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1、9.2 9.2 阿基米德原理阿基米德原理学校：阳江市阳东区塘围中学学校：阳江市阳东区塘围中学执教者：周海忱执教者：周海忱复习回忆复习回忆一、什么是浮力：一、什么是浮力：1.1.浮力：浸在液体（或气体）中浮力：浸在液体（或气体）中的物体会受到液体（或气体）竖直的物体会受到液体（或气体）竖直向上的托力，叫做浮力。向上的托力，叫做浮力。2.2.浮力的方向：浮力的方向：3.3.浮力的施力物体：浮力的施力物体：二、称重法测浮力：二、称重法测浮力：F F浮浮 =G=GF F三、影响浮力大小的因素三、影响浮力大小的因素物体浸入液体的体积和液体的密度物体浸入液体的体积和液体的密度总是竖直向上的。总是竖直向上的
2、。液体或气体。液体或气体。动手做做动手做做 请一位同学将空易拉罐压入请一位同学将空易拉罐压入装满水的烧杯中，体会浮力大小装满水的烧杯中，体会浮力大小的变化，并观察水溢出的情况。的变化，并观察水溢出的情况。排开液体的体积排开液体的体积王冠之谜王冠之谜 在易拉罐按下的过程中，易拉在易拉罐按下的过程中，易拉罐所受的浮力越来越大，排开的水罐所受的浮力越来越大，排开的水越来越多。越来越多。物体浸入液体中的体积物体浸入液体中的体积=在两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金在两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，他想要测量王冠的体积，苦苦思王冠是否是纯金的，他想要测量王冠的体积，苦苦思
3、索了很久都没有结果。有一天，他跨进盛满水的浴桶索了很久都没有结果。有一天，他跨进盛满水的浴桶洗澡时，看见浴桶里的水向外溢，他忽然想到：洗澡时，看见浴桶里的水向外溢，他忽然想到：猜猜 想想浮力大小可能与物体排开的液体多少有关系浮力大小可能与物体排开的液体多少有关系活动：活动：探究浮力的大小探究浮力的大小 设计实验与制订计划设计实验与制订计划1 1、实验的目的：、实验的目的：研究研究浮力浮力的大小跟物体的大小跟物体排开液体重力排开液体重力的关系的关系2 2、浮力大小如何测量？、浮力大小如何测量？称重法：称重法：F F浮浮 =G=GF F 用弹簧测力计把装着钩码的胶筒拴牢。装着钩码用弹簧测力计把装着
4、钩码的胶筒拴牢。装着钩码的胶筒浸没在溢水杯中，不要使装着钩码的胶筒触的胶筒浸没在溢水杯中，不要使装着钩码的胶筒触及及杯底或杯壁杯底或杯壁。接水的小量筒要干净，不要有水。接水的小量筒要干净，不要有水。4 4、实验器材：、实验器材：弹簧测力计、装着钩码的胶筒、烧杯、小量筒、弹簧测力计、装着钩码的胶筒、烧杯、小量筒、胶杯、水胶杯、水 3 3、注意事项：注意事项：5 5、怎样安排实验顺序最为合理，为什么？、怎样安排实验顺序最为合理，为什么？用弹簧测力计测出用弹簧测力计测出装着钩码的胶筒装着钩码的胶筒的重力的重力G G钩钩用弹簧测力计测出空小量筒的重力用弹簧测力计测出空小量筒的重力G G筒筒 用弹簧测力
5、计测出用弹簧测力计测出装着钩码的胶筒装着钩码的胶筒浸没在液体浸没在液体中所受到的拉力中所受到的拉力F F 用弹簧测力计测出用弹簧测力计测出装着钩码的胶筒装着钩码的胶筒排开的液排开的液体与小量筒的总重体与小量筒的总重G G总总。则排开液体的体积为则排开液体的体积为G G排排=G G总总-G-G筒筒利用公式利用公式F浮浮=G钩钩-F进行实验、收集数据进行实验、收集数据GFF浮浮 =G-FGFG总总G筒筒G总总G筒筒G筒筒G总总-=G排排实验次序物体重G/N浸没时弹簧测力计的示数F拉拉/N物体所受浮力F浮浮/N空桶重G筒/N桶和溢出液体的总重G总总/N排开液体所受的重力G排排/N1230.80.8记
6、录实验数据记录实验数据分析论证、得出结论分析论证、得出结论得出结论：得出结论：F F浮浮=G=G排排1.40.60.351.15F F浮浮阿基米德原理阿基米德原理 浸在液体里的物体受到浸在液体里的物体受到竖竖直向上直向上的浮力，浮力的大小的浮力，浮力的大小等等于于被物体排开的液体的重力。被物体排开的液体的重力。被排开的液体被排开的液体它受到的重力它受到的重力G排排=m排排g物体受到物体受到的浮力的浮力即：即：F F浮浮=G=G排排=m=m排排g=g=液液gVgV排排即：即：F F浮浮=G=G排排思维拓展思维拓展=液液gVgV排排对对F F浮浮=G=G排排=m=m排排g=g=液液gVgV排排的理
