资源简介

(共23张PPT)
10.2 阿基米德原理
学习目标
1、能复述阿基米德原理并写出其数学表达式；
2、能利用公式F浮=G排= ρ液 gV排计算简单的浮力问题。
回顾旧知
一、浮力的表达式
1.称量法：
2.压力差法：
二、浮力大小的影响因素
F浮=G-F示
F浮= F向上-F向下
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。
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？
情景导入
把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。
演 示
知识点一、探究浮力的大小
猜 想
饮料罐受到的浮力与排开的水之间有什么关联？
m排 = ρ液 V排
G排 = m排 g = ρ液 gV排
由上面公式可知：饮料罐受到的浮力与排开的水受的重力有关联。
F浮
G排
它们之间有没有定量关系呢？
猜 想
浮力的大小与物体排开液体的重力有什么关系？
浮力大小与排开液体的重力相等。
提出问题
实验方案
①用弹簧测力计测出物体的重力G物；
②用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；
③将物体浸入盛满水的溢水杯中，记录弹簧测力计的示数F示；
④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水；
⑤计算物体受到的浮力大小F浮和排出水的重力G排。
实验
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
①用弹簧测力计测出物体的重力G
②测出小桶所受的重力G1
④测出小桶和排开水所受的总重力G2
⑤计算出物体受到的浮力F浮和排出水的重力G排
③读出物体在水中时测力计的读数F
实验数据表格
次数 物体的重G/N 物体在液体中测力计示数F/N 浮力 F浮/N 小桶的重力G1/N 小桶和排液的总重G2/N 排开液体的重力G排/N
1
2
3
...
比较F浮与G排的大小
大量实验数据表明：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。
公式表示：F浮=G排=ρ液 gV排。
气体和液体都适用
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= ρ液 gV排
5.关于V排：
①完全浸没：
②未完成浸没：
V排=V物
V排知识点二、阿基米德原理
公 式 法
1．区分：浸没、浸入、浸在、没入；
2. F浮＝ ρ液 gV排 ρ液—— 液体的密度（kg/m3）；
V排—— 物体排开的液体的体积（m3）
3. F浮＝ ρ液 gV排 —— 决定式
表明浮力大小只和 ρ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。
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。
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=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时： V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸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=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ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。
解 F浮=G排= ρ水 gV排
有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10N/kg。
例题
m铁球=
V排=V铁球=
=
1×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg
=0.89N
0.7kg
7.9×103kg/m3
7N
10N/kg
G铁球
g
m铁球
ρ铁球
m铁
ρ铁
G铁
g
=
7N
10N/kg
=
0.7 kg
= 8.9×10-5 m3
0.7kg
7.9×103kg/m3
=
知识点三、阿基米德原理的简单计算
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 N。（g取10 N/kg）
1
解析：根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
　 据题意V排＝V/3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
练一练
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
课堂检测
2、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 ，ρ铁 ＞ρ铝 ，则V铁根据F浮=ρ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=ρ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。
3、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
阿基米德原理
物体浸在液体中的体积=物体排开液体的体积
浮力的大小=它排开的液体所受的重力
F浮=G排=ρ液 gV排
V物=V排
课堂小结
F浮= F向上－F向下（压力差法）
计算浮力的三种方法
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排（公式法）
F浮= G－F拉（称重法）

展开更多......

收起↑