第十章--第二节第三节-阿基米德原理及物体的浮沉条件.ppt

阿基米德原理,回顾复习温故知新,、求浮力的方法：（1）当物体漂浮在水面上静止时，由二力平衡可知：F浮（）称重法：浮（）浮力产生的原因：（压力差法）F浮=2、物体在液体中所受浮力大小与那些因素有关？,F向上-F向下,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,F浮,G,=,阿基米德（Archimedes，前287前212）是古希腊伟大的科学家。他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆平衡问题。,阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球”。,物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？,读了这一故事,对你有什么启示?,在水中，人为什么有上浮的感觉？,在水中，人受到了浮力的作用。,万吨巨轮在水中，为什么不下沉？,因为万吨巨轮在水中，受到浮力的作用。,潜艇可以在大海中悬浮,氢气球、热气球、气象气球为什么能腾空而起？,因为氢气球、热气球、气象气球在空中受到浮力的作用。,弹簧秤示数为什么变小了,托力,G,加水后弹簧为什么伸长了,金属块,金属块,托力,重力,有答案了吗,液体或气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫浮力,浮力的方向：竖直向上。浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体对物体下表面压力与上表面压力差。F浮=F下表面-F上表面,空气中弹簧测力计的示数为G,水中弹簧测力计的示数为F,F浮=GF,怎样计算他们受到的浮力呢,F浮=GF/（称重法）,其中G表示物体在空气中时弹簧测力计的示数，F/为物体在液体中时弹簧测力计的示数，F浮表示物体所受的浮力。,浮力的大小与哪些因素有关呢？,实验探究1：,浮力的大小与哪些因素有关？,实验猜想：,猜想1：浮力可能与液体的密度有关,猜想2：浮力可能与物体的体积有关,猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关,设计实验：,、把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。,、在清水中加入盐，改变水的密度，再观察出现的现象。,实验现象：,实验结论：猜想1是正确的，浮力的大小跟液体的密度有关。,、在清水中，鸡蛋下沉。,、清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。,在死海中，人为什么能悠闲地浮在水面上看书？说明人受到的浮力跟哪一个因素有关？,这是因为人受到了海水的浮力，浮力跟海水的密度有关。,猜想2：浮力可能与物体的体积有关,观察实验：,两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？,实验说明了什么问题？,把同一物体浸入相同的液体中的不同深度。,容器中的液体的液面发生什么样的变化？,实验分析：、同一物体浸入相同的液体中，浸在液体中的体积不同，弹簧测力计的读数也不相同。,实验结论：在猜想2中，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。,、液体的液面随着物体浸在液体的体积的增大而升高。,、浸在液体中的体积也叫做物体排开液体的体积。,在大海中，轮船是用会在水里下沉的铁制做的，但是轮船却不会沉入海底，这是利用了什么道理呢？,实验探究2：,橡皮泥放入水中，会沉入水底,把橡皮泥做成船的形状,做成船形的橡皮泥放入水中，浮在水面上,做成船形的橡皮泥还能装上许多的物体,说明橡皮泥受到的浮力变大了,把橡皮泥做成船形，是增大了橡皮泥排开水的体积，从而获得了更大的浮力。,比较两次的实验：,钢铁制作的轮船不会沉入海底，就是利用了这样的道理的。,设计实验：,把物体放入清水中，观察测力计的读数F1。,改变物体在水中深度，再观察测力计的读数F2。,比较两次的读数F1和F2。,实验现象：,实验结论：在猜想3中，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关(当物体完全浸泡在液体中)。,、把物体放入清水中，测力计的读数F1=2N。,比较读数F1和F2，发现测力计的读数没有发生改变。,、改变物体在水中深度后，测力计的读数F2=2N。,物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的有关，还与物体排开液体的有关，而与浸没在液体中的无关。,密度,体积,深度,根据猜想1、2、3得出的实验结论：,实验2，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。,实验3，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。,实验1，浮力的大小跟液体的密度有关。,分析归纳,实验探究3：探究浮力的大小,实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水,、用弹簧测力计先测出石块的重力G。,、用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。,1.15N,0.45N,、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。,、用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总。,0.70N,0.90N,收集实验数据：,1.15,0.70,0.90,0.45,0.45,0.54,0.34,0.20,0.20,0.65,0.78,0.68,0.10,0.55,0.10,比较浮力的大小和物体排开水的重量，你发现了什么？,实验结论：,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：F浮=G排=液gV排,阿基米德原理内容：物体全部或部分浸在液体中时，它会受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力的大小。阿基米德原理的数学表达式：F浮=G排液F浮=液gv排A.物体排开液体体积相等时，液体密度越大，浮力越大。B.液体密度相等时，物体排开液体体积越大，浮力越大,3.阿基米德原理也适用气体浮体1.漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫浮体2.浮体所受浮力的计算:F浮=G物,例：一个2N的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是1.2N，这个钩码受到水的浮力是N,0.8,例：下面关于浮力的说法中，正确的是（）,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,例：如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，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,例：三个体积相同的立方体a、b、c分别浮在同种液体的液面上，如图所示，若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc，则这三个力由小到大的顺序是_；物体的质量是ma、mb、mc；则这三个质量由小到大的顺序是_,水,水,水,盐水,1,2,3,4,5,（1）若选用的操作是1、3、5或1、4、5，可研究浮力的大小与的关系。,例：如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图,液体的密度,水,水,水,盐水,1,2,3,4,5,（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是（填序号）。,如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图,1、2、3,水,水,水,盐水,1,2,3,4,5,（3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是（填序号）,如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图,1、3、4,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,（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,A浸没时，V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮=G液=液gV排=液gV浸=液gV物,B部分浸入时，V排=V浸V物F浮=液gV排=液gV浸液gV物,V排=V浸=V物,V排=V浸G上浮,当液物，F浮G,下沉F浮物,液G物时，物体_。当_时，物体悬浮。当F浮G物时，物体_。(2)漂浮的条件：_(此时物体有部分露出液面)(3)浮沉条件的应用密度计：根据_的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。,重力,浮力,上浮,F浮G物,下沉,F浮G物,漂浮时F浮G物,浙江教育版,轮船：轮船在不同的水中都处于