第1节浮力和第2节阿基米德原理

1.浮力的概念2.浮力方向3.浮力产生原因4.称量法求浮力5.浮力的大小（阿基米德原理）,学习目标,浮力,死海不死,相传2000年前，罗马帝国的远征军来到了死海附近，击溃了这里的土著人，并抓获了一群俘虏，统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是，这些俘虏竟然没有沉下去，而是个个都浮在水面之上，统帅以为这是神灵在保佑他们，就把俘虏释放了。,气球为什么能飘在空中？,鸭子为什么能浮在水面上?,人躺在死海上看书,船浮在水面上,F浮,G船,据二力平衡知识，船(人)除受到.作用外，还受到水对它（他）.的力，这种力叫。,竖直向下的重力,竖直向上托,F浮,G人,浮力,分析,1、浮力：,（F浮）,浸在液（气）体中的物体受到液（气）体对它竖直向上的托力，这个托力叫做浮力。,2.、浮力的方向,总是竖直向上,例：,F浮,F浮,画出下列物体在水中所受浮力的示意图,浮力方向总是竖直向上的,1.仅仅是液体对物体有浮力吗?2.浮力的施力和受力物体是什么?3.浮力感觉上像一个什么样的力?4.浮力的方向又如何?,不仅液体对物体有浮力,气体也对物体有浮力,液体（或气体）、浸在该液体（或气体）中的物体,托力,竖直向上，与重力方向相反,上浮的物体受到浮力，那在水中下沉的物体是否受浮力呢？,比一比：,你发现了什么结论？,弹簧测力计的示数减小,G物=15N,F拉=8N,3.称重法测量浮力大小,F浮=G-F拉,h1,h2,F上,F下,物体的下表面：F向上=P1S=液gh1S物体的上表面：F向下=P2S=液gh2SF浮=F向上-F向下,4.浮力是怎样产生的,浮力是由于液体对物体向上向下的压力差产生的,F=PS=水ghS,F浮=F向上-F向下,浮力的大小可能与物体排开水的体积有关。,空心部分体积越大，小船装载的货物越多。,体验：,手上受到的力越来越大,现象：,水桶中的水位越来越高,结论：,饮料罐浸入水中的体积越多，它所受的浮力越大,5.影响浮力大小的因素：,结论：,1、浸在液体中的物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关；,2、浸没在液体中的物体所受的浮力与物体在液体中的深度无关。,物体排开液体的体积即指物体浸在液体中的体积。不一定等于物体的体积。,注意：,G=4.4N,F1=2.8N,F2=1.3N,F3=1.3N,结论：,浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度有关。,水,酒精,G=4.4N,F1=1.6N,F2=2.2N,第二节阿基米德原理,国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假了。可是，做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把这个难题交给了阿基米德。阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理：即物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。这条原理后人以阿基米德的名字命名。,阿基米德(Archimedes，约公元前287212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。,溢水杯,实验器材,物块,弹簧测力计,烧杯,探究：,浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,实验过程,(1),(4),(5),G物=3N,(2),G桶=1N,(3),F=1N,G=3N,F浮=G物-F,G排=G-G桶,比较F浮与G排，你会有什么发现,数据记录,(1),(2),(3),(4),(5),F浮=G排,实验结论,阿基米德原理,浸在液体中的物体所受到向上的浮力，浮力大小等于它排开液体所受的重力,数学表达式：,注意：,阿基米德原理不仅适用于各种液体，也适用于各种气体,阿基米德原理数学表达式的进一步推导：,该公式说明：物体所受的浮力只与液体的密度、物体排开液体的体积有关，与物体本身的材料、体积、密度、形状、浸没在液体的深度、在液体中是否在运动、液体的多少等因素无关。