第十章第2节阿基米德原理上课用好

1、1.浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体对它的竖直向上的托力叫做浮力。2.浮力的施力物体（液体）、 受力物体（浸入物体）3.浮力的方向：竖直向上。4.浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体对物体向上的压力与向下的压力之差。 F浮=F向上-F向下复习复习浮力浮力5 5、计算浮力的方法：、计算浮力的方法：F浮浮 = G - F拉拉 （1）平衡法）平衡法F浮浮 = GF浮浮=F 向上向上-F向下向下（3）压力差法：）压力差法：.GF拉拉F浮浮F.G浮浮1h2hlF向下F向上（2）称重法）称重法第十章第十章 第节第节阿基米德原理阿基米德原理 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

2、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，满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？物体排开液体的体积吗？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 将易拉罐按入将易拉罐按入装满水装满水的的烧杯中，感受浮力与排开烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。的液

3、体的关系。 浮力大小浮力大小跟它（浸入物体）跟它（浸入物体）排开液体中的体排开液体中的体积积多少有多少有关。排开液体的体积越大，浮力就越大。关。排开液体的体积越大，浮力就越大。猜猜 想想浮力大小浮力大小可能跟可能跟排开液体的重力有关。排开液体的重力有关。猜想猜想:说明：说明：提出问题：浮力的大小跟什么因素有关？提出问题：浮力的大小跟什么因素有关？一、阿基米德原理一、阿基米德原理浮力与物体排开液体重力的关系浮力与物体排开液体重力的关系图图2图图3图图4图图1测量数据填入记录表；测量数据填入记录表；观看观看FLASHFLASH课件课件，用不同液体做几次实验。用不同液体做几次实验。探究实验探究实验实

4、验数据表格实验数据表格次次数数物体的物体的重力重力/ /N N物体在液物体在液体中测力体中测力计示数计示数/ /N N浮力浮力/ /N N小桶和排小桶和排液的总重液的总重/ /N N小桶的小桶的重力重力N N排开液体排开液体的重力的重力/ /N N水水酒酒精精一、阿基米德原理一、阿基米德原理分析数据得出结论分析数据得出结论1浸在液体中的物体受到浸在液体中的物体受到竖直向上竖直向上的浮力。的浮力。2浮力大小浮力大小等于物体排开液体的等于物体排开液体的重力大小重力大小。1 1内容：内容：浸在液体中的物体所受的浮力，浸在液体中的物体所受的浮力， 浮力大小等于它排开液体的重力大小。浮力大小等于它排开液

5、体的重力大小。2 2数学表达式：数学表达式：F F浮浮= =G G排排4 4适用范围：适用范围：液体和气体液体和气体3 3用于计算的导出公式：用于计算的导出公式： F F浮浮= = G G排排= = m m排排g= g= r r液液 gVgV排排一、阿基米德原理一、阿基米德原理1关于关于v物物与与v排排的关系：的关系：1）完全浸入（浸没、没入）：）完全浸入（浸没、没入）： ， 2）未完全浸入：）未完全浸入： 。二、对阿基米德原理的讨论二、对阿基米德原理的讨论浸没浸没部分浸入部分浸入 A浸没时浸没时，V排排=V浸浸=V物物，此时物体，此时物体 所受的浮力等于排开液体的重力，所受的浮力等于排开液体

6、的重力， 即即F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物V浸浸B部分浸入时部分浸入时， V排排=V浸浸V物；物；F浮浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物V排排=V浸浸=V物物V排排=V浸浸V物物2. F浮浮 液液gV排排 液液液体的密度；液体的密度；V排排物体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3. 从公式中：从公式中：F浮浮 液液gV排排 可知，浮可知，浮力大小只与力大小只与液液、V排排有关，跟物体的有关，跟物体的形形状、密度，深度状、密度，深度、是否运动是否运动等因素无等因素无关。关。解释：物体解释：物体“浸在（浸入）浸在（浸入）液体里液体里”包括包括“全部全部浸入

