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1、第第5节（第节（第2课时）课时）二、阿基米德原理【提出问题提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力，那么浮力的大小究竟和产生竖直向上的浮力，那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？哪些因素有关呢？当你躺在浴缸的水中时，会有一种当你躺在浴缸的水中时，会有一种 了了的感觉，同时浴缸的水面会的感觉，同时浴缸的水面会 。人变轻是因为人受到人变轻是因为人受到 。水面上升。水面上升是因为人浸入水中后，是因为人浸入水中后， 。变轻变轻上升上升水的浮力水的浮力排开了排开了一部分水一部分水1、探究实验探究实验古希腊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
2、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 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 阿基米德由澡盆溢水联想到阿基米德由澡盆溢水联想到 探究学习：探究学习：提出问题：提出问题：浮力的大小与哪些因素有关？浮力的大小与哪些因素有关？假设：假设：浮力的大小可能与物体的质量有关；浮力的大小
3、可能与物体的质量有关；浮力的大小可能与物体的体积有关；浮力的大小可能与物体的体积有关；浮力的大小可能与液体的密度有关；浮力的大小可能与液体的密度有关；浮力的大小可能与浸入液体的深度有关；浮力的大小可能与浸入液体的深度有关；浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;浮力的大小可能与浮力的大小可能与溢水杯溢水杯实验器材：实验器材：物块物块弹簧秤弹簧秤量筒量筒设计实验设计实验: :要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少( (体积、体积、重力重力) )。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格，然。请利用这些器材设计
4、实验步骤和实验数据记录表格，然后交流讨论。后交流讨论。探究：浮力与探究：浮力与物体排开水物体排开水的关系的关系(1)(1)在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下；在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下；(2)(2)将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重G G物物；(3)(3)将物块浸没在溢水杯的水中，读出弹簧秤的读数将物块浸没在溢水杯的水中，读出弹簧秤的读数F F拉拉，并计算出，并计算出物块所受的浮力物块所受的浮力F F浮浮=G=G物物F F拉拉(4)(4)将溢水杯溢出的水注入量桶内，测出它的体积将溢水杯溢出的水注入量桶内，测出它的体积V V排排，并算
5、出物块，并算出物块所排出的水的重力所排出的水的重力 G G排排= g V= g V排排物块重物块重G G物物/N/N物块在水中弹簧物块在水中弹簧秤的示数秤的示数F F拉拉/N/N物块受到水的浮力物块受到水的浮力F F浮浮= = G G物物- - F F拉拉/N/N物体排开水物体排开水的体积的体积V V排排/m/m3 3排开水受到的重力排开水受到的重力G G排排= = g Vg V排排/N/NF F浮浮= = G G排排= gV= gV排排1.1.研究研究浸没浸没在液体中的物体所受到的浮力在液体中的物体所受到的浮力v阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮阿基米德原理：浸在液体里的物体
6、，受到向上的浮力，浮力的大小等于力的大小等于 ，即，即F F浮浮 。v同样，阿基米德原理可以推广到气体的浮力上：同样，阿基米德原理可以推广到气体的浮力上：浸在气体浸在气体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于 。 地球表面上的物体一般都地球表面上的物体一般都浸没浸没在空气中：在空气中： F F浮浮= = 。物体排开的液体受到的重力物体排开的液体受到的重力G G排液排液m m排液排液g g液液V V排液排液g g物体排开的气体受到的重力物体排开的气体受到的重力G G排排=m=m排排g=g=空气空气V V排气排气g=g=空气空气gVgV物物2、阿基米德原理
