资料简介
•第九章 浮力
•第二节 阿基米德原理
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?
排开液体的体积物体浸在液体中的体积 =
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。
猜 想
浮力与排开的液体有什么关系?
可以怎样表述浮力的大小?
浮力大小可能与排开液体的体积,液体的密度有关
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、液体的密度越大,浮力就越大。
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
小实验小实验
把空饮料罐用手按入水桶,饮
料罐进入水中越深,手的感觉有什
么变化?
分析一下,浮力大小和什么因素有关
?
猜 想 可能跟……有关。
提出问题
实验探究实验探究
水 酒
精
浓
盐
水
弹簧测力计
实验器材
实验方法 注意运用控制变量的方法。
圆
柱
体
1.探究浮力与物体浸没后的深度的关系
深度h / cm
重力G / N
弹簧测力计示数F / N
浮力F浮/ N
结论:浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。
检验猜想
记录表格
2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系
结论:在同一液体中,物体浸在液体中的体积越
大,浮力越大。
物体浸在液体中的体
积V/ m3
重力G / N
弹簧测力计示数F/ N
浮力F浮/ N
记录表格
3.探究浮力与液体密度的关系
液体种类
重力G / N
弹簧测力计示数F / N
浮力F浮/ N
记录表格
结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越
大,浮力越大。
讨 论
使用体积相等的铁块和铝块可以检验哪一个猜想?
使用体积不等的铁块可以检验哪一个猜想?
做一做
实验结果表明
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的
体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的体积
越大、液体的密度越大,浮力就越大。
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。
实验器材:石块、铝块、铁块、溢水杯、
空杯、测力计、水。
⑴用弹簧测力计先测出石块的重力G。
⑵用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。
1.15N 0.45N
实验步骤:
一、阿基米德原理
探究实验
⑶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′。
⑷用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
0.70
N
0.90N
收集实验数据:
研
究
对
象
物重
G/N
空杯重
G杯/N
物体浸没水
中时弹簧测力
计 示数F′/N
杯、水
总重
G总/N
浮力的大小
F浮/N
排开水的
重量G排/N
石
块 0.45
铝
块 0.45
铁
块 0.45
1.15 0.70 0.90 0.45 0.45
0.54 0.34 0.20 0.200.65
0.78 0.68 0.100.55 0.10
比较浮力的大小和物体排开水的重量,你发现了
什么?
阿基米德原理
1.内容:
浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大
小等于物体排开的液体受到的重力。
2.公式: F浮=ρ液 g V排
3.对原理的理解
(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
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。
(2)阿基米德原理同样适用于气体。
1.区分:浸没、浸入、浸在、没入。
2. F浮=ρ液 gV排 ρ液——液体的密度;
V排——物体排开的液体的体积。
3. F浮= ρ液 gV排 —— 决定式
表明浮力大小只和 ρ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。
二、关于阿基米德原理的讨论
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2 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3 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ρ铝)
铝球
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