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第二节 阿基米德原理
(1)与液体的密度有关,
(2)与物体排开液体的体积有关,
1.浮力的定义?
液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力,物理学中把这人上托力叫做浮力.
2、浮力的方向:
总是竖直向上的
3、浮力的施力物体:
液体或气体
4、求浮力大小的方法一:
称重法: F浮=G – G?
5.影响浮力大小的因素:
复习:
同步训练:P80 第11题
例:一个石块重5N,把石块挂在弹簧测力计下端,将其浸没在某种液体中,此时弹簧测力计的示数为2N,则该石块受到液体的浮力为 N。 浮力的方向 ,施力物体为 。此石块在液体中下沉时 浮力的作用。(填“受到”或“不受到”),它排开的液体的重为________N.
3
竖直向上
液体
受到
浮力的大小与物体排开液体的重力有什么关系?
浮力大小与哪些因素有关
说明:浮力大小与 物体排开液体的体积 有关。
当物体排开液体的体积变化时,弹簧测力计的示数发生了变化。
5N
4.8N
4.4N
4N
结论:浮力与物体在液体中浸没的深度无关。
叙拉古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,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 … … …
实验探究3:阿基米德原理
探究浸入水中的物体受到的浮力与它排开液体的重力的关系
实验结论:P134
浸在液体中的物体所受的浮力的大小 (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
公式推导:F浮 = G排=m排g=ρ液g V排
其中:V浸= V排
浸没:V排= V物
适用条件: 适于液体、气体
1.阿基米德原理的内容:
原理法求浮力:F浮 = G排=ρ液g V排
物理意义:
浮力大小只跟液体密度 ρ 液和排开液体的体积V排有关(与物体本身的密度、体积、质量和所在的深度无关)
公式:F浮 = G排液=ρ液g V排
2.公式:F浮 = G排液=m排液g
其中:V浸= V排
浸没:V排= V物
适用条件: 适于液体、气体
例1 体积是 的铁块,一半浸在酒精里,它受到的浮力有多大?(g取10N/kg)
已知: V铁= 200cm3
ρ酒=0.8?10 3Kg/m3
F浮= ?
求:
g=10N/Kg
解二:
根据阿基米德原理;
F浮=G排酒
=ρ酒gV排酒
=0.8?10 3Kg/m3×10N/Kg× 10-4m3
=0.8N
答;它受到的浮力有0.8N.
∴V排酒= 100cm3= 10-4m3
例2.课本:P92 信息浏览
2.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490g,浸没在水中称时,王冠重4.5N,则这顶王冠在水中的浮力为________N.它排开的水重为________N.
0.4
0.4
g取10N/Kg
3.一块体积为100 cm3的木块,在水中有40 cm3的体积露出水面,木块受到浮力吗?若有,浮力有多大呢?
(g=10 N/kg)
解:受到浮力
由阿基米德原理可得
F浮=G排=ρ液V排g
=ρ水(100 cm3-40 cm3)g
=1×103 kg/m3×6×10-5 m3×10 N/kg
=0.6 N.
4.一块岩石,质量是2 kg,把它浸没在水中时,弹簧测力计的示数是12 N,问这块岩石的密度是多少?若放在酒精中,它受到的浮力是多少?(g=10 N/kg,ρ酒精=0.8×
103 kg/m3)
解:①G石=m石g=20 N,F浮=G石-F拉=8 N
因为F浮=ρ水V排g,则V排=
8×10-4 m3
因为石块浸没在水中,则V石=V排
所以ρ石=
②放在酒精中
F浮酒=ρ酒V排g
=0.8×103 kg/m3×8×10-4 m3×10 N/kg
=6.4 N.
1.浮力
决定浮力大小的因素:液体
的密度和物体排开液体的体积
称重法测量浮力:F浮=G-F′
2.探究实验的方法:类比法、控制变量法