阿基米德原理课件

阿基米德原理阿基米德原理3.3.如图，一正方体物块浸没如图，一正方体物块浸没在水中，问：位于该正方体在水中，问：位于该正方体四个表面上的四个表面上的A A、B B、C C、D D四四点所受水的压强的大小关系点所受水的压强的大小关系及方向及方向.ACBD1.1.计算压强的普遍公式？计算压强的普遍公式？2.2.液体压强的计算公式？液体压强的计算公式？课前回顾课前回顾阿基米德原理阿基米德原理雄伟航空母舰为什么能浮在水面上雄伟航空母舰为什么能浮在水面上?一一、什么是浮力？、什么是浮力？潜艇可以在大海中悬浮气球为什么会升入高空？弹簧秤示数为什么变小了托力托力G 液体对浸在其中的物液体对浸在其中的物体，具有竖直向上的体，具有竖直向上的 。这个。这个 叫做浮力。叫做浮力。结论结论:托力托力力力国王叫一个工匠替他打造一顶金皇冠。工匠国王叫一个工匠替他打造一顶金皇冠。工匠制做的皇冠精巧别致，而且重量跟当初国王制做的皇冠精巧别致，而且重量跟当初国王所给的黄金一样重。可是，有人向国王报告所给的黄金一样重。可是，有人向国王报告说：说：“工匠制造皇冠时，私下吞没了一部分工匠制造皇冠时，私下吞没了一部分黄金，把同样重的白银掺了进去。黄金，把同样重的白银掺了进去。”国王听国王听后，也怀疑起来，就把阿基米德找来，要他后，也怀疑起来，就把阿基米德找来，要他想法测定，金皇冠里有没掺白银，这次，可想法测定，金皇冠里有没掺白银，这次，可把阿基米德难住了。他回到家里苦思冥想了把阿基米德难住了。他回到家里苦思冥想了好久，也没有想出办法，每天饭吃不下，觉好久，也没有想出办法，每天饭吃不下，觉睡不好，也不洗澡，象着了魔一样。睡不好，也不洗澡，象着了魔一样。阿基米德和皇冠的故事阿基米德和皇冠的故事阿基米德阿基米德阿基米德阿基米德(Archimedes(Archimedes，约公元前约公元前约公元前约公元前287287212)212)是古是古是古是古希腊物理学家、数学家，希腊物理学家、数学家，希腊物理学家、数学家，希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的静力学和流体静力学的静力学和流体静力学的静力学和流体静力学的奠基人奠基人奠基人奠基人 。一天，国王派人来催他进宫汇报。他妻子看一天，国王派人来催他进宫汇报。他妻子看他太脏了，就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的他太脏了，就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的时候，脑子里还想着皇冠的难题。突然，他时候，脑子里还想着皇冠的难题。突然，他注意到，当他的身体在浴盆里沉下去的时候，注意到，当他的身体在浴盆里沉下去的时候，就有一部分水从浴盆边溢出来。同时，他觉就有一部分水从浴盆边溢出来。同时，他觉得入水愈深，则水满出来越多。于是，他立得入水愈深，则水满出来越多。于是，他立刻跳出浴盆，忘了穿衣服，一边跑，一边叫：刻跳出浴盆，忘了穿衣服，一边跑，一边叫：“我想出来了，我想出来了，解决皇冠的办我想出来了，我想出来了，解决皇冠的办法找到啦法找到啦!原来原来,他想到他想到:如果皇冠放入水中如果皇冠放入水中,排出的排出的水水,和同样重的金子排出的水量不相等和同样重的金子排出的水量不相等,那肯那肯定是掺了别的金属定是掺了别的金属!把鸡蛋放入清水中，然把鸡蛋放入清水中，然后加盐，改变液体的密后加盐，改变液体的密度，结果会怎么样呢？度，结果会怎么样呢？鸡蛋浮出了水面鸡蛋浮出了水面同一个物体同一个物体浸在水中的浸在水中的体积不同时，体积不同时，弹簧测力计弹簧测力计的示数会怎的示数会怎样变化呢样变化呢示示数数变变小小同一个物体，同一个物体，浸没在液体中浸没在液体中的深度不同时，的深度不同时，弹簧测力计的弹簧测力计的示数会不会变示数会不会变呢？呢？示数没有示数没有变哦变哦排开液体的体积排开液体的体积物体浸在液体中的体积物体浸在液体中的体积=将易拉罐按入装满水的烧将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的杯中，感受浮力与排开的液体的关系。液体的关系。小结小结:物体在液体中所受到浮力的大小物体在液体中所受到浮力的大小与液体的密度有关，与物体排开与液体的密度有关，与物体排开的液体的体积有关，而与物体浸的液体的体积有关，而与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、没在液体中的深度、物体的密度、物体形状无关物体形状无关 。探究浮力是怎样产生的？探究浮力是怎样产生的？浸在水中的正方体有浸在水中的正方体有4 4个个侧面，侧面，2 2个上、下表面个上、下表面侧面都在同一深度侧面都在同一深度侧面均为平衡力侧面均为平衡力上面浅、下面深，上面浅、下面深，上、下表面才存在压力差上、下表面才存在压力差浮力就是这样产生的浮力就是这样产生的F浮浮 =F向上向上 F向下向下根据浮力产生的原因及物体上下表面的压力差推导阿基米德原理根据浮力产生的原因及物体上下表面的压力差推导阿基米德原理h1h2lPP返回数字表达式：数字表达式：F浮浮=G排排=液液V排排g 阿基米德原理阿基米德原理二、验证阿基米德原理也可用这样的装也可用这样的装置代替溢水杯置代替溢水杯实验用具：溢水杯实验用具：溢水杯当液体停止流动时，液面与溢水液面与溢水口相平口相平。