7.4阿基米德原理

7.4 阿基米德原理,邹城四中八年级物理组 荣 誉 出 品,在水中，人有什么感觉？,在水中，人有上浮的感觉，受到了向上的浮力作用。,用钢铁制造成的万吨巨轮在水中， 为什么不下沉？,因为万吨巨轮在水中，受到浮力的作用。,水底下的乒乓球为什么会浮到水面？,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。,气体浮力演示实验介绍： 课本P127,物块在空气中，弹簧测力计 示数G（即物块的重力）。 (2)将物块浸在水中，弹簧测力 计示数F。,大小：“称重法”测浮力：F浮=G-F,实验探究1：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时弹簧测力计的示数。 步骤：,一、认识浮力,浮力：液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上 的托力 作用点：画在重心上 方向：竖直向上 施力物：液体和气体,思考：两次示数相等吗？为什么？,二、影响浮力大小的因素,实验猜想,猜想1：浮力可能与液体的密度有关,猜想4：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： ,实验探究2：浮力的大小与哪些因素有关？,猜想2：浮力可能与物体排开液体的体积有关,设计实验猜想1：,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。,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。,设计实验猜想2：,把物体放入清水中，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。,设计实验猜想3：,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- 阿基米德原理,（1）提出问题 由前知：F浮与液体的_和物体_有关。 因 液V排m排g G排 F浮？ F浮与G排有什么关系？ （2）制定计划与设计实验 F浮如何测？ G排如何测？ 为什么要收集溢出的水？ 怎样使收集的水恰为排开的水？ 用什么样的容器接水？如何测排开的水重？ 怎样安排实验顺序最为合理，为什么？,液,V排,a.需测4个物理量： 、 、 、 ； b.需算2个物理量： 、 。 G物_N； G杯_N； F拉_N； F浮G物 F拉 _N； G杯和水_N；G排 G杯和水 G杯_N c.比较F浮与G排 ，你发现了什么？,（3）进行实验与收集证据,收集实验数据：,2.2,1.4,1.8,0.8,0.8,1.9,1.3,1.3,1.3,1.6,比较浮力的大小和物体排开水的重力，你发现了什么？,4. 实验结论阿基米德原理,浸在液体中的物体所受的浮力的大小 （填“等于”、“大于”或“小于”）该物体排开的液体所受的 。,等于,重力,（1）公式：F浮 = G排= m排 g,有链接,（2）大小： 只跟_ 和_有关，与物体的物、V物、 m物、形状、浸没的深浅h、液体的多少都_关！,（4）也适气体： F浮G排气空气 gV排气,液,V排,无,=,=液 g V排,实验回顾：1、2,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,G物 F示,m排 g =,G杯液 G杯,F浮,G排,液gV排 =,测4量,算2量,测量顺序,知识结构,二、计算浮力的方法（讨论归纳）,1、称重法: F浮G物 F示,2、原理法：F浮 = G排 =m排g,3、公式法: F浮=液gV排,需知： G物、F示-弹簧测力计,需知： G排 或 m排 杯中液满时：m排=m溢,易错点：V排的单位换算,1、“称重法”求浮力（利用F浮 =GF示） 【例1】 一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为14.7N，浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为4.9N，求金属球浸没在水中时所受浮力的大小? 一个1N的钩码，挂在测力计钩上,当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是0.87N，这个钩码受到的浮力是_N。,已知：G=14.7N F示=4.9N 求： F浮 解： F浮 = G -F示 =14.7N - 4.9N = 9.8N 答：金属球浸没在水中时所受浮力的大小为9.8N,0.13,2、“阿德法”求浮力（利用F浮 = G排） 【例2】 一个重10 N的石块，放入盛满水的烧杯中，溢出水0.6kg。求：石块受的浮力.（g=10N/kg) 质量为300g的物体全部浸没在盛满水的容器中，溢出的水是100g，那么物体所受到的浮力是_N。（g=10N/kg),已知：G=10N m溢=0.6kg g=10N/kg 求： F浮 解： F浮 =G 排 = m溢 g= 0.6kg10N/kg = 6N 答：石块受浮力为6N,1,3、“公式法”求浮力（利用F浮 = 液g V排） 【例3】一个小球放入量筒的水中，水面由80mL上升到120mL(未溢出)。 求：小球受的浮力。（g=10N/kg) 质量5.4kg的实心铝球，将它浸没在水中，则铝球受到的浮力是多大? (铝=2.7103kg/m3, g=10N/kg),已知：V1=80ml V2=120ml 水=1.0103kg/m3 g=10N/kg 求： F浮 解： V = V2-V1=120ml 80ml=40ml=40cm3=410-5m3 F浮 = 水g V排= 1.0103kg/m3410-5m3 10N/kg = 0.4N 答：小球受浮力为0.4N,解： 由 = m/V得 V= m/=5.4kg/ 2.7103kg/m3 =210-3m3 又 浸没在水 V排= V =210-3m3 F浮 = 水g V排= 1.0103kg/m3210-3m3 10N/kg = 20N 答：铝球受浮力为20N,4、“综合法”求浮力、密度 （利用F浮 = GF拉和F浮 = 液g V排） 【例4】一金属块挂弹簧测力计下，示数为2.7N，把它完全浸没在水中时，弹簧测力计示数为1.7 N。（g10N/kg) 求：（1）F浮 （2）V金属 （3）金属,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,一个2N的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是1.2N，这个钩码受到水的浮力是 N,课堂练习,0.8,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,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,再见,谢谢,实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、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：,练一练,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力，你发现了什么？,