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(共27张PPT)
第十章浮力
第2节阿基米德原理
（第2课时）
1.知道计算浮力的四种方法。
2.会用阿基米德原理解决简单的问题，
会比较浮力的大小。
3.理解浮力产生的原因。
学习目标（１min）
自学指导
看课本P53--56（3min），思考
1、什么是浮力？浮力产生的原因是什么？
2、阿基米德原理计算浮力的公式是什么？
1.一个物体的挂在弹簧测力计下，静止在空中时的示数是10N,放在水中时弹簧测力计的示数是4N,则物块受到的浮力是_________。
2.一个物体的体积是1m3,放在水中有一半体积浸没在水中，则物体受到的浮力________（g=10N/kg ， ρ水=1×103kg/m3）。
自学检测（3min）
6N
5000N
解：1.F浮=G物-F示=10N-4N=6N
2.F浮=G排=ρ液 g V排=1×103kg/m3×10N/kg×1m3× =5000N
计算方法一：压力差法
浮力产生的原因：
F向下
F向上
在液体中的物体上下表面存在着压力差。
即F浮＝ F向上－F向下
教师点拔（18min)
1、浸入液体中的物体，通常要受到液体对它竖直向上的力，浮力的施力物体是 ，浮力的方向是 。
2、浸没在液体中的物体受到向上的
压力 它受到的向下的压力，（填“大于”、“等于”、或“小于”），浮力产生的原因是 ，如果物体上表面受到的压力为7N，下表面受到的压力是10牛，那么这个物体所受的浮力是 。
液体
竖直向上
大于
上下表面的压力差
3N
1、用弹簧测力计测出
物体的重力G。
2、将石块没入水中，
记下弹簧测力计此时
的示数F示。
3、石块受到的浮力是：
F浮＝ G —F示
计算方法二：称重法
G
F示
1.用弹簧秤在空气中称一铁块，测得重20N，当把这个铁块的一部分浸在水中时，弹簧秤的读数为16N，这时铁块受到的浮力是 N，若将铁块全部浸没在水中，铁块受到的浮力是12N，这时弹簧秤的读数为 N。
2.重49N的金属块挂在弹簧测力计下然后浸没在水中,弹簧测力计的示数减小了9.8N,则金属块受到的浮力是( )
A . 49N B. 39.2N C. 9.8N D. 0N
4
8
C
计算方法三：平衡法
G
G
F浮=G
F浮=G
漂浮
悬浮
结论：物体漂浮或悬浮时，浮力的大小等于物体的重力。F浮=G物
1.如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中，静止时小球漂浮在甲液面上，小球悬浮在乙液体里，小球则沉入丙液体的底部，则小球在三种液体中所受浮力的关系，正确的是（ ）
A.F甲＞F乙＞F丙
C.F甲=F乙＞F丙
B.F甲＞F乙=F丙
D.F甲＜F乙＜F丙
C
漂浮
悬浮
F浮=G物
F浮=G物
沉底
F浮＜G物
2.装有不同液体的甲、乙两烧杯，放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平，如图所示．液体对甲、乙两烧杯底部的压强分别是P甲、P乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，下列判断正确的是（　）
A.P甲＞P乙，F甲=F乙
B.P甲=P乙，F甲＞F乙
C.P甲＜P乙，F甲=F乙
D.P甲=P乙，F甲＜F乙
A
物体漂浮或悬浮时，浮力的大小等于物体的重力。F浮=G物
漂浮
悬浮
漂浮
悬浮
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，
大小等于它排开的液体所受的重力。
V排表示物体排开液体的体积，即物体浸入液体的那部分体积。
这个原理也适用于气体
F浮=G排= m排g = ρ液 g V排
F浮=G排= m排g = ρ气 g V排
1.如图，鱼缸中小金鱼吐出的气泡，在水中上升的过程体积逐渐变大，则气泡所受压强和浮力的变化情况是（ ）
A.压强变小，浮力变小
B.压强变小，浮力变大
C.压强变大，浮力不变
D.压强不变，浮力不变
B
2.某同学做验证阿基米德原理的实验，完成下列各题
（1）、实验的合理步骤是： 。
（2）将图中的数据填入表中
CBAD
（3）计算物体受到的浮力F浮= N。
(4)物体排开的液重G液= N。
4
3
0.5
1.5
1
1
(或BCAD)
G1
G1
(5）实验的结论 是：
（6）另外一同学在做完实验后发现排开液体的重力小于该物体所受到的浮力，你认为原因是
。
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
溢水杯内的水面没有到达溢水口
3.一个物体挂在弹簧秤下称时,读数为20N,将它浸没在水中时,读数为5N,求:（1）该物体所受的浮力 （2）这个物体的体积 （3）这个物体的密度
解：（1）F浮=G-F示＝20N-5N=15N
（3）
（2）
答：（1）该物体所受的浮力15N （2）这个物体的体积1.5×103 m3（3）这个物体的密度1.33×103 Kg/ m3 .
