10.2阿基米德原理ppt.ppt
10.2 阿基米德原理,阿基米德的启示,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吗？,做做想想,将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。,回顾：浮力大小与哪些因素有关？,浮力大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,猜 想,浮力与排开的液体有什么关系？可以怎样表述浮力的大小？,浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,思 考,推 理,排开液体的体积 液体的密度=排开液体的质量,浮力的大小跟排开液体的重力有关。,排开液体的重力越大,排开液体的质量越大,排开液体的体积越大,液体的密度越大,浮力越大,猜 想：,浮力与物体排开液体重力的定量关系,图3,图4,测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。,探究实验,一、阿基米德原理,一、阿基米德原理,分析数据得出结论：,浮力的大小等于物体排开液体的重力,2.15 1.35 1.10 0.3,2.15 1.80 0.35 0.60 0.3 0.30,2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55,0.80,0.80,实验数据表格,1内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。,2数学表达式：F浮=G排,4适用范围：液体和气体,3用于计算的导出式：F浮=G排=m排g=r液 gV排,一、阿基米德原理,公 式 法,1区分：浸没、浸入、浸在、没入；2.F浮r液 gV排 r液液体的密度；V排物体排开的液体的体积；3.F浮 r液 gV排 表明浮力大小只和 r液、V排有关，浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。,二、关于阿基米德原理的讨论,有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？g取10N/kg。,解：,铁球的质量：,m铁=,=,7N.10N/kg,=0.7kg,铁球的体积：,V铁=,=,0.7kg.7.9103kg/m3,8.910-5m3,铁球排开水的体积：,V排=V铁=8.910-5m3,铁球排开水所受的重力：,G排=m排g,=水gV排,=1103kg/m38.910-5m310N/kg,=0.89N,铁球受到的浮力：,F浮=G排=0.89N,例 题,对原理的理解,（1）物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。,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，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，所受的浮力也越小。,浸没,部分浸入,（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,A浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮=G液=液gV排=液gV浸=液gV物,B部分浸入时：V排=V浸V物F浮=液gV排=液gV浸液gV物,V排=V浸=V物,V排=V浸V物,V浸,（3）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.,根据公式 F浮=液g V排，浸没时，V排=V物，当液不同时，浮力也随之变化。,（4）阿基米德原理同样适用于气体。,课堂练一练：,（1）如图所示：小鱼和大鱼在争论中，你认为 所受到的浮力大，你的理由是。,大鱼,大鱼排开液体的体积大,我在深处，受到的压力大。,我的体积大，受到的浮力大。,（2）如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？,F浮A F浮B,A,（3）如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？,B,水,酒精,F浮A F浮B,例1浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于()。A.物体的体积和液体的密度 B.物体的密度和物体浸入液体的深度 C.物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素,C,三、例题分析,例2一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（g取10 N/kg）,1,【解析】根据阿基米德原理：F浮G排液液gV排据题意V排V/3 F浮液gV排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N,例3、把密度为7.9 103 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:铁块完全浸没在煤油中，V排=V物F浮=液gV排=0.8103 kg/m3500 10-6m3 9.8N/kg=3.92N,例4把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力（）。A相等 B铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小 D浮力都等于重力,【解析】铁球和铝球的重力相等，则质量相等,B,根据，铁 铝，则V铁V铝，,根据F浮=液gV排，F铝浮 F铁浮。,A铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大 B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D因素太多，无法判断,【解析】根据 F浮=水g V排，浸没，V 相同，V排相同，F浮相同。,提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。,例5如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则(),C,例6、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？,解：(1)F浮液gV排 1.0103 kg/m3 10 N/kg 110-3 m3=10 N F浮G排 G排10 N(2)G物10 N F浮G物 浮力和重力的合力为0牛,1阿基米德原理的探究实验2阿基米德原理的数学表达式3阿基米德原理的公式讨论4利用阿基米德原理的分析与计算,本课小结,作 业,2弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3，这个物体的密度是（）A.1/3103 kg/m3 B.2/3103 kg/m3 C.3103 kg/m3 D.3/2103 kg/m3,1铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开水的体积是 cm3,排开的水重是 N，受到的浮力是 N。如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力是 N。（g取10 Nkg）,D,100,1,1,0.8,
