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第2节阿基米德原理,一、阿基米德的灵感 1.物体浸在液体中的体积等于物体在液体中排开液体的体积。 2.浮力的大小跟物体排开液体所受的重力有关。,二、阿基米德原理 1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 2.公式:F浮=G排。 3.适用范围:适用于液体和气体。,正确理解阿基米德原理 (1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包括“全部浸入”和“部分浸入”两种情况:一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体中;二是物体的一部分浸入液体中,另一部分露在液面以上。 (2)公式:F浮=G排=液gV排。 (3)G排是指被物体排开的液体所受的重力,F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。 (4)V排是物体排开的液体的体积,不是物体的体积,只有当物体浸没在液体中时,才有V排=V物;当物体只有一部分浸入液体中时,V排V物。 (5)由F浮=液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动等因素无关。 (6)阿基米德原理同样适用于气体,但公式中液要改为气。,【例题】在南极科学考察过程中,我国科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区,并找到上千块陨石。科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量:首先将陨石悬挂于弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数是3.4 N;然后将陨石浸没于水中,读出弹簧测力计的示数是2.4 N。陨石的密度是多少?(g取10 N/kg),点拨 要求陨石的密度,必须先求出陨石的质量和体积。由陨石的重力可求出它的质量,再利用浮力知识求出它的体积即可。综合运用F浮=G-F和F浮=G排=液gV排是解决这类问题的关键。,解析 陨石的重力是G=3.4 N,陨石全部浸没时受到的浮力是F浮=G-F=3.4 N-2.4 N=1 N。,由于陨石浸没在水中,所以陨石的体积等于它排开水的体积,即V=V排=10-4 m3。,答案 3.4103 kg/m3,1,2,3,4,5,一、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 1.某同学用弹簧测力计、量筒、水和石块做探究浮力与物体所排开的液体的重力的关系实验,实验中的几个情景如图所示。据此可以得出: (1)石块所受的浮力为N。 (2)石块排开的水的重力为N。 (3)本探究实验可以得出的结论:(g取10 N/kg)。,答案,解析,1,2,3,4,5,二、阿基米德原理 2.如图所示,将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在整个过程中,木块所受的浮力() A.先变大后变小B.先变大后不变 C.先不变后变大D.先变小后变大,答案,解析,1,2,3,4,5,3.将质量为0.5 kg的物体,轻轻放入盛满清水的溢水杯中,溢出0.2 kg的水,则此物体受到的浮力是(g取10 N/kg)() A.5 NB.0.5 N C.2 ND.0.2 N,答案,解析,1,2,3,4,5,4.如图所示是某同学自制的水上自行车。她在普通自行车上安装8个密闭的空水桶(每个水桶体积为0.02 m3),并在车后轮装上若干塑料片。该同学在水面上骑自行车匀速前进时,平均每个水桶约有二分之一体积浸在水中,不计车轮和塑料片排开水的体积,则此时水上自行车受到的浮力约为N。(g取10 N/kg),答案,解析,1,2,3,4,5,5.有一体积为110-4 m3的实心铁块,挂在弹簧测力计下后浸没在水中(铁块没有接触容器底部),铁的密度为7.8103 kg/m3,g取9.8 N/kg,求: (1)铁块的重力。 (2)铁块所受到的浮力。 (3)弹簧测力计的示数。,答案,解析,
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