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第2节 阿基米德原理
第十章 浮力
学习目标
学习重点
学习难点
验证阿基米德原理
阿基米德原理的应用和计算
探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
知道物体浸在液体中的体积与物体排开液体体积的关系
理解阿基米德原理并能计算简单的浮力问题
物体浸入体积和排开水的体积是否相等？
V浸=V排
影响浮力大小的因素有两个：
液体的密度
物体浸在液体中的体积
一、物体浸入体积与排开液体体积的关系
物体排开液体的体积
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体的重力有关.
排开液体的重力越大
排开液体的质量越大
排开液体的体积越大
液体的密度越大
浮力越大
推 理
猜 想
1.实验目的：探究浮力与物体排开液体重力的定量关系.
如何测量物体所受浮力？
探究浮力的大小
如何测量物体排开液体的重力？
F浮=G物-F拉
G排=G桶+液-G桶
1.实验目的：探究浮力与物体排开液体重力的定量关系.
2.实验方法：排液法
3.实验器材：弹簧测力计，溢水杯，空杯，重物，清水，细线等.
探究浮力的大小
F浮
G排
F浮=G物-F拉
G排=G桶+液-G桶
G物
F拉
G桶+液
G桶
G桶
G物
F拉
G桶+液
丁甲乙丙或甲丁乙丙
F浮
G排
实验数据表格
结论
F 浮=G 排
如图1所示，图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1) 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N.由A、E两步骤可得出物块排开水所受的重力G排.比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
(2)图2所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图象。分析图象可得:当物块没有浸没之前，h增大时，弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当h=4cm时，物块所受的浮力为___N, 浸没后，h继续增大时，弹簧测力计示数为 N，该圆柱体物块的高度是 cm.
二、阿基米德原理
1、定义：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
2、公式：F 浮=G 排
3、推导式：F 浮= G 排= m 排g=ρ液 gV排
4、适用范围：液体和气体
kg/m3
m3
向下
向上
压力差法：F浮= F向上- F向下
= ρ液gh2S - ρ液gh1S
= ρ液g(h2 - h1)S
= ρ液gV物
= ρ液gV排
=G排
F 浮= G 排= m 排g=ρ液 gV排
把一个重为7.9N的实心铁球浸没在水中，铁球受到的浮力大小是多少？(g=10N/kg,ρ铁=7.9x103kg/m3)
如图所示，同一物体以两种方法浸入水中，其向上、向下的压力差F甲和F乙的关系为（ ）
A.F甲B.F甲>F乙
C.F甲=F乙
D.条件不足，无法确定
二、阿基米德原理
1、定义：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
2、公式：F 浮=G 排
3、推导式：F 浮= G 排= m 排g=ρ液 gV排
4、适用范围：液体和气体
kg/m3
m3
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.
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
三、阿基米德原理的应用
1、结合力的平衡，通过浮力的变化推断其他力的变化情况
G
F浮
F压
F浮=G+F压
F压=F浮-G
F浮=G排= ρ液gV排
三、阿基米德原理的应用
1、结合力的平衡，通过浮力的变化推断其他力的变化情况
沙滩上铺满了贝壳，小胖子踩在沙滩上感觉脚咯得疼，但是随着海水越来越深，小胖子感觉脚没那么疼了，你知道这是为什么么？
G
F浮
F支
G=F浮+F支
F支=G-F浮
F浮=G排= ρ液gV排
三、阿基米德原理的应用
（1）如图，将一个木块放入装满水的溢水杯中，溢出了100g的水，那么，木块所受的浮力是多大呢？(g取10N/kg)
F浮=G排=m 排g
2、根据具体条件计算物体排开液体的体积，从而计算浮力
三、阿基米德原理的应用
F浮=G排
=m 排g
=ρ液 gV排
（2）如图，将另一个木块放入盛有水的烧杯中，F浮木块浸入水中的深度为4cm,木块底面积为60cm2, 那么木块受到的浮力为多大呢？(g取10N/kg）
V排=S木h入
2、根据具体条件计算物体排开液体的体积，从而计算浮力
三、阿基米德原理的应用
F浮=G排
=m 排g
=ρ液 gV排
V排=V物
（3）如图，将一个质量为790g的铁块浸没在烧杯内的水中，求铁块受到的浮力。(铁的密度为7.9×103kg/m3,g取10N/kg)
2、根据具体条件计算物体排开液体的体积，从而计算浮力
三、阿基米德原理的应用
F浮=G排
=m 排g
=ρ液 gV排
V排=S容△h
