第2節(jié)阿基米德原理第十章浮力

阿基米德

阿基米德（前287～前212）是古希臘偉大的科學(xué)家。他在物理學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有兩項：其一是關(guān)于浮力問題；其二是關(guān)于杠桿問題。傳說澡盆的水溢出給了阿基米德啟發(fā)，由此他鑒別出了國王的王冠是否由純金所制。阿基米德還有一句名言：“給我一個支點(diǎn)，我可以撬動地球?！迸砰_液體的體積物體浸在液體中的體積=想想做做將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液體的關(guān)系?；仡櫍焊×Υ笮∨c哪些因素有關(guān)？浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。07:53猜想浮力與排開的液體有什么關(guān)系？可以怎樣表述浮力的大??？浮力大小可能與排開液體的體積×液體的密度有關(guān)浮力大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開液體的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。07:53一、阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)（2）實(shí)驗(yàn)器材：

。（1）被測物理量：

。浮力、排開液體重力彈簧測力計、溢水杯、小燒杯、石塊、細(xì)線、水07:53一、阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關(guān)系圖1圖2圖3圖4測量數(shù)據(jù)填入記錄表；用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)。探究實(shí)驗(yàn)浮力排開液體重力07:53次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測力計示數(shù)/N浮力/N小桶和排液的總重/N小桶的重力／N排開液體的重力/N1234一、阿基米德原理分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論1．浸在液體中的物體受到向上的浮力2．浮力的大小等于物體排開液體的重力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格07:531．內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排4．適用范圍：液體和氣體3．用于計算的導(dǎo)出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排一、阿基米德原理07:53對阿基米德原理的理解1、物體“浸在液體里”包括“全部浸入（即浸沒）”和“部分浸入”兩種情況。浸沒部分浸入07:53浮力的大小只跟

和

有關(guān)，跟物體本身的

、物體的

、物體的

、物體浸沒在液體中的

、物體在液體中是否運(yùn)動、液體的多少等因素?zé)o關(guān)。液體的密度物體排開液體的體積體積密度形狀深度07:53F?。溅岩骸排

·g2、公式中注意單位代入：NKg/m3m307:533、阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排說明：1.物體排開液體體積相等時，液體密度越大，浮力越大。2.液體密度相等時，物體排開液體體積越大，浮力越大07:53例1浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于()。

A.物體的體積和液體的密度

B.物體的密度和物體浸入液體的深度

C.物體浸入液體的體積和液體的密度

D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素C三、例題分析07:53例2一個體積為300cm3

的物體浮在水面上，它的2/3體積露出水面，它受的浮力是多大

N。1【解析】

根據(jù)阿基米德原理：F?。紾排液＝ρ液gV排

據(jù)題意V排＝V-V露=V/3F?。溅岩篻V排

＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N07:53例3把兩個物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒在水中，它們受到的浮力（）。

A．相等B．鋁球的比鐵球大

C．鋁球的比鐵球小D．浮力都等于重力【解析】鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等B根據(jù)，ρ鐵＞ρ鋁

，則V鐵<V鋁，根據(jù)F浮=ρ液gV排，∴F鋁?。?/p>

F鐵浮。07:53A．鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深度最大B．鉛球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲驝．鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大D．因素太多，無法判斷

【解析】根據(jù)

F浮=ρ水g

V排，∵浸沒，V相同，∴

V排相同，∴F浮相同。提示：浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。例4如圖所示,體積相同,密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則()C07:53

1．阿基米德原理的探究實(shí)驗(yàn)2．阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式3．阿基米德原理的公式討論4．利用阿基米德原理的分析與計算本課小結(jié)07:53一物體在空氣中稱重10N，浸沒在水中測時為2N，則求：（1）浮力？（2）排開水的體積？（3）物體的質(zhì)量？（4）物體的密度？

07:53第八章浮力阿基米德原理

阿基米德的靈感兩千多年以前，希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。一天，他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？（1）知道阿基米德原理；（2）會求出浮力的大?。粚W(xué)習(xí)目標(biāo)回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。一、浮力的大小猜想浮力大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開液體的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。浮力與排開的液體有什么關(guān)系？可以怎樣表述浮力的大??？浮力大小可能與排開液體的體積×液體的密度有關(guān)浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。一、浮力的大小二、阿基米德原理探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系圖1圖2圖3圖4測量數(shù)據(jù)填入記錄表；用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)二、阿基米德原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測力計示數(shù)/N浮力/N小桶和排液的總重/N小桶的重力／N排開液體的重力/N1231．浸在液體中的物體受到向上的浮力2．浮力的大小等于物體排開液體的重力分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論二、阿基米德原理1．內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排4．適用范圍：液體和氣體3．用于計算的導(dǎo)出式：F浮=G排=m排g=r液gV排三、關(guān)于阿基米德原理的討論1．區(qū)分：浸沒、浸入、浸在、沒入；2.F?。絩液gV排

r液——液體的密度；

V排——物體排開的液體的體積；3.F浮＝r液gV排——決定式表明浮力大小只和

r液、V排有關(guān)，

浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運(yùn)動等因素?zé)o關(guān)。例題解析例1浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于()。

A.物體的體積和液體的密度

B.物體的密度和物體浸入液體的深度

C.物體浸入液體的體積和液體的密度

D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素C×√××例2一個體積為300cm3

的物體浮在水面上，它的2/3體積露出水面，它受的浮力是多大

N。（g取10N/kg）1【解析】

根據(jù)阿基米德原理：F?。紾排液＝ρ液gV排

據(jù)題意V排＝V/3F?。溅岩篻V排

＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N例3把兩個物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒在水中，它們受到的浮力（）。A．相等B．鋁球的比鐵球大C．鋁球的比鐵球小D．浮力都等于重力【解析】鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等B根據(jù)，ρ鐵＞ρ鋁

，則V鐵<V鋁，根據(jù)F浮=ρ液gV排，∴F鋁?。?/p>

F鐵浮。A．鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深度最大B．鉛球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲驝．鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大D．因素太多，無法判斷【解析】根據(jù)

F浮=ρ水g

V排，∵浸沒，V相同，∴

V排相同，∴F浮相同。提示：浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。例4如圖所示,體積相同,密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則（）C例5甲、乙兩個實(shí)心金屬球，它們質(zhì)量相同，其密度分別為5×103kg/m3和10×103kg/m3，甲球掛在甲彈簧測力計下，乙球掛在乙彈簧測力計下，并且讓金屬球全部沒入水中，這時（）。A．甲、乙兩球所受到的浮力之比為2:1B．甲、乙兩球所受到的浮力之比為1:2C．甲、乙兩個彈簧測力計的示數(shù)之比為8:9D．甲、乙兩個彈簧測力計的示數(shù)之比為11:12【解析】∵m甲＝m乙,ρ甲:ρ乙＝1:2，V甲:V乙＝2:1；

根據(jù)F浮＝ρ水g

V排，且V排＝V物

∴F浮甲:

F浮乙＝2:1.分析物體受力：F浮甲

+F甲＝G甲①F浮乙

+F乙＝G乙②提示：分析物體受力A選項正確C選項正確G乙

F乙

F浮乙G甲

F甲

F浮甲通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲？本課小結(jié)二、數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排=m排g=r液gV排一、阿基米德原理：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力。隨堂練習(xí)2．彈簧測力計下掛一物體浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)是物體在空氣中彈簧測力計示數(shù)的1/3，這個