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1、第十章第十章 浮力浮力第第2 2节节 阿基米德原理阿基米德原理阿基米德原理阿基米德原理 一、阿基米德：古希腊宏大的科学家一、阿基米德：古希腊宏大的科学家 他在物理学方面的贡献主要他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆问题。二是关于杠杆问题。传闻澡盆的水溢出给了阿基传闻澡盆的水溢出给了阿基米德启发，由此他鉴别出了国王的米德启发，由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。王冠是否由纯金所制。阿基米德还有一句名言：阿基米德还有一句名言：“给给我一个支点，我可以撬动地球。我一个支点，我可以撬动地球。”2 一连几天，他反覆琢磨，因为实心的金块与镂空
2、的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法求算其体积，也就无法验证是否掺了假他费尽心机也百思不得其解 叙拉古国王交给金匠一块纯金，叮嘱金匠给他制出一顶特殊精致、华丽的王冠王冠制成後，国王拿在手里掂了掂，觉得有点轻就叫来金匠问是否掺了假。金匠以脑袋担保，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差。可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的。国王疑心工匠掺假，于是把阿基米德找来，要他解此难题，但不允许将王冠砸碎。3阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他渐渐坐进阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他渐渐坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的
3、水，突然大叫一声：声：“我知道了！我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出方竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出方法了。法了。阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放了。他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发觉第进水里，又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发觉第一次溢出的水多于其次次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一次溢出的水多于其次次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一番试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发觉时
4、，金匠目一番试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发觉时，金匠目瞪口呆。瞪口呆。F浮浮=GFGF称重法测量浮力称重法测量浮力二、测量浮力的方法：二、测量浮力的方法：F浮浮=F向上向上-F向下向下F向下F向上F浮浮 压力差法测浮力压力差法测浮力浮力和重力是浮力和重力是一对平衡力。一对平衡力。F浮浮=GF浮浮GF浮浮G漂移法测量浮力漂移法测量浮力下沉下沉（石块、铁块）（石块、铁块）漂移漂移（木块）（木块）悬浮悬浮（潜水艇）（潜水艇）F浮浮=GFGF复习浮力测量的方法：复习浮力测量的方法：1.称重法：F浮=G-F2.压力差法：F浮=F下表面-F上表面3.漂移法：F浮=G（二力平衡）8感感 受受 浮浮
5、力力一、将易拉罐渐渐按入装满水的烧杯中一、将易拉罐渐渐按入装满水的烧杯中:视察物体浸入液体的体积有何变更视察物体浸入液体的体积有何变更;感受浮力大小变更感受浮力大小变更;二、回顾：二、回顾：浮力大小与哪些因素有关？浮力大小与哪些因素有关？浮力大小，浮力大小，浮力大小，浮力大小，跟它跟它浸在液体中的体积浸在液体中的体积浸在液体中的体积浸在液体中的体积和和液体的密度液体的密度液体的密度液体的密度有有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。力就越大。排开液体的体积排开液体的体积物体浸在液体中的体积物体浸在液体中的体积做做想想做做想想将易拉罐按
