初中物理鹿老師第2節(jié)

阿基米德原理第十章

浮力初中物理鹿老師學習目標1.熟悉探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系的實驗；2.通過實驗，能熟記阿基米德原理并書寫其數(shù)學表達式；3.能用公式對浮力問題進行簡單計算；4.了解阿基米德原理在生產(chǎn)生活中的應用。10.2初中物理鹿老師阿基米德原理通過上節(jié)的探究，我們知道：物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，所受的浮力就越大。浮力的大小跟它們有什么定量的關系呢？由上節(jié)的探究可知：要計算浮力的大小，需要知道物體浸在液體中的體積和液體的密度。液體的密度通常容易知道，這樣問題就集中到如何測量“物體浸在液體中的體積”。10.2初中物理鹿老師阿基米德原理物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，所受的浮力就越大。物體排開液體的體積越大、液體的密度越大，所受的浮力就越大。阿基米德的啟示10.2初中物理鹿老師阿基米德原理根據(jù)公式m=ρV

進一步推想：物體在液體中所受的浮力與它排開液體所受的重力應該有直接的關系。根據(jù)公式G=mg

排開液體的質量越大排開液體的重力G排越大浮力F浮越大物體排開液體的體積越大，液體的密度越大F浮與G排阿基米德的啟示10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗思路】本實驗需要先測量兩個量：物體所受的浮力和物體排開液體所受的重力，然后分析它們的關系。1.怎樣測量物體所受浮力的大小？稱重法F浮=F2-F310.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗思路】本實驗需要先測量兩個量：物體所受的浮力和物體排開液體所受的重力，然后分析它們的關系。2.怎樣測量物體排開液體所受的重力？溢水法G排=G總-G桶=F4-F110.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗思路】本實驗需要先測量兩個量：物體所受的浮力和物體排開液體所受的重力，然后分析它們的關系。3.如果要減小實驗誤差，應該怎樣設計實驗操作的順序？10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗思路】本實驗需要先測量兩個量：物體所受的浮力和物體排開液體所受的重力，然后分析它們的關系。4.實驗器材：10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗思路】本實驗需要先測量兩個量：物體所受的浮力和物體排開液體所受的重力，然后分析它們的關系。5.實驗數(shù)據(jù)表格次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開的水所受的重力G排/N1

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次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開的水所受的重力G排/N1

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10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗過程】1.測量重物和小桶在空氣中所受的重力次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開的水所受的重力G排/N1

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0.4N1.4N10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗過程】2.將重物部分浸入水中，讀出彈簧測力計的示數(shù)，以及小桶和排開水所受的總重力次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開的水所受的重力G排/N1

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0.4N1.4N1.2N0.6N10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗過程】3.比較重物所受浮力與排開液體所受重力之間的關系次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開的水所受的重力G排/N1

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0.4N1.4N1.2N0.6N0.2N0.2N10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗過程】2.多次改變重物浸入水中的體積，讀出彈簧測力計的示數(shù)，以及小桶和排開水所受的總重力次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開的水所受的重力G排/N1

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0.4N1.4N1.2N0.6N0.2N0.2N1N0.8N0.6N1.2N10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗過程】3.比較重物所受浮力與排開液體所受重力之間的關系次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開的水所受的重力G排/N1

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0.4N1.4N1.2N0.6N0.2N0.2N1N0.8N0.4N0.4N0.6N1.2N0.8N0.8N10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【實驗結論】大量的實驗結果表明，浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。這就是著名的阿基米德原理。用公式表示就是F浮=G排。次數(shù)小桶所受的重力G桶/N物體所受的重力G物/N物體在水中時彈簧測力計的示數(shù)F拉/N小桶和排開水所受的總重力G總/N浮力F浮/N排開的水所受的重力G排/N1

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0.4N1.4N1.2N0.6N0.2N0.2N1N0.8N0.4N0.4N0.6N1.2N0.8N0.8N10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【交流討論】1.若先將物體放入水中測浮力，再測物體的重力，由于物體沾水會使所測重力偏大，則所測浮力就會偏大；F浮=G物-F示10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【交流討論】2.先測桶和排開液體的重力，再測桶的重力，所測桶沾水重力偏大，所測排開液體的重力偏小；G排=G總-G桶10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【交流討論】3.物體在浸入前，水面要與溢水口相平，若水面不與溢水口相平，不會影響浮力的大小，但會導致排到小桶內的水小于物塊排開的水的體積，最終會得出物體所受浮力大于排開的液體所受重力的錯誤結論。G排=G總-G桶F浮=G物-F示10.2初中物理鹿老師阿基米德原理實驗：探究浮力的大小與排開液體所受重力的關系【交流討論】4.實驗中換用大小不同的物塊，不同的液體，進行多次測量，是為了避免偶然性，獲得普遍結論。10.2初中物理鹿老師阿基米德原理阿基米德原理1.阿基米德原理內容：

浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力。2.數(shù)學表達式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排F浮為浮力，單位：NG排為排開液體所受重力，單位：Nm排為排開液體的質量，單位：kgρ液為液體的密度，單位：kg/m3g為常數(shù)，9.8N/kg，單位：N/kgV排為物體排開液體的體積，單位：m310.2初中物理鹿老師阿基米德原理阿基米德原理3.對于阿基米德原理的理解①影響浮力大小的因素：由公式F浮=ρ液gV排可知：浮力F浮的大小只和ρ液和V排有關，與物體的體積、形狀、密度、浸沒在液體中的深度及物體在液體中的運動狀態(tài)等因素無關。②適用范圍：該定律也適用于氣體，物體在氣體中所受浮力的大小可用F浮=ρ氣gV排計算。③求液體密度、排開液體體積的公式：

10.2初中物理鹿老師阿基米德原理阿基米德原理3.對于阿基米德原理的理解④理解“浸在液體中的物體”浸在液體中的物體包括兩種情況：一是物體全部浸入液體中，如圖中B物體，也叫浸沒；二是一部分體積浸入液體中，如圖中A物體。物體浸沒時：V排=V浸=V物；物體部分浸入時：V排=V浸<V物。不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里，都受到浮力，都遵循阿基米德原理。B浸沒A部分浸入初中物理鹿老師例題：有一杯水、一杯鹽水和一塊重0.22N、密度為1.1×103kg/m3的塑料塊。（1）該塑料塊浸沒在水中時受到多大的浮力？（2）若該塑料塊在某種鹽水中是漂浮的，它所受浮力的大小等于它所受的重力，浸在鹽水中的體積是塑料塊總體積的90%，則鹽水的密度是多少？g取10N/kg。10.2阿基米德原理阿基米德原理初中物理鹿老師例題：有一杯水、一杯鹽水和一塊重0.22N、密度為1.1×103kg/m3的塑料塊。（1）該塑料塊浸沒在水中時受到多大的浮力？10.2阿基米德原理阿基米德原理

初中物理鹿老師例題：有一杯水、一杯鹽水和一塊重0.22N、密度為1.1×103kg/m3的塑料塊。（2）若該塑料塊在某種鹽水中是漂浮的，它所受浮力的大小等于它所受的重力，浸在鹽水中的體積是塑料塊總體積的90%，則鹽水的密度是多少？g取10N/kg。10.2阿基米德原理阿基米德原理

初中物理鹿老師課后練習1.北京“水立方”中游泳池的水深設計比一般標準游泳池深了0.5m。有人說，水的深度越深，其產(chǎn)生的浮力就越大，因此，各國運動員在“水立方”的比賽成績普遍提高就不足為奇了。你認為他的說法正確嗎?為什么?這種說法是不正確的。因為浮力的大小只與液體的密度和排開液體的體積有關，運動員受到的浮力約等于其排開液體所受的重力，與水的深度無關。10.2阿基米德原理初中物理鹿老師課后練習2.請比較以下浮力的大小。①同樣重的兩個銅塊甲和乙，甲浸沒在水中，乙浸沒在煤油中，哪個受到的浮力大?②同樣重的鋁塊和銅塊，都浸沒在煤油中，哪個受到的浮力大?③同樣重的鋁塊和銅塊，銅塊浸沒在煤油中，鋁塊浸沒在水中，哪個受到的浮力大?①銅塊甲和乙同樣重，即質量相等，體積相等，排開水與煤油的體積相等，因ρ水>ρ油，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，甲在水中受到的浮力大。②同樣重的鋁塊和銅塊，因為ρ鋁<ρ銅，根據(jù)V=m/ρ，所以V鋁>V銅，由于浸沒，V排=V物，所以鋁塊排開煤油的體積大，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，鋁塊受到的浮力大。③同樣重的鋁塊和銅塊，因為ρ鋁<ρ銅，根據(jù)V=m/ρ，所以V鋁>V銅，由于浸沒，V排=V物，所以鋁塊排開煤油的體積大，又因ρ水>ρ油，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，鋁塊受到的浮力大。10.2阿基米德原理初中物理鹿老師課后練習3．在彈簧