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1、第十章 第节 阿基米德原理,阿基米德的启示,两千多年以前，希腊学 者阿基米德为了鉴定金王冠 是否是纯金的，要测量王冠 的体积，冥思苦想了很久都 没有结果。一天，他跨进盛 满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，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？,做做想想,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。,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。,猜 想,浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？,浮力大小可能与排开液体的体积液体的密度有关,浮力大小，跟它排开
2、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。,浮力大小可能与排开液体的重力有关。,一、阿基米德原理,浮力与物体排开液体重力的关系,图3,图4,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,猜想: 浮力的大小可能跟物体浸入液体 后排开的液体的重力有关.,小组讨论： 怎样来设计实验、如何利用手边的器材设计实验 ？,F浮=G-F拉,G排=G2-G1,比较F浮和G排的大小,实验数据表格,一、阿基米德原理,分析数据得出结论,1浸在液体中的物体受到向上的浮力 2浮力的大小等于物体排开液体的重力,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的重
3、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,一、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 决定式 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。,二、关于阿基米德原理的讨论,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，
4、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,F浮液 V排 g,公式中注意单位代入：,阿基米德原理的数学表达式： F浮=G排= m排g=液gV排 1.物体排开液体体积相等时，液体密度越大，浮力越大。 2.液体密度相等时，物体排开液体体积越大，浮力越大 3.阿基米德原来适用于气体。,例1.比较下列物体受的
5、浮力,体积相同的铜、铁、铝浸没水中,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？,F浮A F浮B,例2.比较下列物体受的浮力,如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？ (水 酒精),例3.比较下列物体受的浮力,A,水,B,酒精,F浮A F浮B,拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中, 受到的浮力大.,铜,铝,(铜铝),例4.比较下列物体受的浮力,把密度为7.8 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3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
6、排g= 0.8103 kg/m3500 10-6m3 9.8N/kg=3.92N,例5,把重力为10牛，体积为110-3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,反馈练习,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。,竖直向上,400,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. 人所受到的浮力减小 D. 人所受到的浮力增大,C,能力提升,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( )
7、A.一定为0.3N. B.可能为0.2N. C.一定为0.5N. D.可能为0.4N.,D,练习二,1、如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，则 （ ）,甲,乙,A、两球受到的浮力一样大 B、乙球受到的浮力大 C、甲球受到的浮力大 D、条件不足，无法确定,2、下面关于浮力的说法中，正确的是 （ ）,A、只要液体密度大，对浸没在其中的物体的浮力就一定大 B、只要物体的体积大，所受的浮力一定大 C、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，与物体的形状及浸没液体中的深度无关 D、阿基米德原理只适合液体,C,C,例3 将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力（ ） A.
8、相等 B.铜球最大 C.铝球最大 D.铁球最大,知识点 考查对阿基米德原理的理解 闯关点拨 因为液相等，关键是比较V排的大小 解 铜、铁、铝三物质中，铝的密度最小.现在三个球重力相等，则铝球体积最大.浸没在水中后，铝球排开水的体积最大，即排开的水最重，它所受的浮力也最大.正确答案为C. 答 选C,知识点 浮力的计算 闯关点拨 要求出石块的密度，关键得先求出它的体积.石块浸没在水中时，它的体积等于被它排开的水的体积，即V石=V排. 解 浮力F浮=GF=5N2N=3N 石块的体积 V石=V排= 石块的密度,题型三 会利用阿基米德原理进行有关的计算,智 能 归 例,例： 在空气中用弹簧测力计测得某石
9、块重5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，求该石块是密度（取g=10N/kg）,说明 本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法.利用阿基米德原理还能计算液体的密度请看下面一题.,变形题 在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N；浸没在另一种液体中称量，弹簧测力计的示数为1.4N，求这种液体的密度.,找出这个隐含条件是本题的关键.,解,F浮液=GF液=5N1.4N=3.6N,因为浸没，所以V排液=V石=V排水=3104m3,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
10、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,三、例题分析,例2 一个体积为300 cm3 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 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N,例3 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，
11、,根据F浮=液gV排， F铝浮 F铁浮。,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4 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,例5 甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为5103 kg/m3和10103 kg/m3，甲球挂在甲弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让金属球全部没入水中，这时（ ）。 A甲、乙
12、两球所受到的浮力之比为2:1 B甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2 C甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9 D甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12,运用浮力知识解决问题,运用浮力知识解决问题,【解析】 m甲m乙, 甲: 乙1:2，V甲:V乙2:1； 根据 F浮水g V排，且V排V物 F浮甲: F浮乙2:1. 分析物体受力： F浮甲 +F甲G甲 F浮乙 +F乙G乙 ,提示：分析物体受力,A 选项正确,C 选项正确,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,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. 1/3103 kg/m3 B. 2/3103 kg/m3 C. 3103 kg/m3 D. 3/2103 kg/m3,1铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开水的体积是 cm3,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 Nkg）,D,100,1,1,0.8,
