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第 2 节 阿基米德原理
第九章 浮力与升力
第1课时 阿基米德原理
1.经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程。
2.知道阿基米德原理，能运用阿基米德原理解决实际问题。
3.能应用公式和计算简单的浮力问题。
学 习 目 标
新 课 引 入
你能知道阿基米德揭开这个秘密的原理吗？你想知道这个原理是什么内容吗？今天我们就要学到这条原理。
排开液体的体积
物体浸入液体的体积
=
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，跟物体浸入液体的体积和液体的密度有关。物体浸入液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
一、阿基米德的灵感
浮力
大小
排开液体
所受重力
液体
密度
排开液体
的体积
排开液体
的质量
浮力大小与排开液体所受的重力有何关系？
质量=密度×体积
重力=质量×g
分析与推导
3.设计实验
2.猜想
1.提出问题
浮力跟排开的液体的重力有什么关系？
浮力等于排开的液体的重力
（1）设法测出物体所受的浮力
（2）设法测出物体排开的液体所受的重力
（3）比较物体所受的浮力与排开液体所受重力的大小
二、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1.如何测出物体所受的浮力？
2.如何测出物体排开的液体所受的重力？
3.溢水杯的作用？
思 考
（2）再用弹簧测力计测出石块的重力G。
（3）把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯
里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F。
（4）用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总。
（1）用弹簧测力计先测出空杯子的重力G杯。
F浮 = G - F
G排 = G总 – G杯
实验步骤
图2
图3
图4
图1
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
1.浮力与物体排开液体重力的关系
2.实验数据表格
次数 空杯的 重力 ／N 石块的重力G/N 石块在水中 测力计示数 F/N 浮力 /N 小桶和排开水的总重/N 排开水的重力
/N
1
2
3.分析数据得出结论
（1）浸在水中的物体受到向上的浮力
（2）浮力的大小等于物体排开水的重力
1．内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，
浮力的大小等于被排开的液体的重力。
2．数学表达式：F浮=G排
3．用于计算的导出式：
F浮= G排= m排g= r液 gV排
公 式 法
三、阿基米德原理
4.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，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。
G排是指被物体排开的液体所受的重力，它不是物体的重力，
也不是物体浸入的液体的重力。
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）V排表示被物体排开的液体的体积
（4）F浮＝ r液 gV排 —— 决定式
r液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积；
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。
（5）适用范围：液体和气体
计算气体浮力时F浮=ρ气gV排，对于浸在大气里的物体，V排=V物
例 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：根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
　 据题意
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
典 例 分 析
（1）测量固体物体的密度
用弹簧测力计可以测出物体的重量G，也就可以知道物体的质量；
将物体浸没到水中可以通过观察测力计的示数F求出浮力,根据阿基米德原理就可以求出物体的体积；
知道了物体的质量和体积也就可以求出物体的密度了。
理论推导：
具体应用
（2）测量液体的密度
测出物体在空气中重量G；
测出物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F1；
测出物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数F2。
理论推导：
以上两式联立可得
本 节 小 结
1.阿基米德原理
内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被排开的液体的重力。
表达式：
导出式：
2.应用
（1）测量固体物体的密度：
（2）测量液体的密度：
1.阿基米德原理的内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于__________________________，用公式表示为___________，可以推导得出F浮＝m排g＝_______，其中ρ液表示_______________，单位为kg/m3；V排表示_____________________，单位为m3。[来
被物体排开液体的体积
当 堂 检 测
被物体排开的液体的重力
F浮＝G排
ρ液V排g
液体的密度
2.如图所示，图甲中A、B两个金属块体积相等，则FA浮______FB浮；图乙中A′、B′两个金属块体积也相等，则______。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
>
>
3.在一个溢水杯中装满水，并在溢水口下放一个小烧杯，如图所示，将一个体积为10 cm3的金属块慢慢浸没到水中，等停止溢水后，小烧杯中承接的水的质量为______g，金属块受到的浮力为_________N。(g取10 N/kg)
10
0.1
4.如图所示是用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作的四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4，由图中_______两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为_______；若关系式_______________成立，即可以得到著名的_______________。
阿基米德原理
a、c
F4－F2
F4－F2＝F1－F3
再见

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