第九章

浮力第3節(jié)

阿基米德原理1.能通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)阿基米德原理；2.能對(duì)浮力問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算；3.能了解基米德原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。兩千多年以前，希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測(cè)量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒(méi)有結(jié)果。一天，他跨進(jìn)盛滿(mǎn)水的浴缸洗澡時(shí)，看見(jiàn)浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開(kāi)液體的體積嗎？阿基米德的啟示

將易拉罐按入裝滿(mǎn)水的燒杯中，感受浮力與排開(kāi)的液體的關(guān)系。想想做做排開(kāi)液體的體積物體浸在液體中的體積=浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。排開(kāi)液體的體積排開(kāi)液體的體積越大回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？浮力大小排開(kāi)液體所受重力液體密度排開(kāi)液體的體積排開(kāi)液體的質(zhì)量浮力大小與排開(kāi)液體所受的重力有何關(guān)系？m=ρVG=mgρV設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)猜想提出問(wèn)題浮力跟排開(kāi)的液體的重力有什么關(guān)系？浮力等于排開(kāi)的液體的重力（1）設(shè)法測(cè)出物體所受的浮力（2）設(shè)法測(cè)出物體排開(kāi)的液體所受的重力（3）比較物體所受的浮力與排開(kāi)液體所受重力的大小實(shí)驗(yàn)：探究浮力的大小跟排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系01浮力的大小思考1.怎樣測(cè)浮力？2.怎樣收集排開(kāi)的液體？3.怎樣測(cè)出排開(kāi)液體的重力？4.物體浸在液體中包含哪兩種情況？稱(chēng)重法：將小桶放在溢水口G排=G總-G桶浸沒(méi)部分浸入

F浮

=G–F示F示G物G桶G總（2）再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力G物（3）把石塊浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯里，用空杯承接從溢水杯里被排開(kāi)的水，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示。（4）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出承接了水后杯子的總重G總。（1）用彈簧測(cè)力計(jì)先測(cè)出空桶的重力G桶F浮

=G物-F示G排

=G總–G桶實(shí)驗(yàn)步驟多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)填入記錄表；次數(shù)物體的重力G物物體在液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)F'浮力F浮小桶和排液的總重G總小桶的重力G桶排開(kāi)液體的重力G排1232.15N

1.35N

1.10N

0.3N

2.15N

1.80N

0.65N

0.3N

2.15N

1.60N

0.85N

0.3N

0.80N0.80N實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)論：浮力=物體排開(kāi)液體的重力。0.35N0.35N0.55N0.55N1．內(nèi)容：浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體所受重力的大小。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：F浮

=

G排4．適用范圍：液體和氣體3．用于計(jì)算的導(dǎo)出式：

F浮

=G排

=m排g

=ρ液

gV排阿基米德(公元前287-前212年)02阿基米德原理5.對(duì)阿基米德原理的理解（1）物體“全部浸入（即浸沒(méi)）”浸沒(méi)部分浸入（2）物體“部分浸入”V排=V浸=V物V排=V浸<V物（3）同一物體浸沒(méi)在不同的液體中時(shí)，由于液體的密度不同，所受的浮力也不同。根據(jù)公式

F浮=ρ液

g

V排，浸沒(méi)時(shí)，V排=V物，當(dāng)ρ液不同時(shí)，浮力也隨之變化。6.阿基米德原理的應(yīng)用浮力計(jì)算浸沒(méi)，通過(guò)物體體積求V排通過(guò)物體浸沒(méi)液體的深度求V排通過(guò)液面變化求V排790g

通過(guò)浮力求物塊密度金屬測(cè)重力算質(zhì)量

金屬F示測(cè)浮力算體積

水金屬

未知液體通過(guò)浮力求液體密度金屬

金屬

水

例題

有一實(shí)心金屬球，將它浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢水杯中，有50mL水溢出，求金屬球在水中受到多大的浮力？（g取10N?kg）分析

金屬球浸沒(méi)在水中，它排開(kāi)水的體積等于溢出的水的體積。根據(jù)阿基米德原理，金屬球受到的浮力大小等于它所排開(kāi)的水所受的重力大小。已知溢出的水的體積和水的密度，可算出金屬球排開(kāi)的水所受的重力大小，即為金屬球在水中受到的浮力大小。解：由題意，金屬球排開(kāi)水的體積V排

=50mL=50cm3=5.0×10-5m3，查表得水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。根據(jù)阿基米德原理，金屬球所受浮力的大小為F浮

=G排=ρ水V排

g=1.0×103kg/m3×5.0×10-5m3×10N/kg=0.5N所以，金屬球在水中受到的浮力大小為0.5N。阿基米德原理探究浮力大小跟排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系阿基米德原理浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體所受重力的大小F浮=G排=ρ液gV排阿基米德原理的應(yīng)用通過(guò)福利的變化情況推斷其它力的變化情況計(jì)算V排，計(jì)算F浮比較浮力的大小通過(guò)浮力測(cè)密度1.浸在液體中的物體，受到的浮力大小取決于()A.物體的體積和液體的密度B.物體的密度和物體浸入液體的深度C.物體浸入液體的體積和液體的密度D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素CA.兩球受到的浮力一樣大B.乙球受到的浮力大