10.2阿基米德原理

课件41张PPT。第二节： 阿基米德原理 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2.一切浸入液体中的物体都受到浮力的作用。F浮=G-F拉（称重法）浮力 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。 4 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，国王拿在手里掂了掂，觉得有点轻。他叫来金匠问是否掺了假．金匠以脑袋担保，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差．可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的．国王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找来，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? 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？ 传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发，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”。7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……实验探究探究浮力的大小 浮力的大小与液体的密度和物体排开液体体积的大小有什么样的关系呢？ 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。10同一个物体浸在水中的体积不同时，弹簧测力计的示数会怎样变化呢?示数变小探究影响浮力大小的因素11同一个物体，浸没在液体中的深度不同时，弹簧测力计的示数会不会变呢？示数没有变哦12■物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。和你的结论一样吗13浮力的大小与物体排开液体的重力有怎样的关系呢？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-FG排=G2-G1比较F浮和G排的大小收集实验数据：1.150.700.900.450.450.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10 比较浮力的大小和物体排开水的重量，你发现了什么？三、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浮=G排=m排g=ρ液gV排小结:物体在液体中所受到浮力的大小　　　与液体的密度有关，浮力随液体密度增大而增大，与物体排开的液体的体积有关，浮力随物体浸在水中的体积增大而增大。而与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体形状无关 。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= ρ液 gV排一、阿基米德原理F浮＝ρ液· g · V排浮力计算公式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ρ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、 ρ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。①．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②．部分浸入时， V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸 F浮=G排= ρ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.
※ρ液指的是液体的密度；4、注意：※浮力的大小只与ρ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浮＝ρ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 =GF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 求浮力的方法？
1、称重法
2、压力差法
3、阿基米德原理……
浮力的大小与什么因素有关？
ρ液
V排只与
（取决于）或G排F浮=F1-F2F浮=F向上-F向下例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三、例题分析×√××例1　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＝ρ液gV排
　据题意V排＝V/3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N例2　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 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=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3　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。CC5.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：轮船受到海水浮力，气球受空气浮力，飞船没有受到浮力。练习：7.一物体浸入水中,排开了1000cm3水，求受的浮力多大？已知：ρ水=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg
V排=1000cm3=10-3m3答：这物体受的浮力是9.8N。求：F浮解：F浮= ρ水gV排=1.0×103kg/m3 ×9.8 N/kg×10-3m3=9.8N