新人教版《10.2阿基米德原理》ppt课件3

阿基米德原理阿基米德（Archimedes，前287~前212）是古希腊伟大的科学家。他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆平衡问题。阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球”。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：即物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。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287～212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。万吨巨轮在水中，为什么不下沉？因为万吨巨轮在水中，受到浮力的作用。潜艇可以在大海中悬浮氢气球、热气球、气象气球为什么能腾空而起？因为氢气球、热气球、气象气球在空中受到浮力的作用。弹簧秤示数为什么变小了托力G1、浮力的方向：_________2、浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体对物体下表面压力与上表面_______。竖直向上。压力差F浮=__________。F下表面-F上表面空气中弹簧测力计的示数为G水中弹簧测力计的示数为F●F浮=G－F怎样计算他们受到的浮力呢F浮=G－F（称重法）其中G表示物体在空气中时弹簧测力计的示数，F为物体在液体中时弹簧测力计的示数，F浮表示物体所受的浮力。浮力的大小与哪些因素有关呢？设计实验：⑴、把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。⑴⑵⑵、在清水中加入盐，改变水的密度，再观察出现的现象。实验现象：浮力的大小跟——————有关。⑴、在清水中，鸡蛋下沉。⑵、清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。液体的密度在死海中，人为什么能悠闲地浮在水面上看书？说明人受到的浮力跟哪一个因素有关？这是因为人受到了海水的浮力，浮力跟海水的密度有关。观察实验：⒉两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？⒋实验说明了什么问题？⒈把同一物体浸入相同的液体中的不同深度。⒊容器中的液体的液面发生什么样的变化？实验分析：①、同一物体浸入相同的液体中，浸在液体中的体积不同，弹簧测力计的读数也不相同。实验结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。②、液体的液面随着物体浸在液体的体积的增大而升高。③、浸在液体中的体积也叫做物体排开液体的体积。设计实验：⑴把物体放入清水中，观察测力计的读数F1。⑵改变物体在水中深度，再观察测力计的读数F2。⑶比较两次的读数F1和F2。实验现象：浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关(当物体完全浸在液体中)。⑴、把物体放入清水中，测力计的读数F1=2N。⑶比较读数F1和F2，发现测力计的读数没有发生改变。⑵、改变物体在水中深度后，测力计的读数F2=2N。物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的有关，还与物体排开液体的有关，而与浸没在液体中的无关。密度体积深度根据猜想1、2、3得出的实验结论：实验2，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。实验3，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。实验1，浮力的大小跟液体的密度有关。分析归纳实验探究3：探究浮力的大小实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水⑴、用弹簧测力计先测出石块的重力G。⑵、用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。1.15N0.45N⑶、把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F′。⑷、用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总。0.70N0.90N1、石块受多大浮力？问题：2、石块排开多重的水？收集实验数据：研究对象物重G/N空杯重G杯/N物体浸没水中时弹簧测力计示数F′/N杯、水总重G总/N浮力的大小F浮/N排开水的重量G排/N石块0.45铝块0.45铁块0.451.150.700.900.450.450.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10比较浮力的大小和物体排开水的重量，你发现了什么？实验结论：浸在液体中的物体所受的浮力的大小（填“等于”、“大于”或“小于”）被物体排开的液体所受的。这便是著名的阿基米德原理。等于重力公式：F浮=G排=ρ液gV排1、阿基米德原理内容：浸在液体中的物体，它会受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力的大小。2、阿基米德原理的数学表达式：F浮=G排液F浮=液gv排3.阿基米德原理也适用气体对原理的理解（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。浸没部分浸入A．浸没时，V排=V浸=V物B．部分浸入时，V排=V浸V物（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。，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）阿基米德原理同样适用于气体。例：一个2N的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是1.2N，这个钩码受到水的浮力是N0.8例：下面关于浮力的说法中，正确的是（）A、只要液体密度大，对浸没在其中的物体的浮力就一定大B、只要物体的体积大，所受的浮力一定大C、物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没液体中的深度无关D、阿基米德原理只适合液体C例：如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，则（）甲乙A、两球受到的浮力一样大B、乙球受到的浮力大C、甲球受到的浮力大D、条件不足，无法确定C例：三个体积相同的立方体a、b、c分别浮在同种液体的液面上，如图所示，若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc，则这三个力由小到大的顺序是______＜______＜______。