1、一连几天,阿基米德闭门谢客,反覆琢磨,因为实心的金块与镂空的王冠外形不同,不砸碎王冠铸成金块,便无法求算其体积,也就无法验证是否掺了假他绞尽脑汁也百思不得其解,叙拉古国王艾希罗交给金匠一块纯金,命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠王冠制成後,国王拿在手里掂了掂,觉得有点轻他叫来金匠问是否掺了假。金匠以脑袋担保,并当面用秤来称,与原来金块的重量一两不差。可是,掺上别的东西也是可以凑足重量的。国王既不能肯定有假,又不相信金匠的誓言,於是把阿基米德找来,要他解此难题,但不允许将王冠砸碎。,有一天 ,10.2阿基米德原理,求浮力的方法?1、称重法2、压力差法3、阿基米德原理 浮力的大小与什么因素有关?液
2、V排,只与 (取决于),F浮=F1-F2,F浮=F向上-F向下,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?,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。,体验:,手上受到的力越来越大,现象:,水桶中的水位越来越高,结论:,饮料罐浸入水中的体积越
3、多,它所受的浮力越大,三、浮力的大小,猜 想,浮力与排开的液体有什么关系?可以怎样表述浮力的大小?,浮力大小可能与排开液体的体积液体的密度有关,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。,物体受到的浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关.,物体所受的浮力可能与排开液体所受的重力有关,m排,G排,即,一、阿基米德原理,浮力与物体排开液体重力的关系,图3,图4,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,实验数据表格,一、阿基米德原理,分析数据得出结论,1浸在液体中的物体受到向上的
4、浮力 2浮力的大小等于物体排开液体的重力,阿基米德原理:,内容:浸入液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。,公式: F浮=G排, G排= m排g, F浮=G排 = 液V排g,m排= 液V排,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,对阿基米德原理的理解,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=液gV排=液gV
5、浸=液gV物,部分浸入时, V排=V浸V物 F浮=液gV排=液gV浸液gV物,V排=V浸=V物,V排=V浸V物,V浸,2、浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,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=液g V排,浸没时, V排 = V物,当液不同时,浮力也随之变化。,F浮液 V排 g,4公式中注意单位代入:,液液体的密度;V排物体排开的液体的体 V排不一定等于V物,只有在物 体完全浸没时V排才等于V物.浮力的大小只与液、V排有关(即物体排开的液体受到的重力有关),阿基米德原理的数学表达式:F浮=G排= m排g=液V排g 说明:1.物体排开
6、液体体积相等时,液体密度越大,浮力越大。2.液体密度相等时,物体排开液体体积越大,浮力越大3.适用范围:液体和气体表明浮力大小只和液、V排有关,4 .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。,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.比较下列物体受的浮力,体积相同的铜、铁、铝浸没水中,F浮铝 F浮铁 F浮铜,铜,铝,如图所示,A、B两个物体的体积相 等,哪个受到的浮力大?,
7、F浮A F浮B,例2.比较下列物体受的浮力,如图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大? (水 酒精),例2.比较下列物体受的浮力,A,水,B,酒精,F浮A F浮B,拓展1: 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 ,铁 铝 ,则V铁V铝,,根据F浮=液gV排, F铝浮 F铁浮。,例2.比较下列物体受的浮力,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,【
8、解析】 根据 F浮=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。,拓展2: 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,例题3:把一个石块浸没在水中,它排开水的体积是0.5m3 ,求石块受到的浮力。(g=10N/kg)根据阿基米德原理:F浮G排液液gV排据题意V排0.5m3 F浮液gV排1.0103 kg/m310 N/kg0.5 m3= 5103N,例4 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
