资料简介
第二节 阿基米德原理
1
、什么叫浮力?浮力的方向?
浮力产生的原因呢
?
浮力:
液体或气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力
浮力的方向:
竖直向上
推陈出新
阿基米德其人:
阿基米德(前
287
~前
212
)是古希腊伟大的科学家。他大物理学方面的贡献主要有两项:其一是关于浮力问题;其二是关于杠杆问题。
传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发,由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。
阿基米德还有一句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。”
历史回顾
一连几天,阿基米德闭门谢客,反覆琢磨,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.
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,但不允许将王冠砸碎。
有一天,他洗澡时意外地发现
……
放入水中弹簧
测力计
示数减小
F
浮
=15N
-
8N=7N
F
浮
=G
—F
示
如果给你一个弹簧测力计和一杯水,你能用实验判断浸入水中金属块是否受到浮力的作用吗?
受到浮力作用吗?
2
、浮力与物体所在的深度有关系
3
、浮力与物体的密度有关系
4
、浮力与排开液体的密度有关系
5
、浮力与物体的形状有关系
探究浮力的大小与哪些因素有关
活动
:
猜想
:
1
、浮力与排开液体的体积有关系
一、阿基米德原理
浮力与物体排开液体重力的关系
图
1
图
3
图
4
图
2
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
实验数据表格
次数
物体的重力
/
N
物体在液体中测力计示数
/
N
浮力
/
N
小桶和排液的总重
/
N
小桶的重力/
N
排开液体的重力
/
N
1
2
3
4
一、阿基米德原理
分析数据得出结论
1
.浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力
2
.浮力的大小等于物体排开液体的重力
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
一、阿基米德原理
1
、
浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体积大小有关,即:
F
浮
与
ρ
液
、
V
排
有关
F
浮
与
h
深度
无关
其中
F
浮
表示物体所受的
浮力
、
ρ
液
表示液体的
密度
、
V
排
表示物体
排开液体 的体积
。
对阿基米德原理的理解
对阿基米德原理的理解
2
、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。
浸没
部分浸入
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
。
阿基米德定律公式中
F
浮
=G
排
=
ρ
液
V
排
g
※ V
排
不一定等于
V
物
,
只有在物
体完全
浸没
时
V
排
才等于
V
物
.
※ρ
液
指的是液体的密度
;
4
、注意:
※
浮力的大小只与
ρ
液
、V
排
有关(
即物体排开的液体受到的重力有关
)
F
浮
=
ρ
液
V
排
g
※
公式中注意单位代入:
N
Kg/m
3
m
3
总结本节课
求浮力的方法?
1
、称重法
2
、压力差法
3
、阿基米德原理
内容
F
浮
=
G
排
F
浮=
ρ
液
·
V
排
· g
F
浮
=G-F
示
F
浮
=F
向上
-F
向下
阿基米德原理
1
、内容:浸入液体中的物体受到向上的浮
力,浮力的大小等于它排开的液
体受到的重力。
2
、公式:
F
浮
= G
排
※1
、
对于浸没的物体
V
排
=V
物
2
、阿基米德原理也适用于气体
小结:
[例题1] 如图甲,边长为
L
的一个立方体铜块,
浸没
在密度为
ρ
的液体内,受到的浮力是多少?
解:铜块排开液体的体积
V
排
,即铜块的体积
V
铜
V
排
=
V
铜
=
L
3
排开液体的质量
m
排
m
排
=
ρ
V
排
=
ρ
L
3
排开的液体所受的重力
G
排
=
m
排
g=
ρ
gL
3
根据阿基米德原理,可以得到
F
浮
=
G
排
=
ρ
gL
3
答:铜块所受的浮力等于
ρ
gL
3
。
甲
题型一 计算
解: 浸没时的浮力:
F
浮
=
G
排
=
G
1
-
G
2
=0.5N-0.2N=0.3N
物体重力
G=F+
F
浮
=0.3N+0.3N=0.6N
物体质量
m=G/g=0.6N/10(N/Kg)=0.06Kg
因为物体浸没在水中,
V
物
=V
排
=
F
浮
/
ρ
水
g=0.3N/1×10
3
Kg/m
3
×
10N/Kg=3
×10
-4
m
3
物体密度
ρ
=m/V
物
=0.06Kg/
3
×10
-4
m
3
=0.2×10
3
Kg/m
3
题型二 理解阿基米德原理
某物体重
0.5N,
把它放入盛有水的烧杯中
,
溢出重为
0.3N
的水
,
则它受到的浮力为
( )
A.
一定为
0.3N.
B.
可能为
0.2N.
C.
一定为
0.5N.
D.
可能为
0.4N.
D
题型三 比较下列物体受的浮力
的铜、铁、铝浸没水中
铁
F
浮铝
=
F
浮铁
=
F
浮铜
铜
铝
体积相同
的铜、铁、铝浸没水中
铁
F
浮铝
>
F
浮铁
>
F
浮铜
铜
铝
质量相同
堂堂清练习
:
1
、在水中搬石块比在岸上搬轻些,这说明石块在水中受到
的作用。
2
、小石在空气中称时弹簧测力计的示数是
3.8N
,在水中称时弹簧测力计的读数是
2.9N
,则小石块在水中受到的浮力是
N
。
3
、一个体积是
20m
3
的气球,在地面附近受到的空气对它的浮力是
N
。(地面附近的空气密度是
1.29kg/m
3
,
g
取
10N/kg
)
4、体积为500cm
3
的物体,有2/5的体积浸没在水中,它受到的浮力为
N;若把它全部浸没在煤油中,受到的浮力为
N。(
ρ
煤油
=0.8
×
10
3
kg/m
3
g取10N/kg)
浮力
0.9
258
2
1.6
5
、如图,甲乙两球体积相同,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
堂堂清练习
:
6
、下面关于浮力的说法中,正确的( )
A
、只要液体密度大,对浸没在其中的物体的浮力就一定大
B
、只要物体的体积大,所受的浮力一定大
C
、物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸没液体中的深度无关
D
、阿基米德原理只适合液体
C
同学们,其实生活中处处都有美丽的景色,我们要善于去发现美,感受美,愿你们每个人的心中都有一片美的天地!
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