阿基米德原理课件

1、第二节 阿基米德原理,第九章 浮 力,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。,氢气球、热气球、气象气球为什么能腾空而起？,氢气球、热气球、气象气球在空中受到浮力的作用。,一、认识浮力 活动1：什么是浮力？ 设计实验：如图所示，用弹簧测力计、物块、细线、烧杯、水等器材，比较物块在空气和水中时弹簧测力计的示数。 步骤：,(1)在空气中称出物块的重力。 (2)将物块浸在水中称出其重力。,思考： 两次称出的重力是否相同,为啥?,复习,复习浮力测量的方法： 1.F浮=G-F 2.F浮=F向上-F向下,二、实验探究：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

2、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,其它猜想： ,设计实验：,把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。,在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。, 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。,实验结论：猜想1 正确，浮力的大小跟液体的密度有关。,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。, 容器中的液体的液面发生什么样的变化？,实验结论： 浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。,设计实验：,把物体放入清水中，

3、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 。,测力计的读数 F1 = 2 N。,测力计的读数 F2 = 2 N。,结论：浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。,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：浮力的大小,实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、

4、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,实验步骤：,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

5、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g V排,有链接,小结,1.影响浮力大小的因素： 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。,2.阿基米德原理： 浸在液体中的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。,公式：F浮 = G排=液g V排,阿基米德原理公式的变形,F浮=G排 F浮=液gv排, G排= m排g， m排= 液v排 F浮= 液gv排,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g V排，浸没时， V排 = V物，当液不同时，浮

6、力也随之变化。,2、浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,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,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V物,V浸,对阿基米德原理的理解,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,观察物体慢慢浸入水中不同部分时的情况？,排开水的体积一定等于物

7、体体积吗？ 物体浸入部分越多，排开的水 ，拉力 。,物体排开的水,体积越大,越小,课堂练习,1、在如图所示的大鱼和小鱼的争论中， 鱼的说法正确，这是因为两条鱼浸没在同种液体中，它们受到的浮力大小与 有关。,大,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。,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,课堂练习,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）。,课堂练习,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

8、,1、2、3,水,水,水,盐水,1,2,3,4,5,课堂练习,（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,反馈练习,1、液体对浸在它里面的物体，具有 的托力，物理学中把这个力叫做 。 2、浴缸里放满水，人坐进去后，排开400牛的水，则人受到的浮力为 牛。,竖直向上,浮力,400,例题,把一物体吊在弹簧测力计上,在空气中称物体重1.96N,浸没在水中称时, 弹簧测力计示减小了0.49N,物体在水中受到的浮力_N. 浸没在某种液体中时, 弹簧测力计示数为1.16N,物体在这种液体中受到的浮力为

9、_N.,基础巩固,0.49,0.8,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,课下作业,A组.报纸随堂测试 B组.随堂测试选择填空 C组.随堂测试选择题,比较下列物体受的浮力,体积相同的铜、铁、铝浸没水中,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

10、受到的浮力大？,F浮A F浮B,比较下列物体受的浮力,如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？ (水 酒精),比较下列物体受的浮力,A,水,B,酒精,F浮A F浮B,拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中, 受到的浮力大.,铜,铝,(铜铝),比较下列物体受的浮力,把密度为7.8 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3的煤油中，受到的浮力为多少牛？,提示 ：铁块完全浸没在煤油中， V排= V物 F浮= 液V排g= 0.8103 kg/m3500 10-6m3 9.8N/kg=3.92N,例5,把重力为10牛，体积为110-3米3的金

11、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？,例6,阿基米德原理,一、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。”,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

12、出一顶非常精巧、华丽的王冠王冠制成後，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，於是把阿基米德找来，要他解此难题，但不允许将王冠砸碎。,有一天 ,雄伟航空母舰为什么能浮在水面上?,分享收获,图片1：,热气球为什么能腾空而起呢?,图片2：,图片3：,死海不死,图片4：,独木舟,活动二： 探究空气的浮力,结论：液体和气体对浸大其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。,实验探究1：什么是浮力,物体在空气中，弹簧测力计的示数为G=1.0N，在水中的示数为F0.68，那么，水对石块的浮力F浮=G-F=0.32N,F0.68N,活动一： 探究液体的浮力用弹簧测力计测浮力的大小,G1.0N,浮力大小与哪些因素有关,说明：浮力大小与 物体排开液体的体积 有关。,当物体排开液体的体积增大时，弹簧测