阿基米德原理 PPT课件

1、第十章 2 阿基米德原理,热烈欢迎各位领导、老师莅临指导,五华县双华中学,初二（6）班,教师：张卫尧,1.液体和气体对浸在其中的物体有_（填方向）的托力，物理学中把这个托力叫做 。,竖直向上,复习,2.一切 中的物体都受到浮力的作用。,浮力,浸入液体,3、说说你学过计算浮力的式子,（1）、称重法： （2）、原因法： （3）、二力平衡法：,F浮=G-F拉,F浮=F向上-F向下,F浮=G 漂浮静止,4、浮力大小跟哪些因素有关？又与哪些因素无关？,浮力的大小与液体的密度和物体浸入液体体积的大小有关,浮力的大小与物体的密度和物体在液体的深度的大小无关,一、学习目标： 1.通过科学探究，经历探究浮力大小

2、的 过程， 知道阿基米德原理。 2.热情参与课堂实验探究，提高学习的 兴趣和自信心。 重点：阿基米德原理 难点：用阿基米德原理解答和计算有关浮力 的问题,利用3分钟时间预习课本，用红笔勾画出重点，标记出疑点，在充分预习的基础上，独立认真完成南方新课堂自主预习部分。,阿基米德（Archimedes，前287前212）是古希腊伟大的科学家。他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆平衡问题。,2 阿基米德原理,7,古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金，命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠王冠制成后，国王觉得有可能金匠问是否掺了假。但金匠用秤来称，与原来金块的重量一两不差可是，掺上

3、别的东西也是可以凑足重量的国王于是把阿基米德找来，要他解此难题,一连几天，阿基米德闭门谢客，反复琢磨，因为实心的金块与镂空的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法求算其体积，也就无法验证是否掺了假他绞尽脑汁也百思不得其解。,有一天 ,阿基米德由澡盆溢水联想到 ,读了这一故事,对你有什么启示?,同学们知道乌鸦喝水”的故事吗？思考乌鸦为什么能够喝到瓶子里的水呢？,阿基米德的启示,冥思苦想了很久都没有结果。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？ 同学们：根据什么公式可以计算解决鉴定问题呢？,传说澡盆的水溢出给了阿基米德启

4、发，由此他鉴别出了国王的王冠是否纯金所制。,阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球”。,10,轮船从江河航行到大海，吃水的深度变化了,把鸡蛋放入清水中，然后加盐，改变液体的密度，结果会怎么样呢？,鸡蛋浮出了水面,浮力可能与液体的密度有关,浮力的大小还可能与什么有关呢,猜想,探究,探究浮力的大小,回顾：浮力大小与哪些因素有关？,浮力大小，跟它浸入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。,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。,浮力的大小跟液体的密度和物体排开液体体积的大小有怎样联系呢？,阿基米德的灵感与猜想,跟浮力相关

5、因素有液体的密度和物体排开液体体积的大小 而根据密度公式有,m排g=G排,液V排=m排,浮力是力，跟浮力有关的量m排可不可以转换成力来表示呢？同学们你想到了用什么公式了吗？,那么排开水的重力就是与浮力有关的因素了，那么，真的如此吗？,你还记得曹冲称象的故事吗？聪明的小曹冲利用了什么原理？,14,浮力的大小与物体排开液体的重力有怎样的关系呢？物理学中通过什么来确定？,变小,变小,变小,浮上来的皮球，从它刚露出水面到最后漂在水面上不动的过程，它受到的浮力怎样变化？（ ）浸没在水里的体积怎样变化？( )它排开水的重力怎样变化?( ),我们来猜一猜：,浮力与物体排开液体重力的关系,图4,图1,测量数据

