10.2阿基米德原理.ppt
阿基米德原理,国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假了。可是，做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把这个难题交给了阿基米德。阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。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，发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理,这条原理后人以阿基米德的名字命名。,阿基米德(Archimedes，约公元前287212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。阿基米德的一生勤奋好学，专心致志地献身于科学，忠于祖国，受到人们的尊敬与赞扬。阿基米德曾发现杠杆定律和以他的名字命名的阿基米德定律。并利用这些定律设计了多种机械，为人民、为祖国服务。许多关于他发明创造和保卫祖国的故事，流传至今。,浮力的大小变化可能与什么因素有关?,1.设计方案,定量地探究浮力大小于排开水的体积、排开水的重力的关系:问:a.需要哪些器材?b.能否只用弹簧秤测量圆筒受到的浮力？c.如何测量圆筒排开水的体积、重力?应记录哪些数据?,阿基米德原理,浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力.F浮=G排,1.气体与液体一样对浸在其中的物体，也具有竖直向上的力，即也有浮力的作用。,2.阿基米德原理对气体同样适用。,说明：,阿基米德原理：,浸入液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。,公式：F浮=G排,G排=m排g,F浮=G排=液V排g,m排=液V排,阿基米德原理也适用于气体的情况,浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体积大小有关，即：,F浮与液、V排有关,F浮与h深度无关,其中F浮表示物体所受的浮力、液表示液体的密度、V排表示物体排开液体 的体积。,阿基米德定律公式中 F浮=G排=液V排g,V排不一定等于V物,只有在物 体完全浸没时V排才等于V物.,液指的是液体的密度；,注意：,浮力的大小只与液、V排有关（即物体排开的液体受到的重力有关）,注意:,(1)当物体全部浸入时，浮力的大小与液体的深度无关.,(2)V排是表示被物体排开的液体的体积.,当物体只有一部分浸入液体中时,则V排V物,当物体全部浸没液体里时,则V排=V物,(3)定律也适用于气体(浮力等于它排开的气体受到的重力),例题：边长为L的一个立方体铜块，浸没在密度为的液体内，受到的浮力是多少？如果立方体处于乙图的位置，浮力又是多少？如果把这个铜块压扁再让他浸没在液体中，所受到的浮力会不会发生变化？,甲,乙,解：根据阿基米德原理，铜块受到的浮力等于它排开的液体受的重力。这个问题中，铜块排开的液体的体积等于铜块本身的体积。,铜块排开液体的体积V排，即铜块的体积。V铜=L,3,排开液体的质量m排,m排=gV排,排开液体所受的重力,根据阿基米德原理,可以得到,如果把铜块压扁，他的体积不会变化，排开液体的多少也不变，所以受到的浮力也不会变化,例一 如图一所示，边长为 L 的一个立方体铜块，浸没在密度为的液体内，受到的浮力是多少？如果立方体处于图二的位置，浮力又是多少？如果把这个铜块压扁再让它浸没在液体内，所受的浮力会不会发生变化？,结论：浸没在液体中的物体所受到的浮力大小与它所处的深度和形状无关。,F浮液 V排 g,公式中注意单位代入：,小结,1.内容:浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。,阿基米德原理,2.公式:F浮=G排=液gV排,阿基米德原理也适用于气体,F浮大小只与液和V排有关,课堂练一练：,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。,二、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,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？物体浸入部分越多，排开的水，拉力。,物体排开的水,轻松过关（1）,物体排开的液体所受到的重力,F浮液gV排,C,1.比较下列物体受的浮力,（1）体积相同的铜、铁、铝浸没水中,F浮铝 F浮铁 F浮铜,轻松过关（2）,（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,思考：,（1）“物体浸在液体里”与“物体浸没在液体里”相同吗？,不同,（2）V排与物一定相等吗？,不一定,浸没,部分浸入,V排物,V排物 V排V露物,（）质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,_受到的浮力大.,m铜=m铝,铜铝,V铜V铝,铜,铝,铝球,3、体积相同的铝球、铁球、铜球分别浸没在水中，比较它们受到的浮力大小，有：()A、铝球受到的浮力最大B、铁球受到的浮力最大C、铜球受到的浮力最大D、三球受到的浮力一样大,D,4、质量相等的实心铝球、铁球和铜球，分别浸没在水中，三只球受到的浮力（）A、铝球所受的浮力最大B、铁球所受的浮力最大C、铜球所受的浮力最大D、三只球所受的浮力一样大,A,5、实心的铝球，分别浸没在水中，煤油中，盐水中，比较它们受到的浮力大小，有：()A、放在水中最大B、放在煤油中最大C、放在盐水中最大D、一样大,C,1.一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开重20N的水，此时它所受的浮力为_ N。,20,分析：已知G排=20N，所以F浮=G排=20N。,2.将金属块的一半浸没水中，排开了0.6kg的水，金属块受到的浮力是 N。,6,分析：已知m排=0.6kg，所以F浮=m排 g=0.6kg10N/kg=6N。,3.一艘浮在河面上的轮船，不装货物时，排开水的体积为200m3，则轮船受到的浮力是多少？,分析：题中的已知条件是V排，因此采用公式F浮=液 g V排。,已知：V排=200m3,水=1.0103kg/m3,F浮=液 g V排=1.0103kg/m310N/kg200m3=2106N,求：F浮,解：,思考与练习,3、一体积为1dm3的木块放入水中，有0.6 dm3的体积浸入水下，求木块受到的浮力。（木=0.6103kg/m3）,解：已知：水=1103kg/m3 V排=0.6dm3=0.610-3m3 求：F浮根据阿基米德定律得：F浮=水g V排=1103 kg/m3 9.8N/Kg0.610-3m3=5.88N 答：木块受浮力5.88牛。,3.一个空杯子装满水后重为15N，放入一重为2N，的木快后益出一些水，木块浮在水面上。这时杯子，木块，水的总重量为 N？,思考与练习,15,小 结,1.浸在水中的物体受到水对它向上托的力叫浮力 2.浸在任何液体中的物体,都要受到液体对它向上的浮力。3.浮力方向：竖直向上4.压力差法测浮力：F浮=F向上-F向下5.称重法测量浮力:F浮GF6.阿基米德原理 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排 开的液体所受的重力.F浮=G排=液gV排,谢谢大家,