7、（即浸没）浸入（即浸没）”和和“部分部分浸入浸入”两两种情况。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体里都受到浮力都受到浮力。对于。对于同一物体同一物体而言，而言，浸没浸没时时受到的受到的浮力大浮力大，部分，部分浸入浸入时受到的时受到的浮力小浮力小，如果浸入的如果浸入的体积越小体积越小，所受的，所受的浮力也越小。浮力也越小。浸没浸没V排排=V浸浸=V物物部分浸入部分浸入V浸浸V排排=V浸浸V物物二、对二、对阿基米德原理阿基米德原理的讨论的讨论4、同一物体同一物体浸没在不同的液体中时，浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不由于液体的密度不同，所

8、受的浮力也不同同.（例如：死海）（例如：死海）根据公式根据公式 F浮浮=液液g V排排，浸没时浸没时， V排排 = V物物，当当液液不同时，浮力也随之不同时，浮力也随之变化变化。5、阿基米德原理同样适用于、阿基米德原理同样适用于气体气体。二、对二、对阿基米德原理阿基米德原理的讨论的讨论 阿基米德原理的应用阿基米德原理的应用例例1、（、（1）有一物体在水中）有一物体在水中排开水的质量排开水的质量是是100g，物，物体受到水的浮力是多小？体受到水的浮力是多小？ （2）有一个重）有一个重8.18.1N的铝块，当它的铝块，当它浸没浸没在水中时在水中时受到的浮力是多少受到的浮力是多少？（？（g取10N/

9、kg、 铝=2.7103kg/m3）解：依题意得，解：依题意得，(1)物体排出的水重力：物体排出的水重力：G排排=m水水g =0.1kg10N/kg=1N物体受到的浮力：物体受到的浮力：F浮浮=G排排=1N（2）铝块的质量：）铝块的质量：m=G/g=8.1N10N/kg=0.81kg铝块的体积：V铝=m/ 铝= 0.81kg/ 2.7103kg/m3=0.310-3m3铝块浸没受到的浮力：铝块浸没受到的浮力：F浮浮= 水水gV排排= 水水gV铝铝 =例例2、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；

10、 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状等因素。物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素。C例例3一个体积为一个体积为300 cm3 的物体浮在的物体浮在水面上水面上，它的，它的2/3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？（？（g取取10 N/kg）根据阿基米德原理：根据阿基米德原理： F浮浮G排液排液液液gV排排据题意据题意V排排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m

11、3=1 N例例4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相等相等 B铝球的比铁球大铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小铝球的比铁球小 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BmV 根据根据 ，铁铁 铝铝 ，则，则V铁铁V铝铝，根据根据F浮浮=液液gV排排， F铝浮铝浮 F铁浮铁浮。 A铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大度最大 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

12、的密度最大 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浮浮=水水g V排排 ，浸没，浸没，V 相同，相同， V排排相同，相同， 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5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例例6甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为为

13、5103 kg/m3和和10103 kg/m3，甲球挂在甲弹簧测力计下，甲球挂在甲弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让金属球全部没入水中，这乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让金属球全部没入水中，这时时 运用浮力知识解决问题运用浮力知识解决问题AG乙乙 F乙乙 F浮乙浮乙G甲甲 F甲甲 F浮甲浮甲 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2:1 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1:2 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8:9 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 运用浮力知识解

14、决问题运用浮力知识解决问题【解析解析】m甲甲m乙乙, 甲甲: 乙乙1:2，V甲甲:V乙乙2:1； 根据根据 F浮浮水水g V排排，且，且V排排V物物 F浮甲浮甲: F浮乙浮乙2:1. 分析物体受力：分析物体受力： F浮甲浮甲 +F甲甲G甲甲 F浮乙浮乙 +F乙乙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 选项正确选项正确C 选项正确选项正确G乙乙 F乙乙 F浮乙浮乙G甲甲 F甲甲 F浮甲浮甲自己试试让能自己试试让能力提升力提升 1 1、某、某物体重物体重0.5N,0.5N,把它放入把它放入盛有

15、水盛有水的烧杯的烧杯中中, ,溢出重为溢出重为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.一定一定为为0.3N0.3N； B B. .可能可能为为0.2N0.2N； C. C.一定一定为为0.5N0.5N； D D. .可能为可能为0.4N.0.4N.2、比、比较下列物体受的浮力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F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁 F F浮铜浮铜 铁铁铜铜铝铝 如图所示，如图所示，A A、B B两个物体的体积两个物体的体积相等相等，哪个受到的浮力大？哪个受到的浮力大？ ABF F浮浮A A 铝铝)比较

