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1、阿基米德原理阿基米德原理 浮力浮力1.浸在液体或气体里的浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体物体，受到液体或气体对它对它的竖直向上的力。的竖直向上的力。2.浮力的方向：浮力的方向：竖直向上竖直向上。3.浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体对物体液体对物体下表面压力与上表面压力差。下表面压力与上表面压力差。F浮浮=F下表面下表面-F上表面上表面1.阿基米德原理内容：阿基米德原理内容：物体物体全部或部分全部或部分浸在液浸在液体中体中时，它会受到向上的浮力，时，它会受到向上的浮力，浮力浮力的的大小大小等于等于物体排开物体排开液体所受到的重力的大小。液体所
2、受到的重力的大小。2.阿基米德原理的数学表达式：阿基米德原理的数学表达式：F浮浮=G排液排液 F浮浮=液液gv排排 A.物体排开液体体积相等时物体排开液体体积相等时，液体密度越大，液体密度越大，浮力越大。浮力越大。B.液体密度相等时液体密度相等时，物体排开液体体积越大，物体排开液体体积越大，浮力越大浮力越大3.阿基米德原理也适用气体阿基米德原理也适用气体浮体浮体1.漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫浮体浮体2.浮体浮体所受所受浮力浮力的计算的计算:F浮浮=G物物阿基米德原理的应用阿基米德原理的应用1.轮船是浮体轮船是浮体 F浮浮=G物物2.潜水艇靠改变
3、潜水艇靠改变自身重力自身重力实现沉浮。实现沉浮。3.密度计密度计：测液体的密度，：测液体的密度，刻度上小下大刻度上小下大4.气球和气艇靠改变物体浸没在空气中的体气球和气艇靠改变物体浸没在空气中的体积来改变受到浮力实现升降。积来改变受到浮力实现升降。一一.称差法称差法1).1).用弹簧测力计称出空气中重用弹簧测力计称出空气中重 G G.2).2).再称出物体浸入液体中时弹簧秤再称出物体浸入液体中时弹簧秤 的拉力的拉力 F F弹弹.物体所受浮力物体所受浮力 F F浮浮=G F=G F弹弹.例题例题 把把一一物物体体吊吊在在弹弹簧簧测测力力计计上上,在在空空气气中中称称物物体体重重1.96N,1.9
4、6N,浸浸没没在在水水中中称称时时,弹弹簧簧测测力力计计示示减减小小了了0.49N,0.49N,物物体体在在水水中中受受到到的的浮浮力力_N._N.浸浸没没在在某某种种液液体体中中时时,弹弹簧簧测测力力计计示示数数为为1.16N,1.16N,物物体体在在这这种种液液体体中中受受到到的的浮力为浮力为_N._N.二二.压力差法压力差法F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下说明说明:a.a.漂浮在液面上的物体漂浮在液面上的物体 F F浮浮=F=F向上向上b.b.与底部完全密合的物体与底部完全密合的物体 F F浮浮=0=0三三.漂浮或悬浮状态法漂浮或悬浮状态法 F F浮浮=G=GF F浮浮与与G
5、G的关的关系系状状 态态 液与液与物物的关系的关系F F浮浮G G上浮上浮液液 物物F F浮浮G G下沉下沉液液 物物F F浮浮G G悬浮悬浮液液 物物四四.阿基米德原理阿基米德原理 F浮浮=G排液排液 F浮浮=液液gv排排 物体物体全部或部分全部或部分浸在液体中浸在液体中时，时，它会受到向上的浮力，它会受到向上的浮力，浮力浮力的的大大小等于小等于物体排开物体排开液体所受到的重液体所受到的重力的大小。力的大小。例题例题一一艘艘轮轮船船从从海海里里驶驶向向江江中中，已已知知海海水水密密度大于江水密度，浮力将度大于江水密度，浮力将 （变大，不变，变小）。（变大，不变，变小）。例例1 1 在在水水中
6、中游游泳泳的的人人要要上上岸岸从从深深水水处处向向浅浅水水处行走的过程中处行走的过程中()()A.A.人所受的重力逐渐变小人所受的重力逐渐变小 .B.B.人所受的重力逐渐变大人所受的重力逐渐变大 C.C.水池底对人的支持力逐渐变小水池底对人的支持力逐渐变小 D.D.水池底对人的支持力逐渐变大水池底对人的支持力逐渐变大 例例2 2 某某物物体体重重0.5N,0.5N,把把它它放放入入盛盛有有水水的的烧烧杯杯中中,溢溢出出重重为为0.3N0.3N的的水水,则则它它受受到到的的浮浮力力为为()A.A.一定为一定为0.3N.0.3N.B.B.可能为可能为0.2N.0.2N.C.C.一定为一定为0.5N
7、.0.5N.D.D.可能为可能为0.4N.0.4N.用弹簧秤测量浮力F浮浮F拉拉G物物如何借助于弹簧秤测量浮力？如何借助于弹簧秤测量浮力？你感受到浮力了吗？你感受到浮力了吗？测量浮力的方法物体在液面外示数F1物体浸没在液体中示数F2F浮观察物体慢慢浸入水中不同部分时的情况？排开水的体积一定等于物体体积吗？排开水的体积一定等于物体体积吗？物体浸入部分越多，排开的水物体浸入部分越多，排开的水 ，拉力，拉力 。物体排物体排物体排物体排开的水开的水开的水开的水我的猜想说明物体排开水越多，受到的浮力 。生活中你有这样的感受吗？排开水越多，排开的水的体积排开水越多，排开的水的体积V越大越大 排开的水的质量