（4）如图，将另一个铁块放入底面为100cm2的烧杯中，水面上升了2cm,那么铁块受到的浮力为多大呢？(g取10N/kg)
2、根据具体条件计算物体排开液体的体积，从而计算浮力
三、阿基米德原理的应用
2、根据具体条件计算物体排开液体的体积，从而计算浮力
物体浸入液体的深度求V排
浸没，通过物体体积求V排
通过液面变化求V排
三、阿基米德原理的应用
3、比较液体密度和物体排开液体的体积来比较浮力的大小
(1)质量相同的两个实心铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？
F浮=G排
=m 排g
=ρ液 gV排
三、阿基米德原理的应用
3、比较液体密度和物体排开液体的体积来比较浮力的大小
F浮=G排=m 排g=ρ液 gV排
(2)质量相同的实心铝块和铜块，都浸没在煤油中，哪个受到的浮力大？
三、阿基米德原理的应用
3、比较液体密度和物体排开液体的体积来比较浮力的大小
F浮=G排=m 排g=ρ液 gV排
(3)把刚才的铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，哪个受到的浮力大？
V铝排>V铜排
ρ水>ρ煤油
三、阿基米德原理的应用
4、通过浮力测量密度
(1)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，读数是7.9N。当把零件浸没在水中时，力计的读数是6.9N,金属零件的体积有多大？你能判断这是哪种金属么？(g取10N/kg)
F浮=G金属-F拉=7.9N-6.9N=1N
F浮=G排=ρ液 gV排
V金属=V排
=1×10-4m3
=7.9×10-3kg/m3
三、阿基米德原理的应用
4、通过浮力测量密度
F浮2=G金属-F拉2=7.9N-7.1N=0.8N
F浮=G排=ρ液 gV排
V排
=1×10-4m3
=0.8×103kg/m3
(2)将该金属零件浸没在某种未知液体中时弹簧测力计的读数是7.1N, 该液体的密度是多少？
一个物体所受的重力为0.5N,将它轻轻放入装满水的容器中时，从容器里溢出的水的重为0.3N,则该物体所受的浮力( )
A.一定是0.5N
B.可能是0.2N
C.一定是0.3N
D.可能是0.4N
一个物体所受的重力为0.5N,将它轻轻放入装有水的容器中时，从容器里溢出的水的重为0.3N,则该物体所受的浮力( )
A.一定是0.5N
B.可能是0.2N
C.一定是0.3N
D.可能是0.4N
如图所示，是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的部分实验．已知图甲、乙、丙中弹簧测力计的示数分别为4.0N、3.2N和3.0N．g=10N/kg．求：
(1)物体A底部在水下10cm处受到的压强．
(2)物体A的密度．
(3)盐水的密度．
某热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受的浮力为
(g=10N/kg,空气的密度取1.29kg/m3)
将一物块A轻轻入盛满酒精的大烧杯中，A沉底静止后，有64g的水溢出；则A在酒精中受到的浮力为_ N. A的体积是__cm3.
(酒精的密度是0.8x103kg/m3，g取10N/kg)
把一实心铁球扔在水里，浸没后他下沉的过程中所受浮力( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.不知道
一实心铁球分别浸没在水、酒精、水银中，受到浮力最大的是( )
A.水
B.酒精
C.水银
D.无法确定
将一个小塑料泡沫块和一个大铁块同时放入水中，发现小塑枓泡沫块在水中上浮，而大铁块在水中下沉，则他们在水中( )
A.小塑料泡沫块受到的浮力大
B.大铁块受到的浮力大
C.受到的浮力一样大
D.不能确定谁受到的浮力大
外形相同的4个小球放入液体中，静止时如图所示，则受到浮力最小的是( )
A.A球
B.B球
C.C球
D.都相等
如图所示将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆平衡。然后再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随机膨胀，忽略篮球体积变化，发现杠杆就不再平衡了。该实验说明影响浮力大小的因素是( )
A.气球排开气体的体积
B.气体的密度
C.气球的重力
D.气球的密度
将两个物体分别挂在弹单簧测力计上，然后都浸没在水中，发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N,那么这两个物体一定有相同的( )
A.密度
B.体积
C.质量
D.重力
关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( )
A.浮在水面的物体比沉入水底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大受到的浮力越小
C.物体没入水中越深受到的浮力越大
D.浸入水中的物体，排开水的体积越大受到的浮力越大E.同一个物体浸没在不同液体中受到的浮力可能不同

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