16、下列物体受的浮力比较下列物体受的浮力 作作 业业2弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测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（这个物体的密度是（ ） A. 1/3103 kg/m3 B. 2/3103 kg/m3 C. 3103 kg/m3 D. 3/2103 kg/m31铁块的体积是铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开，全部浸入水中时，排开水的体积是水的体积是 cm3, ,排开的水重是排开的水重是 N，受，受到的浮力是到的浮力是 N。如果将它全部浸入酒精中，。如果将它全部

17、浸入酒精中，受到的浮力是受到的浮力是 N。（。（g取取10 Nkg） 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课堂小结课堂小结 浮力拓展浮力拓展题型二题型二 本组题考查你是否理解了阿基米德原理本组题考查你是否理解了阿基米德原理 例例1 1 将一块金属块慢慢放入盛有水的水槽中，该将一块金属块慢慢放入盛有水的水槽中，该金属块受到的浮力：金属块受到的浮力： A. A. 随着金属块浸入水的深度的增加而不断增大随着金属块浸入水的深度的增加而不断增

18、大 B. B. 与水槽中的水多少有关；与水槽中的水多少有关； C. C. 与金属块的重有关；与金属块的重有关； D. D. 在水完全淹没金属块前，随着浸入水中的体积在水完全淹没金属块前，随着浸入水中的体积越多，浮力越大，在完全淹没后，浮力保持不变。越多，浮力越大，在完全淹没后，浮力保持不变。 知识点知识点 考查对阿基米德原理的理解闯关点拨闯关点拨 根据阿基米德原理，物体在根据阿基米德原理，物体在同种液体中同种液体中所受浮力随所受浮力随着物体排开液体的体积的增大而增大着物体排开液体的体积的增大而增大 解解 在金属块没有被水完全淹没前，排开水的体积不断增大，在金属块没有被水完全淹没前，排开水的体积

19、不断增大，浮力不断增大，但金属块被水完全淹没后，金属块排开水的体浮力不断增大，但金属块被水完全淹没后，金属块排开水的体积不变，物体所受的浮力也不变，与水槽中的水多少无关，与积不变，物体所受的浮力也不变，与水槽中的水多少无关，与金属块的重无关金属块的重无关. 答答 选选D 知识点知识点 考查对浮力的理解考查对浮力的理解闯关点拨闯关点拨 浮力的大小只与液体的密度和物体排开的液体体积有关，与其他浮力的大小只与液体的密度和物体排开的液体体积有关，与其他因素无关，阿基米德原理内容里的液体不仅仅是水，也可以是其它的液体，气体因素无关，阿基米德原理内容里的液体不仅仅是水，也可以是其它的液体，气体对浸在其中的

20、任何物体都具有浮力对浸在其中的任何物体都具有浮力.解解 由公式由公式F浮浮=液液gV排排 可知，物体浸没在水中可知，物体浸没在水中V排排 保持不变，即排开水的重保持不变，即排开水的重力不变，物体受到的浮力不变，浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关，力不变，物体受到的浮力不变，浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关，故故 A错，浸在液体中的物体受到的浮力大小等于被物体排开的液体受到的重力，错，浸在液体中的物体受到的浮力大小等于被物体排开的液体受到的重力，但不都等于排开水的重力，故但不都等于排开水的重力，故B错，铁块在水中下沉，同样也受到水对它向上的错，铁块在水中下沉，同样也受到水对它向上的

21、浮力，只是受到的浮力小于铁块的重力，因此下沉，故浮力，只是受到的浮力小于铁块的重力，因此下沉，故C错错.浸在气体中的物体也浸在气体中的物体也受到空气对它的浮力作用，所以地面上的铅球也受到它的浮力作用，故受到空气对它的浮力作用，所以地面上的铅球也受到它的浮力作用，故D正确正确. 例例2 下列关于浮力的说法正确的是：下列关于浮力的说法正确的是： A 物体浸没在水中越深，所受到的浮力越大；物体浸没在水中越深，所受到的浮力越大； B、浸在液体里的物体受到的浮力总等于物体排开水的重、浸在液体里的物体受到的浮力总等于物体排开水的重力；力； C、铁块在水中下沉，表明铁块在水中不受到浮力的作、铁块在水中下沉，

