初中物理-《阿基米德原理》教学课件设计

第十章第２节阿基米德原理

阿基米德（公元前287年－公元前212年），古希腊哲学家、数学家、物理学家、静力学和流体力学的奠基人．相传叙拉古赫农王做了一顶金王冠，他怀疑工匠掺了银子，便要阿基米德鉴定它是不是纯金制的，且不能损坏王冠．阿基米德捧着这顶王冠整天苦苦思索，有一天，阿基米德去浴室洗澡，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，头脑中像闪过一道闪电：“我找到了！”阿基米德原理

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．他取出王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢了出来．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，他断定金冠中掺入了银．随着进一步研究，沿用至今的流体力学最重要基石——阿基米德原理诞生了．阿基米德原理排开液体的体积物体浸在液体中的体积=做做想想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。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。猜想浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关浮力大小，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，浮力就越大。浮力大小可能与排开液体的重力有关。一、阿基米德原理浮力与物体排开液体重力的关系图1图2图3图4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/N123一、阿基米德原理分析数据得出结论1.51.51．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1.81.81.80.80.80.31.00.52.01.31.80.50.50.51.31.31．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排一、阿基米德原理1．区分：浸没、浸入；2.F浮＝ρ液gV排

ρ液——液体的密度；V排—物体排开的液体的体积(浸没:V排＝V物部分浸入:V排<V物)3.F浮＝ρ液gV排——

决定式表明浮力大小只和

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。二、关于阿基米德原理的讨论

例1有一个重为7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力?（g=10N/Kg）解：m铁==7N10N/kg=0.7kgV铁=m铁ρ铁==8.9×10-5m3V排=V铁=8.9×10-5m3=1.0×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg=0.89N由阿基米德原理得：F浮=G排=m排g=ρ水V排gG铁g0.7kg7.9×103kg/m3例2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×√××例3一个体积为300cm3的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是

N。（g取10N/kg）1【解析】根据阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排

据题意V排＝V/3F浮＝ρ液gV排

＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N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，ρ铁＞ρ铝

，则V铁<V铝，根据F浮=ρ液gV排，∴F铝浮＞

F铁浮。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

。根据

F浮=ρ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一个体积是20m3的气球，在地面附近受到的空气对它的浮力是多少？（地面附近的空气密度是1.29kg/m3，g取10N/kg）F浮＝G排=ρ空气gV排V排=V球=20m3解：=1