10.2《阿基米德原理》

第二节阿基米德原理,万吨巨轮，在水中为什么不下沉？,气球为什么腾空而起？,人为什么可以躺在死海水面上看书？,热气球为什么可以载人升高？,液体和气体对浸没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。,F浮=GF/,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？,把鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水低，慢慢加盐，改变液体的密度，会发现鸡蛋最终上浮到液面上。,2、用手把空的饮料罐按入水中，体会饮料罐所受的浮力及其变化，同时观察水面高度的变化。,如果在装满水的容器中按下饮料罐，水会溢出，饮料罐被按下得越深，水溢出越多，手越费力。,我们发现:,因此我们可以想到浮力的大小可能跟物体浸入液体后排开的液体的多少有关！,我们发现:如果在装满水的容器中按下饮料罐，水会溢出，饮料罐被按下得越深，水溢出越多，手越费力。,实验探究,利用手中的器材，测出物块在水中的浮力，再测出物块排开的水所受的重力，你能不能发现物块所受的浮力等于什么？,G,桶,G,总,G,浸在液体（或气体）中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体（或气体）所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是：,F浮=G排,例题如图甲，边长为L的立方体铜块，浸没在密度为的液体内，受到的浮力是多少？如果立方体处于图乙的位置，浮力又是多少？如果把这个铜块压扁再让它浸没再液体中，所受的浮力会不会发生变化？,解：根据阿基米德原理，铜块受到的浮力等于它排开的液体所受的重力。这个问题中，铜块排开的液体体积等于铜块本身的体积。铜块排开液体的体积V排，即铜块的体积V铜=L3V排=V铜=L3排开液体的质量m排m排=V排=L3排开液体所受的重力G排=m排g=gL3根据阿基米德原理，可以得到F浮=G排=gL3即铜块所受的浮力等于gL3如果铜块处于乙的位置，由于它仍然全部浸没再液体中，所以排开的液体的多少与图甲的相同，所以它所受的浮力仍为F浮=G排=gL3如果把铜块压扁，它的体积不会变化，排开液体的多少也不变，所以受到的浮力也不会变化。,小结：,1、浮力：浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。,2、浮力产生的原因是液体对物体向上的压力大于向下的压力。,3、阿基米德原理：浸在液体（或气体）中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体（或气体）所受的重力。公式：F浮=G排=gv排3,浸没液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力这就是著名的阿基米德原理,浮力的大小与哪些因素有关,F浮与液、V排有关,F浮与h深度无关,浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体积大小有关，根据公式=m/V、m=V、G=mg=Vg,即有：F浮=液gV排,其中F浮表示物体所受的浮力、液表示液体的密度、V排表示物体排开液体的体积。,例1、如图所示，一个长方体铁块A，一个长方体铝块B，体积相同，若把它们都放在水中如图甲所示的情况，它们所受的浮力如何？若把铁块A放入酒精中，把铝块B放入水中，它们所受的浮力情况如何？,甲,乙,丙,A,B,B,A,例2、弹簧测力计下挂一金属球，称的示数为10N，将金属球全部浸没在水中,称的示数为8N，那么金属球所受的浮力是多少N？,G,F浮,F拉,已知：G=10NF拉=8N,求：F浮=？,解：由,F浮=GF/=GF拉,=10N8N=2N,答：金属球所受的浮力是2N,练习一,1、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20m3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/m3，g取10N/kg）,4、体积为500cm3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。（煤油=0.8103kg/m3g取10N/kg）,浮力,0.9,258,2,1.6,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