8、排开的水的质量m越大，越大，排开的水的重力排开的水的重力G越大，越大，浮力与哪个物理量建立直接的数量关系？浮力与哪个物理量建立直接的数量关系？这两个物理量之间是几倍的数量关系呢？这两个物理量之间是几倍的数量关系呢？探究活动关键1：如何测量浮力(F浮)？关键2：如何收集“物体排开的液体”,并测量其所受的重力(G排)？探究浮力与排开水的重力之间的关系（弹簧秤的示数）F浮排开水的重力G排物体在液面外示数F1物体浸没在液体中示数F21234 分析比较每一次实验中的浮力和排开水的重力，你能得出什么结论？反馈练习1、液体对浸在它里面的物体，具有 的托力，物理学中把这个力叫做 。2、浴缸里放满水，人坐进去后
9、，排开400牛的水，则人受到的浮力为 牛。一、原理的内容、公式一、原理的内容、公式2、内容：、内容：浸浸在在液液体体里里的的物物体体受受到到向向上上的的浮浮力力，浮浮力力的的大大小小等等于于物物体体排排开开的的液液体体受受到到的的重力。重力。3、公式：、公式：F浮浮=液液 g V排排1、实验：见教材、实验：见教材P143二、对原理的理解二、对原理的理解（1）物体）物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全部全部浸入（即浸没）浸入（即浸没）”和和“部分浸入部分浸入”两两种情况。种情况。不论物体是浸没还是部分浸入在液体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，里都受到浮力。对于
10、同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受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，到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。所受的浮力也越小。浸没浸没部分浸入部分浸入（2）浮力的大小等于被物体排开）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。的液体受到的重力。A浸没时，浸没时，V排排=V浸浸=V物物，此时物体，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物B部分浸入时，部分浸入时，V排排=V浸浸V物物F浮浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物V排排=V浸浸=V物物V排排=V浸
11、浸V物物V浸浸（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同液体的密度不同，所受的浮力也不同.根据公式根据公式 F浮浮=液液g V排排，浸没时浸没时，V排排=V物物，当当液液不同时，浮力也随之变化不同时，浮力也随之变化。（4）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。的压力差。物体在液体中的位置越深，则受到的物体在液体中的位置越深，则受到的液体压强越大，则作用在物体各个面液体压强越大，则作用在物体各个面上的压力越大。上的压力越大。Lh1h2F下下F上上根据根据F压压=PS=液液g h.S，当
12、，当h增大时，增大时，F压压也增大。也增大。但上、下两个表面的压力但上、下两个表面的压力差却不变，即：差却不变，即：F=F下下-F上上=液液g Sh2-液液g S h1 =液液g S(h2-h1)=液液g SL 当物体跟盛液体当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时，则的容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。（5）阿基米德原理同样适用于气体。）阿基米德原理同样适用于气体。三、悬浮和漂浮的相同点和区别：三、悬浮和漂浮的相同点和区别：相同点：相同点：都是静止
13、在液体中，都只受重力和浮力作都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：F浮浮=GF浮浮GF浮浮G悬浮悬浮漂浮漂浮不同点：不同点：（1）悬浮时，物体停留在液体内部）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体的任何地方，它必定全部浸没在液体中；而漂浮，物体是静止在液面上，中；而漂浮，物体是静止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。它必定在一部分露在液面之上。（2）悬浮时，物体浸没在液体中，）悬浮时，物体浸没在液体中，所以所以V排排=V物物，而漂浮时，物体只有，而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以一部分
14、浸入液体中，所以V排排V物物。V排排=V物物V排排 物，物，F浮浮 G 上浮上浮当当液液 物，物，F浮浮 G 下沉下沉 当当液液=物，物，F浮浮 =G 悬浮悬浮例例3：（略）：（略）设木块体积为设木块体积为V，在水面上，在水面上，在水面下，木块漂浮，应有：在水面下，木块漂浮，应有：F浮浮=G物物=物物 g V，又根据阿基米德原理，应有：又根据阿基米德原理，应有：F浮浮=水水 g V排排=水水 g 物物 g V=水水 g 物物=水水=0.625103千克千克/米米3F浮浮G 7、一个盛水的杯中浮着一个小球，所受的一个盛水的杯中浮着一个小球，所受的浮力为浮力为10牛，杯子放在斜面上，如图用力的牛，
