(共28张PPT)
第 2 节 阿基米德原理
第十章 浮力
1.知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系。
2.会用阿基米德原理计算浮力大小。(重点、难点)
学 习 目 标
新 课 引 入
你能知道阿基米德揭开这个秘密的原理吗?你想知道这个原理是什么内容吗?今天我们就要学到这条原理。
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。
一、阿基米德的灵感
浮力
大小
排开液体
所受重力
液体
密度
排开液体
的体积
排开液体
的质量
浮力大小与排开液体所受的重力有何关系?
质量=密度×体积
重力=质量×g
分析与推导
3.设计实验
2.猜想
1.提出问题
浮力跟排开的液体的重力有什么关系?
浮力等于排开的液体的重力
(1)设法测出物体所受的浮力
(2)设法测出物体排开的液体所受的重力
(3)比较物体所受的浮力与排开液体所受重力的大小
二、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1.如何测出物体所受的浮力?
2.如何测出物体排开的液体所受的重力?
3.溢水杯的作用?
思 考
(2)再用弹簧测力计测出石块的重力 G。
(3)把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯承接从溢水杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计的示数F。
(4)用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总。
(1)用弹簧测力计先测出空杯子的重力G杯。
F浮 = G - F
G排 = G总 – G杯
实验步骤
图2
图3
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
1.浮力与物体排开液体重力的关系
2.实验数据表格
次数 小桶的重力/N 石块的重力/N 石块在水中测力计示数/N 浮力/N 小桶和排开水的总重/N 排开水的重力/N
1
2
3.分析数据得出结论
1.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水的重力
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= r液 gV排
公 式 法
三、阿基米德原理
(1)F浮=r液 gV排 r液——液体的密度;
V排——物体排开的液体的体积;
(2)F浮= r液 gV排 —— 决定式
表明浮力大小只和 r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。
5.关于阿基米德原理的讨论
6.对阿基米德原理的理解
(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
部分浸入
(2)浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A.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
B.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V浸
(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=ρ液g V排,浸没时, V排 = V物,当ρ液不同时,浮力也随之变化。
例 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 N。(g 取10 N/kg)
1
解:根据阿基米德原理:
F浮=G排液=ρ液gV排
据题意V排=1/3V
F浮=ρ液gV排
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
典 例 分 析
本 节 小 结
F浮=G排液
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
当 堂 检 测
2.如图所示,甲、乙两球体积相同,浸在水中静止不动,
则( )
甲
乙
A.两球受到的浮力一样大 B.乙球受到的浮力大 C.甲球受到的浮力大 D.条件不足,无法确定
C
D
A
B
4.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
A
5.如图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大?
B
水
酒精
F浮A> F浮B
物体浸在液体
中的体积
物体浸在同一液体中的
体积越大,受到的浮力越大
①③④
液体的密度
当物体浸在液体中的体积相同时,液体的密度越
大,物体受到的浮力越大
9×103
①
③(或④)
⑤
变大
不变
再见