10.2-阿基米德原理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？排开液体的体积物体浸在液体中的体积=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1图2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、阿基米德原理次数物体的重力G物/N物体在液体中测力计示数F'/N浮力F浮/N小桶和排液的总重G总/N小桶的重力G桶／N排开液体的重力G排/N1234一、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2.151.351.100.32.151.800.350.650.30.352.151.600.550.850.30.550.800.80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。gG铁解：铁球的质量：m铁==7N.10N/kg=0.7kg铁球的体积：V铁=铁铁ρm=0.7kg.7.9×103kg/m3≈8.9×10-5m3铁球排开水的体积：V排=V铁=8.9×10-5m3铁球排开水所受的重力：G排=m排g=ρ水gV排=1×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/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=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物B．部分浸入时：V排=V浸V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸ρ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=ρ液gV排，浸没时，V排=V物，当ρ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。（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。AB（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AF浮BA（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300cm3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10N/kg）1【解析】根据阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排据题意V排＝V/3F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N例3、把密度为7.9×103kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8×103kg/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=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×500×10-6m3×9.8N/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BmVr根据，ρ铁＞ρ铝，则V铁V铝，根据F浮=ρ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=ρ水gV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1×10-3米3的金属球全部浸入盛满水的容器内，求：⑴溢出的水的重力为多少牛？⑵浮力和重力的合力为多少牛？其方向如何？解：(1)F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N∵F浮＝G排∴G排＝10N(2)∵G物＝10N∴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.1/3×103kg/m3B.2/3×103kg/m3C.3×103kg/m3D.3/2×103kg/m31．铁块的体积是100cm3，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10N／kg）D100110.8