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•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 查看更多

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