第2节 阿基米德原理
你
能
说
说
这
些
物
体
有
什
么
共
同
点
吗
?
浮力大小跟哪些因素有关?
液体密度和物体浸入液体的体积,液体密
度越大,浸入体积越大,所受浮力就越大
小红说:物体所受浮力大小等于物体的重力。
小明说:物体所受浮力大小等于排开的液体重力。
小红和小明产生了争执,你来帮助评判一下
吧!
怎样解决浮力大小的问题呢?
物体所受浮力大小与液体密度和排开液体体积有关
ρ × V
m
G
物体所受浮力可能与排开液体所受重力有关
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
请同学们小组讨论 同学之间团结合作设计实验方案,
制作实验数据记录的表格
1:你想探究哪两个物理量之间的关系
2:怎样用所学知识来获取这两个物理量
3:根据你的实验器材设计具体步骤,注意步骤合理性
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
在液体中下沉的物体
1用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G
2用弹簧测力计测出空桶重G桶
3将溢水杯中装满液体,将挂在弹簧测力计
下的物体浸入溢水杯中,记 下簧测力计示数F
4用弹簧测力计测出小桶和液体的总重G总
5比较G-F和G总-G桶的关系
在液体中漂浮的物体
1 用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G。
2 用弹簧测力计测出空桶重G桶
3 将溢水杯中装满液体, 将物体轻轻放入溢水杯中
同时用小桶盛接溢出的液体。
4 用弹簧测力计测出小桶和液体的总重G总
5 比较F浮和G总-G桶的关系
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的
关系
实验表格
试验次
数
物体重
力/G
弹簧测
力计示
数/F
浮力
/F浮
空桶重
力/G桶
桶和液
体总重
/G总
排开液
体重力
/G排
1
2
3
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关
系
温馨提示
1:注意实验步骤顺序的合理性
2:溢水杯中一定要装满液体
3:收集排开液体时要等溢水口中的液体不再流
4:正确读取弹簧测力计示数
5:实验结束将器材整理好,桌面水擦干
6:同学之间团结合作
阿基米德原理
结论:浸在液体里的物体受到向上的浮力
浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
关系式:F浮=G排
阿基米德
阿基米德是2000多年前古希腊物理学家,数学家静力
学和流体静力学的奠基人,他的主要贡献有两方面:
一是关于浮力问题,二是关于杠杆问题。
传说他为了鉴定王冠是否是纯金的,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?由此他鉴别出了国王的王冠是否纯金所制。
阿基米德原理
用于计算的导出式:
F浮= G排 = m排g = ρ液 gV排
表明浮力大小只和 ρ液、V排有关
浮力大小与物体的体积、物体密度,浸没
在液体中的深度,物体形状等因素无关。
适用范围:液体和气体
例题: 在抗洪抢险中,某村民自制了一个总体积为1m3的竹筏,
放入河水中时有2/5体积浸入水中.
求:(1)此时竹筏受到的浮力有多大?
( 2)若水对竹筏产生6000牛的浮力时,竹筏多大的体积露
出水面?
解:(1)竹筏排开水的体积:V排=2/5V=2/5×1m3=0.4m3;
竹筏受到的浮力 :
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m3=4×103N
(2)已知F浮′=6000N,由F浮=ρgV排可得,此时木筏浸入水中的体积:
V浸 =V排′=F浮′/ρ水g=6000N/1.0×103kg/m3×10N/kg=0.6m3,
则木筏露出水面的体积:V露=V-V浸 =1m3-0.6m3=0.4m3.
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
2. 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( )
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
c
测评练习
3. 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
N。如果将它全部浸入酒精中,受到的浮力是 N。
(g取10 N/kg)
1
0.8
1
1.小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关
系.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸
入水和酒精中的不同位置,如图所示.
(1)上述四种情况, ______ 图中金属块所受到的浮力最小. (2)做
丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与 的关系. (3)做乙、
丙两次实验,是为了探究 .
甲
液体密度
物体浸没后所受浮力与浸入深度的关系
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.利用阿基米德原理的分析与计算
小 结
作业:小组合作研究制定实验方案
知识拓展
谢 谢