一个重物，在 空气中称量时的示数如图甲所示，把 重物浸在水中的示数如图乙所示，重 物浸在水中时所受的浮力_。,F浮 = G F拉,3、一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上 表面受到水的压力为5N，底部受到水的压力为13N。你认为这个物体受到水的浮力为_。,F浮= F向上-F向下,5N,1N,8N,10.2 阿基米德原理,国王让金匠做了一顶新的 纯金王冠。但他怀疑金匠 在金冠中掺假了。可是， 做好的王冠无论从重量上、 外形上都看不出问题。国 王把这个难题交给了阿基米德。 阿基米德日思夜想。一天， 他去澡

2、堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。,阿基米德(约公元前287212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。,阿基米德的灵感,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。,他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？随后，他设计了实验，解决了王冠鉴定的问题。,猜 想,浮力与排开的液体有什么关系？,浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力

3、就越大。,思 考,将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。,做做想想,推 理,排开液体的体积 液体的密度 = 排开液体的质量,浮力的大小跟排开液体所受的重力有关。,排开液体所受的重力越大,排开液体的质量越大,排开液体的体积越大,液体的密度越大,浮力越大,猜 想：,浮力的大小与排开液体所受重力的关系,图4,图1,测量数据填入记录表； 用不同物体、不同液体做几次实验。,探究实验,二、浮力的大小,分析数据得出结论：,浮力的大小等于排开液体所受的重力,实验数据表格,0.3 0.3,2 1.7 0.6 0.3,1 1.8 0.5 0.3,0.2 0.2,0.3 0.2 0.4 0.3,0

4、.1 0.1,2 1.65 0.65 0.3,0.35 0.35,阿基米德把金王冠放 进一个装满水的缸中，一 些水溢出来了。他取了王 冠，把水装满，再将一块 同王冠一样重的金子放进 水里，又有一些水溢出来。 他把两次的水加以比较， 发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。,这次实验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理：浮力的大小等于排开液体所受的重力。这条原理后人以阿基米德的名字命名。,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所受的重力。,2数学表达式：F浮=G排,4适用范围

5、：液体和气体,3用于计算的导出式： F浮= G排= m排g= r液 gV排,阿基米德原理,1区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2. F浮r液 gV排 r液液体的密度； V排物体排开的液体的体积； 3. F浮 r液 gV排 表明浮力大小只和 r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。,关于阿基米德原理的讨论,对原理的理解,（1）物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。,浸没,部分浸入,浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力。,（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,A浸没时：V排=V浸=

6、V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即 F浮=G液=液gV排=液gV浸=液gV物,B部分浸入时： V排=V浸V物 F浮=液gV排=液gV浸液gV物,浸没时： V排=V浸=V物,非浸没时：V排=V浸V物,V浸,对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小。,（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同.,根据公式 F浮=液g V排，浸没时， V排 = V物，当液不同时，浮力也随之变化。,（4）阿基米德原理同样适用于气体。,（1）如图所示：小鱼和大鱼在争论中，你认为 所受到的浮力大，你的理由 是 。,大鱼,大鱼排开液体的体积大,我在深处，受到的压

7、力大。,我的体积大，受到的浮力大。,课堂练一练：,（2）如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？,F浮A F浮B,A,（3）如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？,B,水,酒精,F浮A F浮B,例1浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( )。 A. 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 C. 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状等因素,C,典型例题：,例2一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（g取10 N/kg）,1,【解析】 根据阿基米德原理

8、： F浮G排液液gV排 据题意V排V/3 F浮液gV排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N,典型例题：,例3 、把密度为7.9 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3的煤油中，受到的浮力为多少牛？,解 ：已知：铁块完全浸没： V排= V铁= 5 10-4m3 ， 煤油= 0.8103 kg/m3,求：F浮,由F浮 r液 gV排 得：,F浮 r煤油 gV排 0.8103 kg/m3 10N/kg 5 10-4m3 4N,典型例题：,例4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（ ）。 A相等 B铝球的比铁球大

9、C铝球的比铁球小 D浮力都等于重力,【解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等,B,根据 ，铁 铝 ，则V铁V铝，,根据F浮=液gV排， F铝浮 F铁浮。,典型例题：,A铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大 B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D因素太多，无法判断,【解析】 根据 F浮=水g V排 ， 浸没，V 相同， V排相同， F浮相同。,提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。,例5如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则( ),C,1阿基米德原理的探究实验 2阿基米德原理的数学表达式 3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,本课小结,例6 、把重力为10N，体积为110-3m3的金属球全部浸入盛满水的容器内，求： 溢出的水的重力为多少N？ 浮力和重力的合力为多少N？其方向如何？,作 业,2弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3，这个物体的密度是（ ） A. 1/3103