阿基米德原理3第2課時(shí)第10章流體的力現(xiàn)象2會(huì)用阿基米德原理計(jì)算浮力大小。1知道浮力大小與物體排開液體的重力的關(guān)系。3了解阿基米德原理在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。阿基米德的啟示1.實(shí)驗(yàn)：探究浸在液體中的物體受到浮力的大小(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①測(cè)浮力：用彈簧測(cè)力計(jì)先測(cè)出物體所受的重力G，再讀出物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉，則F浮=______。②測(cè)排開液體的重力：溢水杯中盛滿液體，再把物體浸在液體中，讓排開的液體流入一個(gè)小桶中，桶中的液體就是被物體排開的液體，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出排開液體所受的重力。G-F拉一、阿基米德原理(2)實(shí)驗(yàn)步驟①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量空桶所受的重力(圖甲)。②用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)物體，讀出物體在空氣中(圖乙)和浸在水中(圖丙)靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，計(jì)算物體在水中所受浮力的大小。同時(shí)用小桶將排開的水收集起來(lái)。③用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量裝水小桶所受的重力(圖丁)，計(jì)算排開的水所受的重力。甲乙丙丁④把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中。排開的水所受的重力次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開水所受的重力G排/N1

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(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小與它___________________相等。2.阿基米德原理(1)

在液體中的物體受到____________的浮力，浮力的大小等于它_________________________。這就是著名的阿基米德原理。豎直向上排開的液體所受到的重力全部浸入(即浸沒)部分浸入對(duì)于同一物體而言，浸沒時(shí)受到的浮力大，部分浸入時(shí)受到的浮力小，而且浸入的體積越小，所受的浮力也越小。浸浸(2)阿基米德原理表達(dá)式：F浮=G排。①浸沒時(shí)：V排=V浸=V物，此時(shí)物體所受的浮力等于排開液體的重力，即F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物②部分浸入時(shí)：

V排=V浸<V物F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物(3)阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于______。氣體思考：同一物體浸沒在不同密度的液體中時(shí)，所受的浮力是否相同？答案根據(jù)公式F浮=G排=m排g=ρ液gV排，浸沒時(shí)，V排=V物，當(dāng)ρ液不同時(shí)，浮力也隨之變化，即同一物體浸沒在密度越大的液體中，所受的浮力越大。學(xué)以致用

如圖所示，物體重為12N、排開水的體積為1×10-3m3。(ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)求：(1)物體所受的浮力F??；解：物體排開水的體積：V排=1×10-3m3，根據(jù)阿基米德原理可知，此時(shí)所受的浮力是：F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N；(2)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉。解：因?yàn)镕浮=G-F拉，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉=G-F浮=12N-10N=2N。在死海中，海水的密度高達(dá)1.18×103kg/m3。人們可以很輕松地在海面仰臥，甚至還可以看書呢！你知道其中的原因嗎？提出你的解釋，和同學(xué)交流。答案物體所受浮力的大小與液體的密度和排開的液體的體積有關(guān)，在排開的液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，物體所受的浮力就越大。人體的密度與淡水的密度接近，約為1.0×103kg/m3，而死海中海水的密度大于淡水的密度，當(dāng)人浸在死海中所受的浮力等于人的重力時(shí)，即ρ海水gV排=ρ人V人g，則V排<V人，即有一部分身體可以露出水面，所以可以仰臥看書。二、阿基米德原理的應(yīng)用例題邊長(zhǎng)為3cm，密度為2×103kg/m3的一個(gè)立方體橡皮泥塊，浸沒在水中，受到的浮力是多少？如果把這塊橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船所受浮力是多少？(g取10N/kg)解：如果橡皮泥塊浸沒在水中，它排開水的體積V排=V橡=0.03m×0.03m×0.03m=2.7×10-5

m3排開水的質(zhì)量m排=ρ水V排=1×103kg/m3×2.7×10-5m3=2.7×10-2kg排開的水受到的重力G排=m排g=2.7×10-2kg×10N/kg=0.27N根據(jù)阿基米德原理，可以得到F浮=G排=0.27N如果把這塊橡皮泥捏成小船，橡皮泥的質(zhì)量不變，其所受重力不變。在水中漂浮靜止時(shí)處于二力平衡狀態(tài)，有F浮'=G橡=m橡g=ρ橡V橡g=2×103kg/m3×2.7×10-5m3×10N/kg=0.54N。學(xué)以致用

將一金屬塊放入盛滿水的杯中后沉入杯底，有20g的水溢出，此時(shí)金屬塊所受的浮力為_____N(g取10N/kg)；若將它放入盛滿酒精的杯中，則溢出酒精______g(酒精的密度為0.8g/cm3)。

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1.天然浴場(chǎng)的水底布滿了小石子，游泳者從淺水區(qū)走向深水區(qū)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.感到腳底越來(lái)越不疼，因?yàn)樗畬?duì)人的浮力越來(lái)越大B.感到腳底越來(lái)越疼，因?yàn)樗畬?duì)人的浮力越來(lái)越小C.腳底的感覺沒有什么變化，因?yàn)槿耸艿降闹亓]有變化D.感到腳底越來(lái)越不疼，因?yàn)樾∈訉?duì)人的支持力越來(lái)越大A解析游泳者從淺水區(qū)走向深水區(qū)的過(guò)程中，重力不變，排開水的體積不斷增大，根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知，游泳者受到的浮力不斷增大，則腳對(duì)石子的壓力越來(lái)越小，所以感覺腳底越來(lái)越不疼，故A正確，B、C錯(cuò)誤；游泳者從淺水區(qū)走向深水區(qū)的過(guò)程中，腳對(duì)石子的壓力越來(lái)越小，腳對(duì)石子的壓力和石子對(duì)腳的支持力是一對(duì)相互作用力，大小相等，則小石子對(duì)腳的支持力越來(lái)越小，故D錯(cuò)誤。2.2022年5月11日，“探索二號(hào)”科考船搭載著深海載人潛水器“深海勇士”號(hào)返航，圓滿完成2022年度深海原位科學(xué)實(shí)驗(yàn)站第一航段任務(wù)——深海原位實(shí)驗(yàn)室在南海冷泉區(qū)的海試任務(wù)。在潛水器“深海勇士”號(hào)浮出水面的過(guò)程中(

)A.浮力不變，受到的液體壓強(qiáng)變大B.浮力變小，受到的液體壓強(qiáng)變小C.浮力不變，受到的液體壓強(qiáng)變小D.浮力變小，受到的液體壓強(qiáng)不變B解析潛水器“深海勇士”號(hào)浮出水面的過(guò)程中，海水的密度不變，潛水器排開海水的體積逐漸減小，所以潛水器受到的浮力變小，潛水器所在的深度不斷變小，則潛水器受到海水的壓強(qiáng)不斷變小，故B符合題意，A、C、D不符合題意。3.(2024·開封鼓樓區(qū)期末)為了探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”，某同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。由圖可知，物塊受到的浮力為____N；若小桶的重為0.5N，則丙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為____N。

1.21.7解析由題圖甲可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，其示數(shù)為4.2N，則G=4.2N；由題圖乙可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N，根據(jù)稱重法得物體浸沒在水中受到的浮力：F浮=4.2N-3N=1.2N；由題知，G桶=0.5N，根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=G總-G桶得，G總=F浮+G桶=1.2N+0.5N=1.7N；則