15、杯子放在斜面上，如图用力的图示法画出小球受到的浮力。图示法画出小球受到的浮力。第二回合：抽选题第二回合：抽选题F浮浮5牛 8、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？解解: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 =3.92N9、比较下列物体受的浮力、比较下列物体受的浮力体积相同的铜、铁、铝浸没水中体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁铁F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁 F F浮铜浮铜 铜铜铝铝如图所示，如图所示，A A、B B两个物体的体积相两个物
16、体的体积相等，哪个受到的浮力大？等，哪个受到的浮力大？ABF F浮浮A A 铝铝)9 9、比较下列物体受的浮力、比较下列物体受的浮力 12、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？二、对原理的理解二、对原理的理解（1）物体）物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全部全部浸入（即浸没）浸入（即浸没）”和和“部分浸入部分浸入”两两种情况。种情况。不论物体是浸没还是部分浸入在液体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，里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受浸
17、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，到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。所受的浮力也越小。浸没浸没部分浸入部分浸入（2）浮力的大小等于被物体排开）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。的液体受到的重力。A浸没时，浸没时，V排排=V浸浸=V物物，此时物体，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物B部分浸入时，部分浸入时，V排排=V浸浸V物物F浮浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物V排排=V浸浸=V物物V排排=V浸浸V物物V浸浸（3）同一物体浸没在不同的液体中时
18、，由于）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同液体的密度不同，所受的浮力也不同.根据公式根据公式 F浮浮=液液g V排排，浸没时浸没时，V排排=V物物，当当液液不同时，浮力也随之变化不同时，浮力也随之变化。（4）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。的压力差。物体在液体中的位置越深，则受到的物体在液体中的位置越深，则受到的液体压强越大，则作用在物体各个面液体压强越大，则作用在物体各个面上的压力越大。上的压力越大。Lh1h2F下下F上上根据根据F压压=PS=液液g h.S，当，当h增大时，增大时，F压压也增大。也增大。但上
19、、下两个表面的压力但上、下两个表面的压力差却不变，即：差却不变，即：F=F下下-F上上=液液g Sh2-液液g S h1 =液液g S(h2-h1)=液液g SL 当物体跟盛液体当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时，则的容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。（5）阿基米德原理同样适用于气体。）阿基米德原理同样适用于气体。三、悬浮和漂浮的相同点和区别：三、悬浮和漂浮的相同点和区别：相同点：相同点：都是静止在液体中，都只受重力和浮力作都是静止在液体中，都
20、只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：F浮浮=GF浮浮GF浮浮G悬浮悬浮漂浮漂浮不同点：不同点：（1）悬浮时，物体停留在液体内部）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体的任何地方，它必定全部浸没在液体中；而漂浮，物体是静止在液面上，中；而漂浮，物体是静止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。它必定在一部分露在液面之上。（2）悬浮时，物体浸没在液体中，）悬浮时，物体浸没在液体中，所以所以V排排=V物物，而漂浮时，物体只有，而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以一部分浸入液体中，所以V排排V物物。V排排=V物物V排排 V物物悬浮悬浮漂浮漂浮