FbFaFcAAAAA水水水盐水12345（1）若选用的操作是1、3、5或1、4、5，可研究浮力的大小与的关系。例：如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图液体的密度AAAAA水水水盐水12345（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是（填序号）。如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图1、2、3AAAAA水水水盐水12345（3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是（填序号）如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图1、3、4例：在大海中航行的轮船、空气中上升的气球、太空中运行的宇宙飞船是否都受到浮力？答：轮船受到海水浮力，气球受空气浮力，飞船没有受到浮力。例：如图所示，是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景。此过程中应用的关键知识是()A．气球受到重力B．帽子质量大于气球质量C．帽子密度大于气球密度D．空气对物体有浮力作用例：船从海里驶到河里时()A．船受到的浮力变小，船身沉下去一些；B．船受到的浮力不变，船身浮上来一些；C．船受到的浮力不变，船身沉下去一些；D．船受到的浮力变大，船身浮上来一些。DC例：在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行走的过程中()A.人所受的重力逐渐变小B.人所受的重力逐渐变大C.水池底对人的支持力逐渐变小D.水池底对人的支持力逐渐变大D例：将重5N的物块放入盛满水的烧杯中，从杯中溢出3N的水，则物块受到的浮力是（）A、8N；B、5N；C、3N；D、2N。C例：一个盛水的杯中浮着一个小球，所受的浮力为10牛，杯子放在斜面上，如图用力的图示法画出小球受到的浮力。F浮=10N关于浮力计算的几种方法总结：1、Ｆ浮=G-F’2、Ｆ浮＝Ｇ排3、Ｆ浮=ρ液ｇＶ排一.称差法1).用弹簧测力计称出空气中重G.2).再称出物体浸入液体中时弹簧秤的拉力F弹.物体所受浮力F浮=G–F弹.例：把一物体吊在弹簧测力计上,在空气中称物体重1.96N,浸没在水中称时,弹簧测力计示减小了0.49N,物体在水中受到的浮力_________N.浸没在某种液体中时,弹簧测力计示数为1.16N,物体在这种液体中受到的浮力为_________N.0.490.8例：有一石块挂在弹簧测力计下并浸没在水中，弹簧测力计的读数是3.4如果石块受到的浮力是1.5牛，则石块的重力是牛，石块排开的水的重是牛。4.9牛。1.5二.压力差法F浮=F向上-F向下说明:a.漂浮在液面上的物体F浮=F向上b.与底部完全密合的物体F浮=0例：一物体浸入水中,排开了1000cm3水，求受的浮力多大？答：这物体受的浮力是9.8N。解：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10-3m3=9.8N例：把密度为7.8×103kg/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V排g=0.8×103kg/m3×500×10-6m3×9.8N/kg=3.92N·浙江教育版例：边长为4cm、密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块，放在足够多的水中，沉入水底；当把它捏成一只小船时，便能漂浮在水面上．以下计算结果正确的是(ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg)()A．橡皮泥块的质量是12.8gB．橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28NC．橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64ND．橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10－4m3D例：已潜入海水中的潜艇，在继续往深海下潜的过程中，它受到的（）A．重力增大，浮力增大B．重力和浮力都不变C．重力增大，浮力不变D．重力不变，浮力增大例：密度计在不同的液体中所受浮力。密度计上面的刻度线从上到下，对应的液体密度有特点。C相同由小到大C例：在弹簧测力计的下端挂一实心铜球，现将铜球慢慢浸入水中，直到铜块沉到水底，在铜块浸入到沉底的过程中，弹簧测力计的示数将………………………………（）A、逐渐变小；B、保持不变；C、先逐渐变小，后保持不变；D、先逐渐变小，后逐渐变大。比较下列物体受的浮力⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁F浮铝＝F浮铁＝F浮铜铜铝⑵如图所示，A、B两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？ABF浮AF浮B比较下列物体受的浮力⑶如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？(ρ水＞ρ酒精)比较下列物体受的浮力A水B酒精F浮A＞F浮B拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,受到的浮力大.铜铝铝球(ρ铜ρ铝)比较下列物体受的浮力例：如图所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是()A．翟志刚行走太空B．李宁点燃奥运火炬·浙江教育版CC．热气球冉冉升空D．飞机翱翔蓝天·浙江教育版例：如图16－5所示，对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是()A．气泡受到水的压强变小、浮力变小B．气泡受到水的压强变小、浮力变大C．气泡受到水的压强变大、浮力变小D．气泡受到水的压强变大、浮力变大图16－5B[点拨]气泡深度变浅、体积变大。·浙江教育版例：小柯在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图16－7所示。请仔细观察图示并回答下列问题：图16－7·浙江教育版(1)从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是______N。(2)根据B、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？________，理由是_______________________________________________________________。(3)在图16－7实验中，你还可以观察到什么现象？(写出一个)__________________