7、阿基米德原理【得出结论得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有：液体中的物体都有：F F浮浮G G排液排液。【推广推广】如果把水换成别液体，仍然可以得到：如果把水换成别液体，仍然可以得到： F F浮浮G G排液排液 。3、对公式的理解 (1)(1)液液是是 , ,不是浸入液体的物体密度。不是浸入液体的物体密度。(2)V(2)V排液排液是是 ，不是液体总体积，不是液体总体积，也不一定是也不一定是物体的总体积物体的总体积(V(V物物) )。 物体物体完全浸入完全浸入液体中液体中( (浸没浸没):):V V排液排液= = ； 物体物体部分浸入部分
8、浸入液体中，液体中，V V排液排液VV物物，V V排液排液 。( (用用V V露露代表代表物体露出液面的体积物体露出液面的体积) )(3)(3)浮力只跟浮力只跟 和和 , ,即只跟即只跟 . . 有关，而与物体浸入液体的有关，而与物体浸入液体的 、物体的物体的 、 、 、 等无关。等无关。V V物物V V物物V V露露液液V V排液排液物体排开的液体物体排开的液体受到的重力受到的重力深度深度形状形状质量质量密度密度 重力重力液体密度液体密度物体排开液体的体积物体排开液体的体积把物体渐渐压入水中把物体渐渐压入水中, ,液液不变，不变，V V排水排水增大增大F F浮浮 ，感觉，感觉浮力渐渐变大浮力
9、渐渐变大; ;当物体完全浸入当物体完全浸入( (浸没浸没) )后，后，V V排水排水=V=V物物不变不变F F浮浮 ，再往下压不会感觉到更吃力。反之，上升，再往下压不会感觉到更吃力。反之，上升( (未露出未露出水面前水面前) )V V排水排水=V=V物物不变不变F F浮浮 ; ;渐渐露出水面时渐渐露出水面时液液不变，不变， V V排水排水减小减小F F浮浮 ，感觉浮力渐渐变小。，感觉浮力渐渐变小。 F F浮浮与与V V排液排液成正比成正比。把物体浸入不同液体把物体浸入不同液体, ,当当V V排液排液相同时，相同时，液液越大越大F F浮浮 。F F浮浮与与液液成正比成正比。(4)(4)计算过程单
10、位要计算过程单位要统一用国际单位制统一用国际单位制。增大增大不变不变越大越大不变不变减小减小练习：练习：将质量为将质量为3.9千克的钢球浸没千克的钢球浸没在水中，钢球受到的浮力是多在水中，钢球受到的浮力是多大？这时如果把钢球挂在弹簧大？这时如果把钢球挂在弹簧秤上，读数是多少？秤上，读数是多少？（7.8103千克千克/米米3）3.王杰同学在海底世界游玩时王杰同学在海底世界游玩时,观察到鱼嘴里吐出的气观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示泡上升时的情况如图所示,则下列对气泡上升时受到的则下列对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体的压强的分析正确的是浮力和气泡内气体的压强的分析正确的是()A.浮力不
11、变浮力不变,压强不变压强不变B.浮力变小浮力变小,压强变小压强变小C.浮力变大浮力变大,压强变大压强变大D.浮力变大浮力变大,压强变小压强变小D1、质量相等的实心铁球、铝球和铜球投入足够深的、质量相等的实心铁球、铝球和铜球投入足够深的水中，三球受到浮力大小关系是（）水中，三球受到浮力大小关系是（） A、F铜铜 = F铁铁 = F铝铝 B、F铜铜 F铁铁 F铝铝 C、F铜铜 F铁铁 F铝铝 D、无法确定、无法确定B2.体积体积相同的甲、乙、丙、丁相同的甲、乙、丙、丁4个小球，分个小球，分别静止在水中的不同深度处，别静止在水中的不同深度处， 如右图所示，如右图所示，则这则这4个小球在水中所受浮力最
12、小的是（）个小球在水中所受浮力最小的是（）A甲甲 B乙乙 C丙丙 D丁丁 A7、一个金属球在空气中称时，弹簧称的读数为一个金属球在空气中称时，弹簧称的读数为14.7牛顿；一半体积浸在水中称时，弹簧称的读数为牛顿；一半体积浸在水中称时，弹簧称的读数为4.9牛顿。求（牛顿。求（1）金属球浸没在水中时所受到的浮力是）金属球浸没在水中时所受到的浮力是多少？（多少？（2）金属球的体积是多少？（）金属球的体积是多少？（3）金属球的密）金属球的密度是多少？度是多少？4.酒精的密度是酒精的密度是0.8103千克千克/米米3,把体积为把体积为500厘米厘米3的铁块浸没在酒精中的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是它
13、受到的浮力是牛牛.3.925.一个物体完全浸没在水中一个物体完全浸没在水中,受到的浮力是受到的浮力是4牛牛,现现将它完全浸没在密度是将它完全浸没在密度是0.8103千克千克/米米3的液体中的液体中,它受到的浮力是多少它受到的浮力是多少?7 7. 在在抗抗洪洪抢抢险险中中，某某村村民民自自制制了了一一个个总总体体积积0.70.7米米3 3的的竹竹筏筏，放放入入河河中中时时有有1/51/5体体积积浸浸如如水水中。中。（1 1）此时竹筏收到的浮力是多少？）此时竹筏收到的浮力是多少？（2 2）要要使使水水对对竹竹筏筏产产生生45004500牛牛的的浮浮力力，竹竹筏筏应有多大的体积浸入水中？应有多大的体积浸入水中？运用阿基米德原理计算式，必须用国际单位运用阿基米德原理计算式，必须用国际单位
