2014阿基米德原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,、重为,5N,的物体漂浮在水面上，那这个物体所受水对它的浮力为,_.,F,浮,=G,2,、弹簧测力计下悬挂一个重物，在,空气中称量时的示数如图甲所示，把,重物浸在水中的示数如图乙所示，重,物浸在水中时所受的浮力,_,。,F,浮,=G,F,拉,3,、一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上,表面受到水的压力为,5N,，底部受到水的压力为,13N,。你认为这个物体受到水的浮力为,_,。,F,浮,=,F,向上,-,F,向下,5N,1N,8N,10.2 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,(,约公元前,287,212),是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。,阿基米德的灵感,排开液体的体积,物体浸在液体中的体积,=,回顾：,浮力大小与哪些因素有关？,浮力大小,跟它,浸在液体中的体积,和,液体的密度,有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,他忽然想到：,物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？,随后，他设计了实验，解决了王冠鉴定的问题。,猜 想,浮力与排开的液体有什么关系？,浮力大小，跟它,排开液体的体积,和,液体的密度,有关。,排开液体的体积,越大、,液体的密度,越大，浮力就越大。,思 考,将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。,做做想想,推 理,排开液体的,体积,液体的,密度,=,排开液体的,质量,浮力的大小跟,排开液体所受的重力有关。,排开液体所受的,重力,越大,排开液体的,质量,越大,排开液体的,体积,越大,液体的,密度,越大,浮力越大,猜 想：,浮力的大小与排开液体所受重力的关系,图,2,图,3,图,4,图,1,测量数据填入记录表；,用不同物体、不同液体做几次实验。,探究实验,二、浮力的大小,次数,物体的重力,G,物,/,N,物体在液体中测力计示数,F,/,N,浮力,F,浮,/,N,小桶和排液的总重,G,总,/,N,小桶的重力,G,桶,N,排开液体的重力,G,排,/,N,1,2,3,4,分析数据得出结论：,浮力的大小等于排开液体所受的重力,实验数据表格,0.3,0.3,2 1.7 0.6 0.3,1 1.8 0.5 0.3,0.2,0.2,0.3 0.2 0.4 0.3,0.1,0.1,2 1.65 0.65 0.3,0.35,0.35,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。,这次实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：,浮力的大小等于排开液体所受的重力,。这条原理后人以阿基米德的名字命名。,1,内容：,浸在液体中的物体所受的浮力，,大小等于它排开液体所受的重力。,2,数学表达式：,F,浮,=,G,排,4,适用范围：,液体和气体,3,用于计算的导出式：,F,浮,=,G,排,=,m,排,g=,r,液,gV,排,阿基米德原理,1,区分：,浸没,、,浸入,、,浸在,、,没入,；,2,.,F,浮,r,液,gV,排,r,液,液体的密度；,V,排,物体排开的液体的体积；,3,.,F,浮,r,液,gV,排,表明浮力大小只和,r,液,、,V,排,有关,，,浮力大小与物体的,形状、密度、浸没在液体中的深度,及物体在液体中,是否运动,等因素无关。,关于阿基米德原理的讨论,对原理的理解,（,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。,浸没,部分浸入,浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力。,（,2,）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,A,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,B,部分浸入时：,V,排,=V,浸,V,物,F,浮,=,液,gV,排,=,液,gV,浸,液,gV,物,浸没时：,V,排,=V,浸,=V,物,非,浸没时：,V,排,=V,浸,V,物,V,浸,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,。,（,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,。,（4）阿基米德原理同样适用于气体。,（,1,）如图所示：小鱼和大鱼在争论中，你认为,所受到的浮力大，你的理由,是,。,大鱼,大鱼排开液体的体积大,我在深处，受到的压力大。,我的体积大，受到的浮力大。,课堂练一练：,A,B,（,2,）如图所示，,A,、,B,两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？,F,浮,A,F,浮,B,A,（,3,）,如图所示，,A,、,B,两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？,B,水,酒精,F,浮,A,F,浮,B,例,1,浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于,(),。,A,.,物体的体积和液体的密度,B,.,物体的密度和物体浸入液体的深度,C,.,物体浸入液体的体积和液体的密度,D,.,物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素,C,典型例题：,例,2,一个体积为,300 cm,3,的物体浮在水面上，它的,2/3,体积露出水面，它受的浮力是多大,N,。（,g,取,10 N/kg,）,1,【,解析,】,根据阿基米德原理：,F,浮,G,排液,液,gV,排,据题意,V,排,V,/3,F,浮,液,gV,排,1.010,3,kg/m,3,10 N/kg10,-4,m,3,=1 N,典型例题：,例,3,、,把密度为,7.,9,10,3,kg/m,3,、体积为,500cm,3,的铁块浸没在密度为,0.8,10,3,kg/m,3,的煤油中，受到的浮力为多少牛？,解,：已知：铁块完全浸没：,V,排,=V,铁,=5 10,-4,m,3,，,煤油,=,0.810,3,kg/m,3,求：,F,浮,由,F,浮,r,液,gV,排,得：,F,浮,r,煤油,gV,排,0.810,3,kg/m,3,10N/kg 5 10,-4,m,3,4N,典型例题：,例,4,把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力（）。,A,相等,B,铝球的比铁球大,C,铝球的比铁球小,D,浮力都等于重力,【,解析,】,铁球和铝球的重力相等，则质量相等,B,根据 ，,铁,铝,，则,V,铁,V,铝,，,根据,F,浮,=,液,gV,排,，,F,铝浮,F,铁浮,。,典型例题：,A,铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大,B,铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大,C,铅球、铁球、铝球受的浮力一样大,D,因素太多，无法判断,【,解析,】,根据,F,浮,=,水,g,V,排,，,浸没，,V,相同，,V,排,相同，,F,浮,相同。,提示：,浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。,例,5,如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则,(),C,1,阿基米德原理的探究实验,2,阿基米德原理的数学表达式,3,阿基米德原理的公式讨论,4,利用阿基米德原理的分析与计算,本课小结,例,6,、把重力为,10N,，体积为,1,10,-3,m,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,N,？,浮力和重力的合力为多少,N,？其方向如何？,作 业,2,弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的,1/3,，这个物体的密度是（）,A.1/310,3,kg/m,3,B.2/310,3,kg/m,3,C.310,3,kg/m,3,D.3/210,3,kg/m,3,1,铁块的体积是,100 cm,3,，全部浸入水中时，排开水的体积是,cm,3,排开的水重是,N,，受到的浮力是,N,。如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力是,N,。（,g,取,10 N,kg,）,D,100,1,1,0.8,