(共23张PPT)
第2节阿基米德原理
第九章浮力
1.能通过实验,认识阿基米德原理;
2.能对浮力问题进行简单计算;
3.能了解基米德原理在生产生活中的应用。
学习目标
新知导入
曹冲称象的启示
曹冲称象的故事是大家比较熟悉的。由于大象很重,当时还没
有可以直接为其称重的秤。曹冲的办法是:先把大象拉到船上,记 下船的吃水深度;再用许多石块代替大象,使船达到相同的吃水深 度;最后称出这些石块的总质量,就可知道大象的质量了。
大象或石块越重,船的吃水深度越大,被船排开的
水越多。我们知道,载了大象或石块的船受到的重力与 浮力是平衡的,由此,可以猜想:物体受到的浮力的大 小与它排开水的多少有着密切的关系。
新知导入
阿基米德的启示
两千多年以前,希腊学者阿基米德为了
鉴定金王冠是否是纯金的,要测量王冠的 体积,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
新知导入
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。
物体浸在液体中的体积 = 排开液体的体积
回顾:浮力大小与哪些因素有关
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 二、液体的密度越大,浮力就越大。
新知探究
想想做做
液体
密度
排开液体 的质量
排开液体
的体积
浮力大小与排开液体所受的重力有何关系
G=mg
排开液体 所受重力
新知探究
浮力 大小
m=pV
V
P
实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
提出问题 浮力跟排开的液体的重力有什么关系 猜想 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
知识点一:探究浮力的大小
新知探究
设计实验
思考 1.怎样测浮力
称重法::F 浮 = G-F 示
2.怎样收集排开的液体
将小桶放在溢水口
3.怎样测出排开液体的重力
G 排 =G 总-G 桶
4.物体浸在液体中包含哪两种情况
新知探究
(1)用弹簧测力计先测出空桶的重力G桶
(2)再用弹簧测力计测出石块的重方G
G桶
(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 示。
(4)用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G 总。
F 浮 = G 物 - F 示
G 排 = G 总 - G 桶
多次实验,测量数据填入记录表;
新知探究
实验步骤
次数 物体的重 力G物 物体在液体中 测力计示数F' 浮力F浮 小桶和排液的 总重G总 小桶的重力G 桶
排开液体的
重力G排
1 2.15N 1.35N 0.80N 1.10N 0.3N
0.80N
2 2.15N 1.60N 0.55N 0.85N 0.3N
0.55N
3 2.15N 1.80N 0.35N 0.65N 0.3N
0.35N
结论:浮力=物体排开液体的重力。
新知探究
实验数据
1. 内 容:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大 小等于被物体排开的液体所受的重力。
2. 数学表达式: F 浮=G排
3. 用于计算的导出式:
F 浮 = G 排 = m 排 8 = P 液 8V 排
4. 适用范围: 液体和气体 阿基米德
(公元前287-前212年)
知识点二:阿基米德原理
新知探究
5.对阿基米德原理的理解
(1)物体“全部浸入(即浸没) ”V排 =V 浸 =V
( 2 ) 物 体 “部分浸入”V排=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=P 液8 V排,浸没时, V排= V物,
当P液不同时,浮力也随之变化。
新知探究
物
790g
浸没,通过物
体体积求V排
JHF
通过液面变化
求V排
通过物体浸没液 体的深度求V 排
1 F
6.阿基米德原理的应用
新知探究
2cm
不
100cm
浮力计算
AF 浮
金属
=V
通过浮力求物块密度
G-FP
新知探究
测重力
算质量
F=G 金属
G
金 属
P 金属
0
1
2
3
4
5
〇 N
2
3-
通过浮力求液体密度
新知探究
O N
0
1
2-
3-
4-
5
O N
0
1
2
3
4
5
〇
0
1
2
3-
4
5-
未知
液体
水 金属
金属
G金属
金属
F 示1
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
示2
F
例题 有一杯水、一杯盐水和一块重0.22 N、 密度为1.1×10 kg/m
的塑料块。
(1)该塑料块浸没在水中时受到多大的浮力
(2)若该塑料块在某种盐水中是漂浮的,它所受浮力的大小等于它 所受的重力,浸在盐水中的体积是塑料块总体积的90%,则盐水 的密度是多少 g取10 N/kg。
新知探究
浸没在水中的塑料块的体积V塑料等于它排开水的体积 V排。根据米德原理,
塑料块受到浮力的大小等于它排开的水所受的重力
F 浮 =G 排 =m 水g=P 水V 排g=1×10 kg/m ×2×10-5m ×10N/kg=0.2N
解:(1)根据塑料块所受的重力可以求得它的质量,再由体积、质量和
密度的关系式就可以求得它的体积。
即塑料块的质量
塑料块的体积
新知探究
(2)塑料块在盐水中所受浮力的大小等于0.22N, 根据阿基米德原理,可
以求得排开盐水的质量。再由体积、质量、密度的关系式就可以求得盐 水的密度。即
盐水密度
该塑料块浸没在水中所受的浮力为0.2N, 盐水的密度为1.22×10 kg/m 。
新知探究
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
通过福利的变化情况推断其它力的变化情况
计 算V排, 计算F浮
比较浮力的大小
通过浮力测密度
阿基米德原理
阿基米德原
理的应用
探究浮力大小跟排开液体所受
重力的关系
阿基米德原理
F 浮 = G 排 = P 液 8V 排
课堂小结
1.浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( C )
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
随堂练习
( c )
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
甲
D.条件不足,无法确定
2.如图所示,甲、乙两球体积相同,浸在水中静止不动,则
随堂练习
随堂练习
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
A
B
F浮A