第十章

浮力第二節(jié)

阿基米德原理素養(yǎng)目標(biāo)1新課講解3課程導(dǎo)入2經(jīng)典例題4總結(jié)歸納5課堂練習(xí)6目錄物理觀念1.理解“物體浸在液體中的體積”?等于“物體排開液體的體積”2.知道阿基米德原理，會(huì)用

F浮

=G排=ρ液gV排

進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算科學(xué)思維在探究浮力與液體密度、排開體積的關(guān)系時(shí)，能合理控制變量（如固定液體種類，改變物體浸入體積）??通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納結(jié)論，理解“排開液體體積”與“物體體積”的區(qū)別?素養(yǎng)目標(biāo)科學(xué)探究通過實(shí)驗(yàn)探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系，鍛煉研究問題的能力科學(xué)態(tài)度與責(zé)任結(jié)合船舶漂浮、潛水艇沉浮等實(shí)例，理解阿基米德原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用?討論浮力知識(shí)在生活中的意義（如救生衣設(shè)計(jì)、熱氣球升空），激發(fā)學(xué)習(xí)興趣?素養(yǎng)目標(biāo)課程導(dǎo)入

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(guān)系呢？水水鹽水一、阿基米德靈感的啟示

據(jù)說兩千多年以前，古希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測(cè)量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。隨后，他設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，解決了王冠的鑒定問題。

一天，他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí)，看見浴缸里的水向外溢，突然想到：物體浸在液體中的體積不就是物體排開的液體的體積嗎？我們可以在阿基米德靈感的啟示下，進(jìn)一步思考。

又由于物體所受的重力和它的質(zhì)量是成正比的，因此可以想到：物體在液體中所受的浮力與它的質(zhì)量是成正比的而排開液體的體積與液體密度的乘積就是排開液體的質(zhì)量，所以上面的結(jié)論又可以說成：物體排開液體的質(zhì)量越大，所受的浮力越大。

如果用物體排開液體的體積取代物體浸在液體中的體積，上節(jié)探究的結(jié)果就可以說成：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)系動(dòng)手試一試排開液體的體積物體浸在液體中的體積=排開液體的體積越大排開液體的質(zhì)量越大物體浸在液體中的體積越大物體所受浮力排開液體的重力？浮力浸在液體中的體積液體的密度ρ液排開液體的體積V排浮力的大小跟排開液體所受的重力有關(guān)猜想排開液體的體積物體浸在液體中的體積=二、浮力的大小探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系浮力跟排開的液體的重力有什么關(guān)系？浮力等于排開的液體的重力（1）設(shè)法測(cè)出物體所受的浮力（2）設(shè)法測(cè)出物體排開的液體所受的重力（3）比較物體所受的浮力與排開液體所受重力的大小突出問題猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系甲水乙水丙丁探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系甲1.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量空桶所受的重力實(shí)驗(yàn)步驟小桶所受的重力G桶/N獲得數(shù)據(jù)探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系2.用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)物體，讀出物體在空氣中和浸在水中靜止時(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。實(shí)驗(yàn)步驟水乙水丙探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系3.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量裝水小桶所受的重力，計(jì)算排開的水所受的重力。實(shí)驗(yàn)步驟丁把測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中小桶所受的重力

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排開的水所受的重力

G排/N次數(shù)物體的重力G物/N物體在液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)F'/N浮力F浮/N小桶和排液的總重G總/N小桶的重力G桶／N排開液體的重力G排/N1232.15

1.35

1.100.3 2.15

1.80

0.350.650.3 0.352.15

1.60

0.550.850.3 0.550.800.80浸在液體中的物體受到向上的浮力浮力的大小等于物體排開水的重力結(jié)論：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(jì)算的導(dǎo)出式：

F浮

=G排

=m排g

=ρ液

gV排阿基米德原理阿基米德(公元前287-前212年)5．區(qū)分：浸沒（全部浸入）、部分浸入。浸沒時(shí)：

V排=V浸=V物

F浮=

ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物部分浸入時(shí)：V排=

V浸

<

V物F浮=

ρ液gV排=ρ液gV浸

<ρ液gV物浸沒、浸入、浸在、沒入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。（F浮=G排=r液gV排