7、解的理解 1 1、浮力大小与物体侵入液体的体积和液体密度、浮力大小与物体侵入液体的体积和液体密度有关，而与物体的形状、密度、浸没在液体中的深有关，而与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度等因素无关。度等因素无关。F浮浮 2 2、浸在空气中的物体也受到、浸在空气中的物体也受到浮力的作用，阿基米德原理同样浮力的作用，阿基米德原理同样适用于气体。适用于气体。F F浮浮=G=G排排=m=m排排g=g=空气空气gVgV排排浸没浸没部分浸入部分浸入3、“浸入浸入”、“浸没浸没”的区别的区别 浸入浸入：指把物体放入液体中的过程，：指把物体放入液体中的过程，包括物体的一部分或全部没入液体中的情包括物体的一部分
8、或全部没入液体中的情形，与形，与“浸在浸在”的意义相同。的意义相同。浸没浸没：指把物体放入液体中，并使其：指把物体放入液体中，并使其全部没入液体中的过程。全部没入液体中的过程。当物体全部浸入液体中时，当物体全部浸入液体中时，V V排排=V=V物物。当物体部分浸入液体中时，当物体部分浸入液体中时，V V排排V V物物；船的发展史船的发展史 一颗小小的铁钉会沉到水下面，为什么很多钢一颗小小的铁钉会沉到水下面，为什么很多钢铁做成的铁做成的军舰军舰能浮在水面上而不下沉？能浮在水面上而不下沉？军舰军舰是通过增大是通过增大_ _ 来增大浮力的。来增大浮力的。排开液体的体积排开液体的体积 例题例题.在图在图
9、9-49-4所示的实验中，物体的体积所示的实验中，物体的体积V=50cmV=50cm3 3,g,g取取10N/kg10N/kg，试问：，试问：（1 1）把物体完全浸没在水中时，它排开水的重力）把物体完全浸没在水中时，它排开水的重力为多少？它受到的浮力多大？为多少？它受到的浮力多大？（2 2）把物体完全浸没在密度为）把物体完全浸没在密度为1.11.11010 kg/mkg/m 的盐的盐水中，它排开盐水的重力为多少？它受到的浮力多大水中，它排开盐水的重力为多少？它受到的浮力多大？解：根据阿基米德原理，浮力的大小应等于被物解：根据阿基米德原理，浮力的大小应等于被物体排开的液体的重力。体排开的液体的重
10、力。（1 1）物体浸没在水中时，它排开的水的体积）物体浸没在水中时，它排开的水的体积 V V排排=V=50cm=V=50cm3 3=5=51010-5-5m m3 3 它排开的水的重力它排开的水的重力 G G排排=m=m排水排水g=g=水水V V排排g g =1 =110103 3kg/mkg/m3 35 51010-5-5m m3 310N/kg=0.5N10N/kg=0.5N所以，物体受到水的浮力所以，物体受到水的浮力 F F浮浮=G=G排排=0.5N=0.5N。（2 2）浸没在盐水中时，被物体排开的盐水的体积）浸没在盐水中时，被物体排开的盐水的体积 V V排排=V=5=V=51010-5
11、-5m m3 3，排开盐水的重力排开盐水的重力 G G排排 =m=m盐水盐水g=g=盐水盐水V V排排g g =1.1=1.110103 3kg/mkg/m3 35 51010-5-5m m3 310N/kg=0.55N10N/kg=0.55N所以，物体受到盐水的浮力所以，物体受到盐水的浮力 F F浮浮 =G=G排排 =0.55N=0.55N 答：（答：（1 1）物体完全浸没在水中时，它排开的水）物体完全浸没在水中时，它排开的水的重力为的重力为0.5N0.5N，受到的浮力为，受到的浮力为0.5N0.5N；（；（2 2）物体完全）物体完全浸没在盐水中，它排开盐水的重力为浸没在盐水中，它排开盐水的
12、重力为0.55N0.55N，受到的，受到的浮力为浮力为0.55N0.55N小结：求浮力的小结：求浮力的3 3种方法：种方法：（1 1）称重法：）称重法：F F浮浮G GF F（2 2）压力差法：）压力差法：F F浮浮F F向上向上 F F向下向下（3 3）公式法：）公式法：F F浮浮G G排排=m=m排排g g 液液gVgV排排 因为两次船的因为两次船的吃水深度相同吃水深度相同，即，即船排开水的体积船排开水的体积相同相同，根据阿基米德原理可知，根据阿基米德原理可知，两次的浮力相等两次的浮力相等，船，船和所载物体的总重也应该相等，所以称出石头的总重，和所载物体的总重也应该相等，所以称出石头的总重