6、入装满水的烧杯将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体中，感受浮力与排开的液体的关系。的关系。三、视察物体渐渐浸入水中不同部分时的状况三、视察物体渐渐浸入水中不同部分时的状况物体浸入部分越多，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体积越大体积越大越小越小11猜猜 想想浮力大小，跟它浮力大小，跟它排开液体的体积排开液体的体积和和液体的密度液体的密度有有关。关。排开液体的体积排开液体的体积越大、越大、液体的密度液体的密度越大，浮越大，浮力就越大。力就越大。浮力与排开的液体有什么关系？浮力与排开的液体有什么关系？思思 考考推推 理
7、理排开液体的排开液体的体积体积 液体的液体的密度密度 =排开液体的排开液体的质量质量浮力的大小跟浮力的大小跟浮力的大小跟浮力的大小跟排开液体所受的重力有关。排开液体所受的重力有关。排开液体所受的重力有关。排开液体所受的重力有关。排开液体所受的排开液体所受的重力重力越大越大排开液体的排开液体的质量质量越大越大排开液体的排开液体的体积体积越大越大液体的液体的密度密度越大越大浮力越大浮力越大猜猜 想：想：设计试验设计试验猜猜 想想提出问题提出问题浮力跟排开的液体的重力有什么关系？浮力跟排开的液体的重力有什么关系？1 1、设法测出浮力、设法测出浮力2 2、设法测出排开液体的重力、设法测出排开液体的重力
8、3 3、比较浮力与排开液体的重力、比较浮力与排开液体的重力浮力跟排开的液体的重力相等浮力跟排开的液体的重力相等15FG方法一：先用测力计测出空小桶所受的重力，然后测出方法一：先用测力计测出空小桶所受的重力，然后测出桶和物体排开的液体所受的总重力，两者相减既得桶和物体排开的液体所受的总重力，两者相减既得G G排排方法二：读出量筒中液体的体积方法二：读出量筒中液体的体积V V，利用公式，利用公式m mV V 求出求出排开液体的质量，再根据排开液体的质量，再根据 G=mgG=mg求出排开液体的重力求出排开液体的重力 G G排排F浮浮=GFG排排=G2-G1G1G2如何测量物体排开的液体的重力如何测量
9、物体排开的液体的重力1 1内容：内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力。排开液体所受的重力。2 2数学表达式：数学表达式：4 4、适用范围：、适用范围：液体和气体（液体和气体（F F浮浮=G G排排=气气 gVgV排排）四、四、阿基米德原理阿基米德原理 F浮浮=G排排留意：留意：V V排不确定等于排不确定等于V V物物V排排=V物物V排排V物物3用于计算的导出式：用于计算的导出式：F浮浮=G排排=m排排g=rr液液 V排排g五、对原理的理解五、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（
10、即浸没）”和和“部分浸入部分浸入”两种两种状况。状况。浸没浸没部分浸入部分浸入 浸在液体中的物体所受的浮浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力，大小等于它排开液体所受的重力。力。（2）浮力的大小等于被物体）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。排开的液体受到的重力。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V排排g=液液V浸浸g=液液V物物gB部分浸入时：部分浸入时：V排排=V浸浸V物物F浮浮=液液V排排g=液液V浸浸g液液V物物g 浸没时：浸没时：V排排=V浸浸=V物物
11、非非浸没时：浸没时：V排排=V浸浸V物物V浸浸对于对于同一物体同一物体而言，而言，浸没时浸没时受到的受到的浮力浮力大大，部分浸入时部分浸入时受到的受到的浮力小浮力小。（3）同一物体）同一物体浸没在不同的液体中浸没在不同的液体中时，由于时，由于液液体的密度不同体的密度不同，所受的，所受的浮力也不同浮力也不同.依据公式依据公式 F浮浮=液液 V排排g，浸没时，浸没时，V排排=V物，当物，当液不同时，浮力也随之变更。液不同时，浮力也随之变更。（4）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。我的体积大，受到我的体积大，受到的浮力大。的浮力大。我们在深处，受我们在深处，受到的浮力大。到的
12、浮力大。请你说说哪个鱼说得正确？为什么？请你说说哪个鱼说得正确？为什么？1.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222、如图所示，如图所示，A A、B B两个物体的体积相等，哪个受到的两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？浮力大？ABF F浮浮A A 铝铝)铝球铝球铝球铝球25 5 5、把重力为、把重力为1010牛，体积为牛，体积为110110-3-3米米3 3的金属球全部浸的金属球全部浸入盛满水的容器内，求：入盛满水的容器内，求：溢出的水的重力为多少牛？溢出的水的重力为多少牛？浮力和重力的合力为多少牛？浮力和重力的合力为多少牛？26 6、浴缸里放满水，人坐进去后，排开、浴缸里放满水，人坐进去后，排开400牛的牛的水，则人受到的浮力为水，则人受到的浮力为 牛。牛。4004002728