）浸沒部分浸沒通過浮力求物塊密度F示F=G金屬

水未知液體通過浮力求液體密度G金屬F示1F示2

形狀不同的鋁塊、鐵塊、銅塊浸沒在水里，受到的浮力相同，由此可知它們的()A.質(zhì)量相同

B.體積相同

C.密度相同

D.物重相同B經(jīng)典例題答案：B解析：已知受到的浮力相同，根據(jù)公式

可知，排開的水的體積相同，因?yàn)樾螤畈煌匿X塊、鐵塊、銅塊浸沒在水里，所以排開的水的體積與物體的體積相等。則由此可知它們的體積相同。故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。兩個(gè)相同的燒杯中分別裝滿了兩種不同的液體，把甲、乙兩球分別輕輕放入兩杯液體中，最后處于如圖所示狀態(tài)。甲、乙排開液體的重力相等。則甲、乙所受浮力相比()A.甲所受浮力更大

B.乙所受浮力更大C.甲、乙所受浮力一樣大

D.不知道液體密度無法比較浮力大小C經(jīng)典例題答案C解析：甲、乙排開液體的重力相等，根據(jù)阿基米德原理

可知，甲、乙所受浮力一樣大。故選C。宋朝的懷丙利用浮船打撈鐵牛，展現(xiàn)了我國(guó)古人的智慧。如圖為打撈過程示意圖，先將陷在河底的鐵牛和裝滿泥沙的船用繩索系在一起，再把船上的泥沙鏟走，鐵牛就被拉起，然后把船劃到岸邊，解開繩索卸下鐵牛，就可將鐵牛拖上岸。船在圖中甲、乙、丙三個(gè)位置所受浮力分別為

，下列判斷正確的是()A. B. C. D.B經(jīng)典例題答案：B解析：由題圖可知，船在三個(gè)位置排開水的體積關(guān)系為

，根據(jù)

可知，船在三個(gè)位置受到的浮力的大小關(guān)系為

。故選B。如圖所示，為驗(yàn)證阿基米德原理，小明將裝滿水的溢水杯放到電子秤上，再用細(xì)線系住鋁塊使其緩慢浸入水中，鋁塊始終不與溢水杯接觸。在這一過程中()A.水對(duì)溢水杯底的壓力變小B.水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)變大C.繩對(duì)鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力D.若電子秤示數(shù)不變，則驗(yàn)證了阿基米德原理D經(jīng)典例題答案：D解析：鋁塊浸沒在水中靜止時(shí)與鋁塊未浸入水中時(shí)相比，溢水杯中水的深度不變，根據(jù)公式

可知，水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)不變，根據(jù)公式

可知，水對(duì)溢水杯底的壓力不變，故A、B錯(cuò)誤；鋁塊浸沒在水中靜止時(shí)，繩對(duì)鋁塊的拉力等于鋁塊所受的重力和浮力之差，故C錯(cuò)誤；鋁塊浸沒在水中靜止時(shí)與鋁塊未浸入水中時(shí)相比，若電子秤示數(shù)不變，則說明鋁塊受到的浮力等于排開水的重力，則驗(yàn)證了阿基米德原理，故D正確。故選D。阿基米德原理探究浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系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F浮=G排=ρ液gV排阿基米德原理的應(yīng)用通過福利的變化情況推斷其它力的變化情況計(jì)算V排，計(jì)算F浮比較浮力的大小通過浮力測(cè)密度課堂練習(xí)1.一質(zhì)地均勻的木塊浮在水面時(shí)，有

的體積露出水面，若截去這露出水面的部分，則剩下的木塊將會(huì)()A.全部浸在水中 B.有

的體積露出水面C.有一半的體積露出水面 D.有

的體積露出水面B2.如圖所示，三個(gè)球體積相同，都靜止在水中，則()A.A球所受浮力最大

B.B球所受浮力最大C.C球所受浮力最大D.三個(gè)球所受浮力一樣大D2.答案：D解析：由圖可知，三個(gè)球全浸入，A、B、C球體積相同，排開水的體積相同，由

可得受到水的浮力相同，故D正確，ABC錯(cuò)誤，3.如圖所示，魚缸中小金魚吐出的氣泡在水中上升的過程中體積逐漸變大，測(cè)氣泡所受壓強(qiáng)和浮力的變化情況是()A.壓強(qiáng)變小，浮力變小

B.壓強(qiáng)變小，浮力變大C.壓強(qiáng)變大，浮力不變

D.壓強(qiáng)不變，浮力不變B3.答案：B解析：氣泡在上升過程中，體積逐漸變大，所處的深度變小，由

可知，氣泡受到的壓強(qiáng)不斷變??；由

可知，氣泡排開液體的體積變大，氣泡受到的浮力不斷變大。故選B。4.浮在水面上一正方體物塊，若水面上部分高度為a，水面下部分高度為b，則物塊密度為()A.