6、填入记录表； 用不同物体、不同液体做几次实验。,探究实验,实验与思考,猜想: 浮力的大小可能跟物体浸入液体 后排开的液体的重力有关.,小组讨论： 怎样来设计实验、如何利用手边的器材设计实验 ？,F浮=G-F,G排=G2-G1,比较F浮和G排的大小,收集实验数据：,1.15,0.70,0.90,0.45,0.45,0.54,0.34,0.20,0.20,0.65,0.78,0.68,0.10,0.55,0.10,比较浮力的大小和物体排开水的重量，你发现了什么？,阿基米德原理：,浸在液体中的物体所受浮力的大小_（填“等于”、“大于”或“小于”）被物体排开的液体所受的_。,等于,重力,2.公式：,F

7、浮=G排=m排g=液gV排,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= 液 gV排,一、阿基米德原理,F浮液 g V排,公式,p=液gh2 =液g(h1+l),F浮=F向上-F向下,=pS-pS,=液g(h1+l)-h1S,=液gV排,p=液gh1,根据浮力产生的原因推导阿基米德原理,1、浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体积大小有关，即：,F浮与液、V排有关,F浮与h深度无关,其中F浮表示物体所受的浮力、 液表示液体的密度、 V排表示物体排开液体 的体积。,对阿基米德原

8、理的理解,2、浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,浸没时，V排=V浸=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,部分浸入时， V排=V浸V物 F浮=液gV排=液gV浸液gV物,V排=V浸=V物,V排=V浸V物,V浸,浸没,部分浸入,物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种。,二、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。,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，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，所受的浮力也越小。,浸没

9、,部分浸入,古代怀丙和尚就是利用这个原理捞铁牛的，现在也用于考古打捞沉船,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。,阿基米德定律公式中 F浮=G排= 液g V排, V排不一定等于V物,只有在物体完全浸没时V排才等于V物.,液指的是液体的密度；,4、注意：,浮力的大小只与液、V排有关（即物体排开的液体受到的重力有关）,当物体跟盛液体的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上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。,（5）阿基米德原理同样适用于气体。,返回,F

10、浮液 V排 g,公式中注意单位代入：,三、悬浮和漂浮的相同点和区别：,相同点：,都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即： F浮 =G,F浮,G,悬浮,漂浮,不同点：,（1）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体中；而漂浮，物体是静止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。,（2）悬浮时，物体浸没在液体中，所以V排 =V物，而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以V排 V物。,V排 =V物,V排 V物,返回,悬浮,漂浮,小结：,浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。这便是著名的阿基米德原理。,例1浸在液体中的物体,受

11、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,三、例题分析,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： 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,例3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

12、,【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。,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4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,阿基米德原理 浮力的大小与什么因素有关？,这堂课你学到了什么？,总结本节课,公式,F浮=G排= 液g V排,还有什么疑

13、问吗？,练习：,1. 液体和气体对浸在其中的物体有_（填方向）的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。,竖直向上,2.浸在液体中的物体所受浮力的大小_（填“等于”、“大于”或“小于”）被物体排开的液体所受的_。这便是著名的阿基米德原理。,等于,重力,练习：,3.下面几种关于浮力的说法中，正确的是（ ） A、只要液体密度大，对浸在其中的物体的浮力就一定大； B、只要物体的体积大，所受的浮力一定大； C、物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与液体的形状及浸没液体时的深度无关； D、阿基米德原理只适合液体。,C,练习：,4.将重5N的物块放入盛满水的烧杯中，从杯中溢出3N的水，则物块受到的浮力是（ ） A、8N； B、5N； C、3N； D、2N。,C,C,5.在弹簧测力计的下端挂一实心铜球，现将铜球慢慢浸入水中，直到铜块沉到水底，在铜块浸入到沉底的过程中，弹簧测力计的示数将（ ） A、逐渐变小； B、保持不变； C、先逐渐变小，后保持不变； D、先逐渐变小，后逐渐变大。,练习：,6.在大海中航行的轮船、空气中上升的气球、太空中运行的宇宙飞船是否都受到浮力？,答