将石块挂在测力计将石块挂在测力计的下方，记下测力的下方，记下测力计的示数为计的示数为 N6将石块浸没在水中，记下将石块浸没在水中，记下测力计的示数为测力计的示数为 N2GF石块受到的浮力为石块受到的浮力为 N4F浮浮 =G-F桶桶G总总G被石块排开的水的重力是被石块排开的水的重力是 N4GG总总桶桶-=G排排1内容：内容：浸在液体中的物体所受的浮力，浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。大小等于它排开液体的重力。2数学表达式：数学表达式：F浮浮=G排排5适用范围：适用范围：液体和气体液体和气体3用于计算的导出式：用于计算的导出式：F浮浮=G排排=m排排g=rr液液 gV排排三三、阿基米德原理、阿基米德原理注注:物体物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全部浸入（即浸没）全部浸入（即浸没）”和和“部分浸入部分浸入”两种情况。两种情况。4单位：单位：F浮浮牛顿牛顿 液液千克米千克米 V排排米米 g牛顿牛顿/千克千克 叙拉古的亥厄洛王叫金匠造一顶纯金的皇冠，因怀疑里面掺有银子，便请阿基米德鉴定一下。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有一天 当他进入浴盆洗澡时,水漫溢到盆外,于是悟得不同质料的物体，虽然重量相同，但因体积不同，排去的水也必不相等。根据这一道理，就可以判断皇冠是否掺假。阿基米德高兴得跳起来,赤身奔回家中，口中大呼：“尤里卡！尤里卡！”（希腊语意思是“我找到了”）他将这一流体静力学的基本原理，即物体在液体中减轻的重量,等于排去液体的重量,总结在他的名著论浮体中，后来以“阿基米德原理”著称于世。读了这一故事,对你有什么启示?读了这一故事,对你有什么启示?课堂小结课堂小结v物体浸在液体中，物体浸在液体中，v压力之差生浮力。压力之差生浮力。v方向竖直往上指，方向竖直往上指，v值等排开液体重。值等排开液体重。课堂练习课堂练习v1、一重物在空气中用弹簧测力计称，读数为、一重物在空气中用弹簧测力计称，读数为15N，浸没在水中称，读数为浸没在水中称，读数为10N；浸没在酒精中，读数；浸没在酒精中，读数为为11N，则物体在水中所受浮力的大小为，则物体在水中所受浮力的大小为N，在，在酒精中所受浮力的大小为酒精中所受浮力的大小为N,浮力方向均是浮力方向均是。v2、在、在“阿基米德解开王冠之谜阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的故事中，若王冠在空气中称时重在空气中称时重5N，浸没在水中称时重，浸没在水中称时重4.7N，则这，则这顶王冠浸没在水中所受的浮力为顶王冠浸没在水中所受的浮力为N，它排开的水，它排开的水重为重为N。v答案：答案：5 4 竖直向上竖直向上v答案：答案：0.3 0.3v1、2012年3月25日，卡梅隆乘坐“深海挑战者”号深潜器潜入马里亚纳海沟11000m深处。下潜过程中，卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩，则深潜器受到的海水压强和浮力的变化情况是（设海水密度不变）（）vA、压强越来越大，浮力越来越小vB、压强越来越大，浮力越来越大vC、压强越来越小，浮力越来越小vD、压强越来越小，浮力越来越大v答案：Av点拨：下潜过程中，深度越来越大，根据公式P=ghgh可知，所受液体压强越来越大；下潜过程中，卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩，则说明深潜器的体积变小，故根据浮力公式F浮浮=液液gV V排排可知，浮力变小，因此选A。v2、2011年年7月月26日，我国自主研制的第一台深海载人日，我国自主研制的第一台深海载人潜水器潜水器“蛟龙号蛟龙号”成功突破成功突破5000m水深大关，这标志水深大关，这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平。着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平。v（1）“蛟龙号蛟龙号”在下潜过程中，所受压强将在下潜过程中，所受压强将（选填（选填“增大增大”“减小减小”或或“不变不变”）；）；v（2）“蛟龙号蛟龙号”潜水器在下潜过程中，排开水的体积潜水器在下潜过程中，排开水的体积约为约为23m3，则潜水器受到的浮力为，则潜水器受到的浮力为N（海水的（海水的密度取密度取=1.0=1.010103 3kgkg/m3）。）。v答案：（答案：（1）增大）增大 点拨：由于液体内部压强点拨：由于液体内部压强随着深度的增加而增大，故随着深度的增加而增大，故“蛟龙号蛟龙号”在下潜在下潜过程中，所受压强将增大；过程中，所受压强将增大；v答案：（答案：（2）2.310105 5v点拨：潜水艇在水中下潜的过程中，排开水的点拨：潜水艇在水中下潜的过程中，排开水的体积不变，根据浮力的计算公式体积不变，根据浮力的计算公式F浮浮=液液gV V排排 =1.01.010103 3kgkg/m310N10N/kg23m3=2.310105 5N Nv祝大家学习进步祝大家学习进步v谢谢！谢谢！