22、表明铁块在水中不受到浮力的作用；用； D、地面上的铅球也受到浮力的作用。、地面上的铅球也受到浮力的作用。例例3 将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力（中，它们受的浮力（ ） A.相等相等 B.铜球最大铜球最大 C.铝球最大铝球最大 D.铁球最大铁球最大知识点知识点 考查对阿基米德原理的理解考查对阿基米德原理的理解闯关点拨闯关点拨 因为因为液相等，关键是比较液相等，关键是比较V排的排的大小大小解解: 铜、铁、铝三物质中，铝的密度最小铜、铁、铝三物质中，铝的密度最小.现现在三个球重力相等，则铝球体积最大在三个球重力相等，则铝球体积最大.浸

23、没在浸没在水中后，铝球排开水的体积最大，即排开的水中后，铝球排开水的体积最大，即排开的水最重，它所受的浮力也最大水最重，它所受的浮力也最大.正确答案为正确答案为C. 知识点知识点 浮力的计算浮力的计算闯关点拨闯关点拨 要求出石块的密度，关键得先求出它的体积要求出石块的密度，关键得先求出它的体积.石块浸没石块浸没在水中时，它的体积等于被它排开的水的体积，即在水中时，它的体积等于被它排开的水的体积，即V石石=V排排.解解 浮力浮力F浮浮=G-F=5N-2N=3N 石块的体积石块的体积 V石石=V排排=石块的密度石块的密度题型三题型三 会利用阿基米德原理进行有关的计算会利用阿基米德原理进行有关的计算

24、 例例4： 在空气中用弹簧测力计测得某石块重在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N；浸；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，求该石，求该石块是密度（取块是密度（取g=10N/kg） 343310310103mmgF水浮3334/1033. 1/103105mkgmkggVGm石石石 说明说明 本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法.利利用阿基米德原理还能计算液体的密度请看下面一题用阿基米德原理还能计算液体的密度请看下面一题.例例55变形题变形题 在空气中用弹簧测力计测某石在空气中

25、用弹簧测力计测某石块重为块重为5N5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为示数为2N2N；浸没在另一种液体中称量，弹簧；浸没在另一种液体中称量，弹簧测力计的示数为测力计的示数为1.4N1.4N，求这种液体的密度，求这种液体的密度. . 3433103101025mmgFGgFV水水水浮水排水3334/102 . 1/103106 . 3mkgmkggVF排液浮液液找出这个隐含条件是本题的关键.解：解： F浮液浮液=GF液液=5N1.4N=3.6N因为浸没，所以因为浸没，所以V排液排液=V石石=V排水排水=310-4m3题型四：题型四： 会运用物体浮沉条件判别会运用

26、物体浮沉条件判别浸在液体中的物体浸在液体中的物体所处的所处的状态，能灵活应用浮沉条件及漂浮条件解决有关的简单问题状态，能灵活应用浮沉条件及漂浮条件解决有关的简单问题 例例6 6 把质量为把质量为250g250g，体积为，体积为300cm300cm3 3的金属球放入的金属球放入水中，静止时它受到的浮力为水中，静止时它受到的浮力为 。333/1/83. 0300250cmgcmgcmgVm球NkgNkgmgGF45. 2/8 . 925. 0浮静止时的状态有三种：静止时的状态有三种：漂浮、悬浮、沉底漂浮、悬浮、沉底. .知识点知识点 根据不同条件判断物体所处的状态闯关点拨闯关点拨 解本题的关键在于

27、确定金属球在水中静止时所处的状态状态。 方法，求出球的密度球，再跟水比较。球水 球静止时漂浮在水面上解解 例例7 7 在一个装满水的容器中，放入一个质量为在一个装满水的容器中，放入一个质量为20g20g的物体，从容器中溢出的物体，从容器中溢出15g15g的水，则该物体在的水，则该物体在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强是（水中的浮沉情况和水对容器底部的压强是（ ） A A下沉，压强不变；下沉，压强不变； B B上浮，压强不变；上浮，压强不变； C C漂浮，压强减小；漂浮，压强减小； D D悬浮，压强增大。悬浮，压强增大。 容器中装满水，容器中装满水，物体放入后，排物体放入后，排开的水即为从容开的水即为从容器中溢出的水器中溢出的水知识点知识点 考查浮沉条件考查浮沉条件闯关点拨闯