资源简介

(共28张PPT)
第十章 第２节　
10.2阿基米德原理　
复 习.
1、浮力的基础知识：
浮力感觉上像是一种___力
浮力的施力物体是__________
浮力的方向总是_________
2、怎样测量浮力：
3、物体在液体中受到的浮力的大小由哪几个因素决定？
称重法：F浮=G物－F拉
答：物体排开液体的体积 液体的密度
托
液体或气体
竖直向上
阿基米德
是古希腊伟大的科学家。他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆平衡问题。
阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球”。
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？
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
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
1.浮力与排开的液体有什么关系？
2.可以怎样表述浮力的大小？
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。
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1
图3
图4
图2
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:
研究对象 物重G/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F拉/N 空杯重 G杯/N 杯、水总重 G总/N 浮力的大小 F浮/N 排开水的重量G排/N
石块 1.15 0.70 0.45
铝块 0.54 0.34 0.45
铁块 0.78 0.68 0.45
0.90
0.45
0.45
0.20
0.20
0.65
0.10
0.55
0.10
阿基米德原理.exe
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
称重法：F浮=G物－F拉
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
一、阿基米德原理
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。
二、关于阿基米德原理的讨论
1.体积单位换算（千进制）
1m3=103dm3 1dm3=10-3m3
1m3=106cm3 1cm3=10-6m3
2.容积单位换算
1L=1dm3
1mL=1cm3
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
部分浸入
同一物体在同种液体中，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。
（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，
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
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。
练习：
1.一物体浸入水中,排开了10-3m3水，求受的浮力多大？
已知：ρ水=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg
V排=10-3m3
答：这物体受的浮力是9.8N。
求：F浮
解：F浮= ρ水gV排
=1.0×103kg/m3 ×9.8 N/kg×10-3m3
=9.8N
例3 、把密度为7.8× 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8×103 kg/m3的煤油中，受到的浮力为多少牛？
解 :∵铁块完全浸没在煤油中，
∴ V排= V物
F浮= ρ液V排g
= 0.8×103 kg/m3×500 × 10-6m3 × 9.8N/kg
=3.92N
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
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＝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
1、将三个完全相同的小球投入水中,出现如图所示的三种情况，分别比较，三个小球受到的浮力FA ,FB ,FC大小关系。
A
B
C
分析：
根据：F浮 = ρ液gV排
由图：VA排=VB排﹥VC排
∵在同种液体中。
∴ FA =FB ﹥ FC
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 ，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。
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
乒乓球从水中上浮到水面的过程中，所受浮力大小如何变化？
（先不变后变小）
练习（1）
4. 金属块重力为5N ，当金属块浸没水中时，弹簧测力计示数为3N。
求(1)金属块浸没水中所受浮力。
（2）金属块的体积是？（提示：浸没 ）
解：（1）F浮= G物-F水 =5N-3N=2N
（2）由F浮＝ ρ液 gV排
则V排= F浮/ ρ液 g=2N/1.0 ×103 kg/m3 ×10N/kg
=2 ×10-4m3
V排=V物
4. 金属块重力为5N ，当金属块浸没水中时，弹簧测力计示数为3N。
求（2）金属块的体积是？2 ×10-4m3
（3）试试能不能计算金属块的密度？
(提示： ρ物=m/v物)
解：m=G/g=5N/10N/kg=0.5kg
ρ物=m/v物=0.5kg/ 2 ×10-4m3
=2.5×103kg/m3
练习：
4.将重5N的物块放入盛满水的烧杯中，从杯中溢出3N的水，则物块受到的浮力是（ ）
A、8N； B、5N； C、3N； D、2N。
C
C
5.在弹簧测力计的下端挂一实心铜球，现将铜球慢慢浸入水中，直到铜块沉到水底，在铜块浸入到沉底的过程中，弹簧测力计的示数将……………………………………（ ）
A、逐渐变小； B、保持不变；
C、先逐渐变小，后保持不变；
D、先逐渐变小，后逐渐变大。
作业
1.把重力为10N，体积为1×10-3m3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？
2.课后习题：2.3.4
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. 1/3×103 kg/m3 B. 2/3×103 kg/m3
C. 3×103 kg/m3 D. 3/2×103 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 N／kg）
D
100
1
1
0.8

展开更多......

收起↑