[变式题] 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=G -F液=5N-1.4N=3.6N
因为浸没，所以V排液=V石=V排水=3×10—4m3
答：这种液体的密度为1.2×103Kg/m3 .
2.压力差法：F浮＝ F向上－F向下
1.称重法：F浮＝ G —F示
小结：测浮力的方法：
F浮=G排= m排g = ρ液 g V排
F浮=G排= m排g = ρ气 g V排
3.
4.平衡法：物体漂浮或悬浮时所受浮力等于重力。
G
G
漂浮
悬浮
F浮=G物
1. 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.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
因为ρ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.
当堂训练（10分钟）
C
铜
铁
铝
2.质量相等的木和冰块（ρ冰>ρ木）分别放入盐水和水中，均浮在液面上，木块受到的浮力 冰块受到的浮力，木块排开盐水的体积 冰块排开水的体积 。（填“大于” “等于”、或“小于”）。
等于
小于
3.三个体积相同而不同材料制成的实心球体，放入同一种液体中，最后静止时，如图所示.则它们所受浮力的大小关系是( )
A . F甲=F乙=F丙
B . F甲＜F乙＜F丙
C . F甲＜F乙=F丙
D . F甲=F乙＜F丙
C
4. 在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，求（1）该石块所受的浮力（2）石块的体积（3）石块的质量（4）石块的密度（g=10N/kg）
点拨 :要求出石块的密度ρ=m/V，关键得先求出它的质量和体积.根据G=mg求出m=G/g;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.根据F浮= ρgV排得V排=F浮/ρg;
答：（1）该石块所受的浮力3N,（2）石块的体积3×10-4m3 , （3）石块的质量0.5Kg,（4）石块的密度1.67 ×103Kg/m3
（3）
(4)石块的密度
(2)石块的体积
解 :(1)浮力:F浮=G—F=5N—2N=3N
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.
5.体积为0.5m3的木料浮在水面上（1）木料的质量（2）木料的重力（3）木料的浮力（4）木料的排开液体的体积（5）它露出水面的体积和浸在水面下的体积各为多少？（g=10N/kg，ρ木=0.6×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3 ）
解：（1）木料的质量：
m=ρ木V=0.6×103kg/m3×0.5m3=300kg
（2）木料的重力:G=mg=300kg×10N/kg=3×103N
（3）漂浮时木料所受的浮力:F浮=G木=3×103N
（4）木料排开液体的体积：
（5）木料浸没和露出水面的体积
，
答：（1）木料的质量300Kg（2）木料的重力3×103N（3）木料的浮力3×103N （4）木料的排开液体的体积0.3m3 , （5）它露出水面的体积0.2m3 ，浸在水面下的体积各为0.3m3。
　7.（多选）甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为5×103 kg/m3和10×103 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
AC
G乙
F乙
F浮乙
G甲
F甲
F浮甲
运用浮力知识解决问题
根据 F浮＝ρ水g V排，浸没时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 ①
F浮乙 +F乙＝G乙 ②
G乙
F乙
F浮乙
G甲
F甲
F浮甲
∵m甲＝m乙, ρ甲: ρ乙＝1:2
G乙
F乙
F浮乙
G甲
F甲
F浮甲
∵m甲＝m乙, ρ甲: ρ乙＝1:2， V甲: V乙＝2:1
8．小明有一正立方体金属块，他想知道该金属块的密度，于是将金属块浸没在某种液体中，如图7甲所示，在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像，如图7乙所示。则该金属块的密度约为( )
2.7×103㎏/m3
3.1×103㎏/m3
3.5×103㎏/m3
4.4×103㎏/m3
D
0.35
0.25
边长a=4cm-2cm=2cm=0.02m
正方体体积V=(0.02m)3=8 ×10-6m3
m=G/g=0.35N/10N/Kg=0.035Kg
ρ金=m/v=0.035Kg/8 ×10-6m3 =4.37 ×103kg/m3
变式．小明有一正立方体金属块，他想知道该金属块的密度，于是将金属块浸没在某种液体中，如图7甲所示，在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像，如图7乙所示。则该液体的密度约为( )
1.25×103㎏/m3
1×103㎏/m3
0.8×103㎏/m3
2.4×103㎏/m3
A
0.35
0.25
边长a=4cm-2cm=2cm=0.02m
正方体体积V=(0.02m)3=8 ×10-6m3
F浮=0.35N-0.25N=0.1N
ρ液= F浮/gv=0.1N/10N/Kg×8×10-6m3 =1.25 ×103kg/m3

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