9、:F浮G排液液gV排据题意V排V/3F浮液gV排1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N,把密度为7.8 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3的煤油中,受到的浮力为多少牛?,提示 :铁块完全浸没在煤油中, V排= V物 F浮= 液V排g= 0.8103 kg/m3500 10-6m3 9.8N/kg=3.92N,例5,把重力为10牛,体积为110-3米3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牛? 浮力和重力的合力为多少牛?其方向如何?,例6,例7 甲、乙两个实心金属球,它们质量相同,其密度分别为5103 kg/
10、m3和10103 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2:1B甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2C甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9D甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12,运用浮力知识解决问题,运用浮力知识解决问题,【解析】 m甲m乙, 甲: 乙1:2,V甲:V乙2:1;根据 F浮水g V排,且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 F浮乙 +F乙G乙 ,提示:分析物体受力,A 选项正确,C 选项正确,反馈练习,1. 浴缸里放满水,人坐进去后,排开400牛的水,则
11、人受到的浮力为 牛。方向 2.在水中游泳的人要上岸从深水处向 浅水处行走的过程中( )A. 人所受的重力逐渐变小 .B. 人所受的重力逐渐变大 C. 人所受到的浮力减小 D. 人所受到的浮力增大,竖直向上,400,能力提升,某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力为( )A.一定为0.3N. B.可能为0.2N. C.一定为0.5N. D.可能为0.4N.,D,练习二,1、如图,甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动,则 ( ),甲,乙,A、两球受到的浮力一样大 B、乙球受到的浮力大 C、甲球受到的浮力大 D、条件不足,无法确定,2、下面关于浮力的说法中,正确
12、的是 ( ),A、只要液体密度大,对浸没在其中的物体的浮力就一定大 B、只要物体的体积大,所受的浮力一定大 C、物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸没液体中的深度无关 D、阿基米德原理只适合液体,C,C,知识点 浮力的计算 闯关点拨 要求出石块的密度,关键得先求出它的体积.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. 解 浮力F浮=GF=5N2N=3N石块的体积 V石=V排=石块的密度,题型三 会利用阿基米德原理进行有关的计算,智 能 归 例,例: 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,求该石块是密度(
13、取g=10N/kg),说明 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.,变形题 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=GF液=5N1.4N=3.6N,因为浸没,所以V排液=V石=V排水=3104m3,1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
14、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. 1/3103 kg/m3 B. 2/3103 kg/m3C. 3103 kg/m3 D. 3/2103 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 Nkg),D,100,1,1,0.8,作业 1.铁球的一半浸入水中,排开水的重力为5牛,铁球它的浮力为_牛。当铁球全部浸入水中后,它的浮力为_牛。 2.体积为100厘米3的铜块浸没在水中5米深处,受到水的浮力为 _牛;若把它浸入10米深处受到水的浮力又
15、为 牛。 3.一物体体积为100厘米3,浸没在水中受到的浮力是 牛,浸没在密度为0.8103克 /米3的煤油中受到的浮力是 牛。,4、甲、乙两个实心金属球,它们的质量相同,其密度分别为甲=7103千克/米3 , 己 =14 103千克/米 3 。甲球挂在甲弹簧秤下,乙球挂在己弹簧秤下,并让金属球全部浸入水 中,则甲、乙两球所浮力之比为 ;甲、乙两弹簧秤的示数之比,如图4 甲、乙、丙、丁四个物体体积相同,他们受到的浮力的大小关系是 ,这个实验也能说明物体受到浮力的大小与 有关 图5实验测出物体在三中液体中所受的浮力分别是 、 、 ,通过这个实验可以得出结论:物体受到浮力的大小与 有关,1.酒精的
16、密度是0.8103千克 /米3,把体积为500厘米3的物体浸没入酒精中,求物体受到的浮力. 已知:液=0.8103千克 /米3 V排=V物=500厘米3= 米3 求: 物体受到的浮力F浮 解:F浮=G排=液V排g=0.8103 米3 9.8 = 答: 2.质量为15.6千克的铁块,完全浸没入水中,铁块的密度为7.8103千克/米3,求铁块受到的浮力 3.质量为1千克的物体挂在弹簧秤下浸没在水中,弹簧秤的示数为4.9牛,求(1)物体受到的浮力(2)它的体积。 4一密度为0.4103千克/米3 、体积为3m3的木块漂浮在某液体表面上,处于静止状态,其露出水面部分的体积占其总体积的1/3,求 (1) 木块的受到的浮力G浮(2)这种液体的密度液,