2.阿基米德原理

9.2阿基米德原理,平城镇中学校庞素萍,1、什么是浮力？浮力的方向？2、浮力产生的原因是什么？表达式？3、测量浮力的方法及表达式？4、浮力大小与哪些因素有关？,温故知新：,温故知新：,1.称重法：F浮=G-F2.压力差法：F浮=F向上-F向下,浮力计算公式：,物体受到的浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关.,物体所受的浮力F浮可能与排开液体所受的重力G排有关,m排,G排,即,影响浮力大小的因素,温故知新：,我的猜想：F浮与G排关系？,排开水越多（体积），排开的水的质量越大，重力也越大，浮力越大。那么浮力与物体的重力能建立怎样的直接的数量关系？,V排m排G排F浮,猜想:浮力的大小F浮可能跟物体浸入液体后排开的液体的重力G排有关.,怎样来设计实验、如何利用手边的器材设计实验？,F浮=G-F,G排=G2-G1,比较F浮和G排的大小,观察图并用语言描述实验过程：,物体重G1=N,空杯重G杯=N,溢出水和杯子总重G2=N,弹簧测力计示数F=N,由得F浮=G-F=1N,由得G排=G2-G1=1N,3,0.5,2,1.5,即：F浮=G排,实验探究,探究：浮力与排开的液体的重力有何关系？,=,3,0.5,2,1,1.5,1,阿基米德原理：,浸入液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。,公式：F浮=G排,G排=m排g,F浮=G排=液V排g,m排=液V排,对阿基米德原理的理解（一）,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（F浮）的大小等于被物体排开的液体受到的重力（G排）。,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排=液gV排=液gV浸=液gV物,部分浸入时，V排=V浸V物F浮=G排=液gV排=液gV浸液gV物,V排=V浸=V物,V排=V浸V物,V浸,对阿基米德原理的理解（二）,V浸,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=液gV排，浸没时，V排=V物，当液不同时，浮力也随之变化。,对阿基米德原理的理解（三）,V排相同,液不同,F浮,F浮液V排g,公式中注意单位代入：,阿基米德原理的数学表达式：F浮=G排=m排g=液V排g说明：1.物体排开液体体积相等时，液体密度越大，浮力越大。2.液体密度相等时，物体排开液体体积越大，浮力越大3.阿基米德原理适用于液体和气体。,例1.比较下列物体受的浮力（一）,体积相同的铜、铁、铝浸没在水中,F浮铝F浮铁F浮铜,铜,铝,如图所示，A、B两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？,F浮A铝),例4.比较下列物体受的浮力（四）,例5.把密度为7.8103kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8103kg/m3的煤油中，受到的浮力为多少牛？,解：铁块完全浸没在煤油中V排=V=500cm3=500103m3F浮=液V排g=0.8103kg/m350010-6m39.8N/kg=3.92N答：铁块受到的浮力是3.92N。,例6.把重力为10牛，体积为110-3米3的金属球全部浸入盛满水的容器内，求：溢出的水的重力为多少牛？浮力和重力的合力为多少牛？其方向如何？,解：金属球全部浸入水中V排=V=110-3m3G排=m排g=水gV排=1.0103kg/m39.8N/kg110-3m3=9.8NF浮=G排=9.8NF合=G-F浮=10N-9.8N=0.2N答：溢出的水的重力为9.8N.浮力和重力的合力是0.2N，其方向是竖直向下。,反馈练习,浴缸里放满水，人坐进去后，排开400牛的水，则人受到的浮力方向是，浮力是牛。,竖直向上,400,在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行走的过程中()A.人所受的重力逐渐变小.B.人所受的重力逐渐变大C.人所受到的浮力减小D.人所受到的浮力增大,C,能力提升,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,练习二,1、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,2、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,C,知识点：考查对阿基米德原理的理解闯关点拨：因为液相等，关键是比较V排的大小解：铜、铁、铝三物质中，铝的密度最小.现在三个球重力相等，则铝球体积最大.浸没在水中后，铝球排开水的体积最大，即排开的水最重，它所受的浮力也最大正确答案为C.,例3.将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力（）A.相等B.铜球最大C.铝球最大D.铁球最大,C,知识点：浮力的计算,会利用阿基米德原理进行有关的计算,例：在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，求该石块的密度（取g=10N/kg）,闯关点拨：要求出石块的密度，关键得先求出它的体积.石块浸没在水中时，它的体积等于被它排开的水的体积，即V石=V排.,解：浮力：F浮=G-F=5N-2N=3N石块浸没在水中，由可知石块的体积：V石=V排石块的质量：石块的密度：,说明：本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法.利用阿基米德原理还能计算液体的密度请看下面一题.,找出这个隐含条件是本题