,液,液体的密度,Kg/m3,V排,物体排开液体的体积,m3,注意：,V排不一定等于V物,V排V物,V排=V物,重力差法（称量法）:F浮=G物F拉压力差法（产生原因）:F浮=F上F下平衡法（沉浮条件）:F浮=G物（悬或漂浮）原理法（公式法）:F浮=G排=液gV排,浮力公式总结：,小结,总结今天的收获：你记住了哪些知识?你掌握了哪些方法?你还有什么疑问?,思考与练习,我的体积大，受到的浮力大。,我在深处，受到的浮力大。,请你说说哪个鱼说得正确？为什么？,大鱼的说法正确，因为在同种液体内部，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。,反馈练习二1质量为0.3kg的物体全部浸没在盛满水的容器中,溢出的水是100g,那么物体所受到的浮力是（)N.(g=10N/Kg)2.石块在液体中下沉时浮力的作用（填“受到”、“不受到”），若一个石块重5N，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为N，则该石块受到液体的浮力为N。由此可知，此石块排开的液体重N。,1,受到,3,3,思考与练习,3、一体积为1dm3的木块放入水中，有0.6dm3的体积浸入水下，求木块受到的浮力。（木=0.6103kg/m3）,解：V排=0.6dm3=610-2m3根据阿基米德原理得：F浮=水gV排=1103kg/m39.8N/Kg610-2m3=5.88N答：木块受浮力5.88牛。,4、体积为50分米3的物体全部浸没在水中，受到的浮力多大？,解:,V物=50分米3=0.05米3,因为全部浸没,所以V排=V物,F浮=液gV排=1.0103千克/米39.8牛/千克0.05米3=490牛,5、质量为15.8千克的铁块浸没在煤油中，受到的浮力多大？,解:,V铁=,=.,因为全部浸没,所以V排=V物,F浮=液gV排=.,20N,1.同样重的铁块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，_铁块受到的浮力要大一些。2.甲、乙、丙、丁四个形状体积都相同而材料不同的球体，它们在水中静止的情况如图所示，其中所受浮力最小的是（）A.甲B.乙C.丙D.丁,巩固练习,甲,A,变形一：如图所示，球从水面下上浮至漂浮在水面上的过程中，判断正确的是（）A.露出水面前，浮力逐渐增大；露出水面后，浮力继续增大B.露出水面前，浮力保持不变C.露出水面前，浮力逐渐减小D.露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力开始逐渐增大,B,变形三：用一根细线将一个石块系住，分别浸没在盛有盐水和水的容器中（盐水的密度大于水的密度），由于细线拉力的作用，石块静止在液体中，此时线上拉力分别为F1、F2，则两次拉力大小关系是（）A.F1F2B.F1F2C.F1F2D.无法比较,C,变形四：一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力(填“变大”、“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后，船受到的浮力(填“变大”、“变小”或“不变”)，船身相对于水面将(填“上浮”、“下沉”或“不变”)。,上浮,变大,不变,1、根据阿基米德原理，物体受到的浮力大小跟下面的哪些因素有关外？（）A物体的体积B物体的密度C液体的密度D物体所在的深度E物体的形状F物体排汗液体的体积G物体的重力,C、F,2、如图所示是同一长方体放在液体中的情况长方体在图（）中受到的浮力最大，在图（）中受到的浮力最小。,丙,甲,3下列关于浮力正确的是（）A密度大的液体对物体的浮力一定大B潜水员在水面下50米比在水面下10米受到的浮力大C将体积不同的两个物体浸入水中，体积大的物体受到的浮力一定大D体积相同的铁球和木球浸没在水中，它们受到的浮力一定相等4将挂在弹簧秤下的物体放入酒精中，弹簧秤的示数等于（）A物体受到的重力B物体受到的重力减去它受到的浮力C物体受到的浮力D物体受到的浮力减去它受到的重力,D,B,5、一木块浮在水面上时,总体积的1/5露出水面,把它放在另一种液体中,总体积的1/3露出液面,则水与这种液体的密度之比为（）A、56B、158C、65D、356、在盛水的烧杯中漂浮着一块冰,待冰全部熔化后将发现杯中水面（