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1、第十章第十章 第节第节阿基米德原理阿基米德原理 阿基米德的启示阿基米德的启示两千多年以前，希腊学者阿基米德为两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？吗？猜猜 想想 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？浮力大小，跟它浮力大
2、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。浮力大小可能与浮力大小可能与排开液体的重力排开液体的重力有关有关猜想猜想:浮力的大小浮力的大小可能跟物体浸入液体可能跟物体浸入液体 后后排开的液体的重力排开的液体的重力有关有关.小组讨论：小组讨论：实验需要测量哪些量？怎样测量？实验需要测量哪些量？怎样测量？需要哪那些器材需要哪那些器材?如何设计实验过程？如何设计实验过程？F浮浮=G-FG排排=G2-G1比较比较F浮和浮和G排的大小排的大小实验设计方案实验设计方案:GFG1G2实
3、验数据表格实验数据表格次次数数物体的物体的重力重力/N物体在液体中物体在液体中测力计示数测力计示数/N浮力浮力/N小桶和排液小桶和排液的总重的总重/N小桶的小桶的重力重力N排开液体排开液体的重力的重力/N1234一、阿基米德原理一、阿基米德原理分析数据得出结论分析数据得出结论浸在液体中的物体所受的浮力等浸在液体中的物体所受的浮力等于物体排开液体受到的重力于物体排开液体受到的重力1内容：内容：浸在液体中的物体所受的浮力，浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体受到的重力。大小等于它排开液体受到的重力。2数学表达式：数学表达式：F浮浮=G排排4适用范围：适用范围：液体和气体液体和气体3用于计
4、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 gV排排一、阿基米德原理一、阿基米德原理对原理的理解对原理的理解（1 1）物体）物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全部浸入（即浸没）全部浸入（即浸没）”和和“部分浸部分浸入入”两种情况。两种情况。浸没浸没部分浸入部分浸入(2)(2)浮力的大小只跟浮力的大小只跟 和和 有关有关.(3)(3)阿基米德原理的公式变形后可用来计算阿基米德原理的公式变形后可用来计算 ,也可用来计算也可用来计算 .(4)(4)阿基米德原理也适用于阿基米德原理也适用于 .液体的密度液体的密度物体排开液体的体积物体排开液体的体积排开液体的体积排开液体的体积
5、液体的密度液体的密度气体气体二、例题分析二、例题分析1.1.阅读课本阅读课本5555页例题页例题,仿照仿照“重重7N7N的实心铁的实心铁球所受水的浮力球所受水的浮力”的计算过程的计算过程,求出重求出重7N7N的的实心铝球浸没在水中所受的浮力实心铝球浸没在水中所受的浮力.计算后小组讨论计算后小组讨论:同样重的实心铁球和实心同样重的实心铁球和实心铝球受到水的浮力一样吗铝球受到水的浮力一样吗?为什么为什么?答答:不一样不一样,因为同样重的铁球和铝球的体积不一因为同样重的铁球和铝球的体积不一样样,两者均浸没在水中两者均浸没在水中,排开水的多少不一样排开水的多少不一样,所以同样所以同样重的实心铁球和实心
6、铝球受到水的浮力是不一样的重的实心铁球和实心铝球受到水的浮力是不一样的,且且铝球受到的浮力更大铝球受到的浮力更大.2.2.同样重的铝块和铜块同样重的铝块和铜块,都浸没在煤油中都浸没在煤油中,哪个受哪个受到的浮力更大到的浮力更大?3.3.同样重的两个铜块甲和乙同样重的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中甲浸没在水中,乙浸没在煤油中乙浸没在煤油中,哪个哪个受到的浮力更大受到的浮力更大?答答:同样重的铝块和铜块同样重的铝块和铜块,铝块的体积更大铝块的体积更大,都浸没在煤油中都浸没在煤油中,铝块排开的水的质量更大铝块排开的水的质量更大,所以铝块受到的浮力更大所以铝块受到的浮力更大.答答:同样重的两个铜块同样重
7、的两个铜块,浸没于液体中浸没于液体中,排开排开液体的体积相同液体的体积相同,由公式由公式F F浮浮=液液gVgV排排可知铜可知铜块在密度更大的液体中受到的浮力更大块在密度更大的液体中受到的浮力更大,故故甲受到的浮力更大甲受到的浮力更大.4.4.各组讨论完成以下例题各组讨论完成以下例题.例例1:1:将一重为将一重为2.7N2.7N的铝块挂在弹簧测力计的挂的铝块挂在弹簧测力计的挂钩上钩上,当铝块浸没在装满水的烧杯中时当铝块浸没在装满水的烧杯中时,溢出溢出100 100 cm3cm3的水的水.问问:(g:(g取取10 N/kg)10 N/kg)(1)(1)铝块受到的浮力为多大铝块受到的浮力为多大?(
8、2)(2)此时弹簧测力计的示数为多大此时弹簧测力计的示数为多大?例例2:2:将一物体挂在弹簧测力计的挂钩上将一物体挂在弹簧测力计的挂钩上,示数为示数为70 N,70 N,将物体浸没在水中时将物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为弹簧测力计的示数为68N,68N,则物体在水中受到的浮力是多少则物体在水中受到的浮力是多少?物体的体积物体的体积是多少是多少?(g?(g取取10 N/kg)10 N/kg)解解:(1)F:(1)F浮浮=G=G排排=水水gVgV排排=1.0=1.010103 3 kg/m kg/m3 3 10 N/kg 10 N/kg1001001010-6-6 m m3 3=1 N=1
9、N (2)F (2)F示示=G-F=G-F浮浮=2.7 N-1 N=1.7 N=2.7 N-1 N=1.7 N解解:F:F浮浮=G-F=G-F示示=70 N-68 N=2 N=70 N-68 N=2 N V V排排=2=21010-4-4 m m3 3 V V物物=V=V排排=2=21010-4-4 m m3 31.1.一个物体所受的重力为一个物体所受的重力为10N10N，将其全部浸没在水中，将其全部浸没在水中时，排开重时，排开重20N20N的水的水，此时它所受的浮力为，此时它所受的浮力为_N_N 2.2.将金属块的一半浸没水中，排开了将金属块的一半浸没水中，排开了0.6kg0.6kg的水，的
10、水，金属块受到的浮力是金属块受到的浮力是 N N。206三、应用练习三、应用练习3.3.如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，则（则（）A、两球受到的浮力一样大、两球受到的浮力一样大 B、乙球受到的浮力大、乙球受到的浮力大 C、甲球受到的浮力大、甲球受到的浮力大 D、条件不足，无法确定、条件不足，无法确定甲乙C 三、应用练习三、应用练习4铁块的体积是铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开，全部浸入水中时，排开水的体积是水的体积是 cm3,排开的水重是排开的水重是 N，受，受到的浮力是到的浮力是 N。如果将它全部浸入酒精中，。如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力是受到的浮力是 N。（。（g取取10 Nkg）100 1 1 0.8 5.5.在空气中用弹簧测力计测得某石块重在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N5N；浸没；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为在水中称量，弹簧测力计的示数为2N2N，求，求:(1)(1)该石块受到的浮力该石块受到的浮力(2)(2)该石块的体积（取该石块的体积（取g=10N/kgg=10N/kg）(3)(3)该石块的密度该石块的密度 1阿基米德原理的探究实验阿基米德原理的探究实验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3利用利用阿基米德原理阿基米德原理的分析与计算的分析与计算本课小结本课小结