13、，也就知道大象的体重了。也就知道大象的体重了。“曹冲称象曹冲称象”的故事是大家所熟悉的，曹冲为的故事是大家所熟悉的，曹冲为什么能用石块受到的重力替代大象的重力什么能用石块受到的重力替代大象的重力?1 1、小石在空气中称时弹簧测力计的示数是、小石在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N3.8N，在浸没水中称时弹簧测力计的读数是在浸没水中称时弹簧测力计的读数是2.9N2.9N，则小石块，则小石块在水中受到的浮力是在水中受到的浮力是 N N。2 2、一个体积是、一个体积是20m20m3 3的气球，在地面附近受到的的气球，在地面附近受到的空气对它的浮力是空气对它的浮力是 N N。（地面附近的空气密度。（
14、地面附近的空气密度是是1.29kg/m1.29kg/m3 3，g=10N/kgg=10N/kg）3 3、体积为、体积为500cm500cm3 3的物体，有的物体，有2/52/5的体积浸没在的体积浸没在水中水中,它受到的浮力为它受到的浮力为 N;N;若把它全部浸没在煤若把它全部浸没在煤油中油中,受到的浮力为受到的浮力为 N N。（。（煤煤=0.8=0.810103 3kg/mkg/m3 3 g=10N/kgg=10N/kg）0.925824课堂练习课堂练习4 4、下面关于浮力的说法中，正确的是、下面关于浮力的说法中，正确的是 （）C A A、只要液体密度大，对浸没在其中的物体的、只要液体密度大，
15、对浸没在其中的物体的浮力就一定大浮力就一定大 B B、只要物体的体积大，所受的浮力一定大、只要物体的体积大，所受的浮力一定大 C C、物体所受的浮力的大小等于被物体排开的、物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没液体中的深液体所受的重力，与物体的形状及浸没液体中的深度无关度无关 D D、阿基米德原理只适合液体、阿基米德原理只适合液体5 5、甲受到的浮力大于乙受到的浮力、甲受到的浮力大于乙受到的浮力,则则 ()()A.A.甲的体积一定大于乙的体积；甲的体积一定大于乙的体积；B.B.甲排开液体的体积一定大于乙排开液体的体积；甲排开液体的体积一定大于乙排开液体的体积；C
16、.C.甲排开液体的密度一定大于乙排开液体的密度；甲排开液体的密度一定大于乙排开液体的密度；D.D.甲排开水的体积一定大于乙排开水的体积。甲排开水的体积一定大于乙排开水的体积。D 6 6、质量相等的实心的铜球和铝球，当它们都浸没、质量相等的实心的铜球和铝球，当它们都浸没在水中时，它们受到的浮力在水中时，它们受到的浮力 （）A.A.铜球比铝球的大铜球比铝球的大 ;B.;B.一样大；一样大；C.C.铜球比铝球的小铜球比铝球的小 D.D.无法确定无法确定C 7 7、如图所示：、如图所示：A A为木块，为木块，B B为铝片，为铝片，C C为铁球，为铁球，而且而且V VA A=V=VB B=V=VC C，
17、把它们都浸没在水中，则它们受到的，把它们都浸没在水中，则它们受到的浮力浮力F FA A、F FB B、F FC C之间的关系是：之间的关系是：F FA A F FB B F FC C (填填“”或或“=”)=课课 堂堂 小小 结结 一、阿基米德原理一、阿基米德原理 （1 1）内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的）内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。（2 2）公式：）公式：F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排（3 3）适用范围：）适用范围：二、计算浮力的三种方法：二、计算浮力的三种方法：1 1、称重法、称重法:3 3、公式法、公式法:2 2、压力差法、压力差法:F F浮浮 =G=GF FF F浮浮=G=G排排=m=m排排g=g=液液gVgV排排F F浮浮 =F=F向上向上F F向下向下液体和气体液体和气体