(共22张PPT)
第十章 第2节
阿基米德原理
温故导新
浮力
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力。
2.浮力的方向:竖直向上。
3.称重法测浮力 F浮 = G – F示
5.浮力大小:跟物体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。
4.浮力产生的原因:浸在液体里的物体,受到液体对物体下表面压力与上表面压力差: F浮=F向上-F向下
阿基米德的灵感
有一天,他洗澡时意外地发现……
物体浸在液体中的体积,不就是物体排开液体的体积吗?
想一想
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
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。
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体积×液体的密度有关
m=ρV 排开液体体积越大,液体密度越大,溢出的液体质量就越大
G=mg 液体重力与质量成正比
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
浮力大小如何测量?
弹簧测力计 水 烧杯
测F浮
[器材]
[方法]
F浮=G–F示
(称量法测浮力)
实
验
过
程
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
排开液体的重力如何测量?排开的液体如何收集?
测G排
弹簧测力计 水
溢水杯 小桶
[器材]
[方法]
G排=G桶+水- G桶
实
验
设
计
实
验
过
程
?
?
?
(1)
(4)
(5)
?
G物
(2)
G桶
(3)
F示
G桶+排水
F浮=G物-F示
G排=G桶+排水-G桶
比较F浮与G排
溢水杯
实验
数据
分析
次数 物体的重力 G物/N 物体在液体中测力计示数 F'/N 浮力 F浮/N 小桶和排液的总重 G总/N 小桶的重力 G桶/N 排开液体的重力
G排/N
1
2
3
4
2.15 1.35 1.10 0.3
2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35
2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55
0.80
0.80
实验数据表格:
换用不同物体重复试验:避免偶然性,获得普遍规律。
3.60 2.30 1.30 1.60 0.3 1.30
实
验
结
论
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。
阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,
浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
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
阿基米德原理的理解
1. F浮=r液gV排
r液——液体的密度(Kg/m3)
V排——物体排开的液体的体积(m3)
2. F浮= r液 gV排 —— 决定式
表明浮力大小只跟 r液、V排有关,
浮力大小与物体本身的材料、形状、密度、体积,浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。
阿基米德原理的理解
浸没
部分浸入
3.区分:浸没、浸入、浸在、没入;
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=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
4.V排与V物一定相等吗?
部分浸入时: V排=V浸此时物体所受的浮力等于此时物体红色部分排开液体所受重力。
F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
阿基米德原理的理解
6.阿基米德原理同样适用于气体。
F浮= ρ气gV排
V排=
F浮
ρ液 g
ρ液=
F浮
gV排
5.
F浮=G-F示
F浮=F向上-F向下
(看到弹簧测力计时)
2、压力差法:
3、公式法:(阿基米德原理)
F浮= G排= m排g= ρ液gV排
浮力的大小只取决于:ρ液、V排
求浮力的方法
1、称重法:
(看到上下表面时)
(看到V排、G排、m排时)
典型题解析
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
A
B
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
典型题解析
A
B
水
酒精
F浮A> F浮B
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?
4.一个体积为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
典型题解析
5.一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,排开重20N的水,此时它所受的浮力为_ N。
20
6.将金属块的一半浸没水中,排开了0.6kg的水,金属块受到的浮力是 N。
6
7.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
B
典型题解析
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
8.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
典型题解析
10.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N,当把零件浸没在密度为0.8×103Kg/m3,的油中时,测力计的示数是6.6N,金属零件的体积有多大?
9.在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行走的过程中( )
A.人所受的重力逐渐变小 B.人所受的重力逐渐变大
C.人所受到的浮力减小 D.人所受到的浮力增大
C
课
堂
小
结
1.内容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,
浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
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