阿基米德原理

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,阿基米德原理,阿基米德原理,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,?,二、什么是浮力？,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,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,F,0.68,，那么，水对石块的浮力,F,浮,=G-F,=0.32N,F,0.68N,活动一：探究液体的浮力,用弹簧测力计测浮力的大小,G,1.0N,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,2,：浮力大小与哪些因素有关,说明：浮力大小与,液体的密度,有关。,往杯里不断地加盐，轻轻搅拌一会后鸡蛋会浮上来。,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，弹簧测力计的示数发生了变化。,浮力大小与哪些因素有关,结论：,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。,实验探究,3:,探究浮力的大小,也可用这样的装置代替溢水杯,实验用具：溢水杯,当液体停止流动时，液面与溢水口相平。,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体体积吗？,物体浸入部分越多，排开的水,，拉力,。,物体排开的水,我的猜想,说明物体排开水越多，受到的浮力,。,生活中你有这样的感受吗？,排开水越多，排开的水的体积,V,越大,排开的水的质量,m,越大，,排开的水的重力,G,越大，,浮力与哪个物理量建立直接的数量关系？,这两个物理量之间是几倍的数量关系呢？,探究活动,关键,1,：如何测量浮力,(F,浮,),？,关键,2,：如何收集“物体排开的液体”,并测量其所受的重力,(G,排,),？,探究浮力与排开水的重力之间的关系,研究对象,物体在空气中的重力,G,物,/N,空杯重,G,杯,/N,物体浸没在液体中弹簧测力计的示数,F,/N,杯、水总重,G,总,/N,浮力的大小,F,浮,/N,排开水所受的重力,G,排,/N,分析比较每一次实验中的浮力和排开水的重力，你能得出什么结论？,结论,1.,阿基米德原理内容：,物体,全部或部分,浸在液体中,时，它会受到向上的浮力，,浮力,的,大小等于,物体排开,液体所受到的重力的大小。,2.,阿基米德原理的数学表达式：,F,浮,=,G,排,.,物体排开液体体积相等时,，液体密度越大，浮力越大。,.,液体密度相等时,，物体排开液体体积越大，浮力越大,3.,阿基米德原理也适用气体,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。,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,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,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,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，浮力也随之变化,。,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,_N.,例,1,例,2,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.,水池底对人的支持力逐渐变小,D.,水池底对人的支持力逐渐变大,例,3,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.,例,4,、比较下列物体受的浮力,体积相同的铜、铁、铝浸没水中,铁,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，哪个受到的浮力大？,A,B,F,浮,A,铝,),比较下列物体受的浮力,把密度为,7.8 10,3,kg/m,3,、体积为,500cm,3,的铁块浸没在密度为,0.810,3,kg/m,3,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=0.810,3,kg/m,3,500 10,-6,m,3,9.8N/kg=3.92N,例,5,把重力为,10,牛，体积为,1,10,-3,米,3,的金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,