10.2《阿基米德原理》课件

CompanyLogo10.2阿基米德原理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？阿基米德原理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。阿基米德原理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？浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关浮力大小，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。浮力大小可能与排开液体的重力有关。阿基米德原理一、阿基米德原理浮力与物体排开液体重力的关系图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。探究实验阿基米德原理阿基米德溢水实验阿基米德原理实验数据表格次数物体的重力/N物体在液体中测力计示数/N浮力/N小桶和排液的总重/N小桶的重力／N排开液体的重力/N1234一、阿基米德原理分析数据得出结论1．浸在液体中的物体受到向上的浮力2．浮力的大小等于物体排开液体的重力阿基米德原理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、阿基米德原理阿基米德原理对阿基米德原理的理解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。浸没部分浸入阿基米德原理2、浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。①．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②．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浸阿基米德原理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。阿基米德原理F浮＝ρ液·g·V排※公式中注意单位代入：Nkg/m3m3N/kg阿基米德原理阿基米德原理的数学表达式：F浮=G排=m排g=ρ液V排g说明：1.物体排开液体体积相等时，液体密度越大，浮力越大。2.液体密度相等时，物体排开液体体积越大，浮力越大3.阿基米德原来适用于气体。阿基米德原理例1.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浮铜铜铝阿基米德原理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例2.比较下列物体受的浮力阿基米德原理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)例3.比较下列物体受的浮力A水B酒精F浮A＞F浮B阿基米德原理拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,受到的浮力大.铜铝(ρ铜ρ铝)例4.比较下列物体受的浮力阿基米德原理把密度为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？提示：∵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例5阿基米德原理把重力为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？例6阿基米德原理反馈练习浴缸里放满水，人坐进去后，排开400牛的水，则人受到的浮力为牛。400阿基米德原理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.人所受到的浮力减小D.人所受到的浮力增大C阿基米德原理能力提升某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力为()A.一定为0.3N.B.可能为0.2N.C.一定为0.5N.D.可能为0.4N.D阿基米德原理练习二1、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2、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CC阿基米德原理例3将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力（）A.相等B.铜球最大C.铝球最大D.铁球最大知识点考查对阿基米德原理的理解闯关点拨因为ρ液相等，关键是比较V排的大小解铜、铁、铝三物质中，铝的密度最小.现在三个球重力相等，则铝球体积最大.浸没在水中后，铝球排开水的体积最大，即排开的水最重，它所受的浮力也最大.正确答案为C.答选C阿基米德原理例4一个体积为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阿基米德原理知识点浮力的计算闯关点拨要求出石块的密度，关键得先求出它的体积.石块浸没在水中时，它的体积等于被它排开的水的体积，即V石=V排.解浮力F浮=G—F=5N—2N=3N石块的体积V石=V排=石块的密度题型三会利用阿基米德原理进行有关的计算智能归例例：在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，求该石块de密度（取g=10N/kg）343310310103mmgF水浮r3334/1033.1/103105mkgmkggVGm石石石rr说明本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法.利用阿基米德原理还能计算液体的密度请看下面一题.阿基米德原理[变形题]在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N；浸没在另一种液体中称量，弹簧测力计的示数为1.4N，求这种液体的密度.3433103101025mmgFGgFV水水水浮水排水rr3334/102.1/103106.3mkgmkggVF排液浮液液r找出这个隐含条件是本题的关键.解F浮液=G—F液=5N—1.4N=3.6N因为浸没，所以V排液=V石=V排水=3×10—4m3阿基米德原理