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1、第九章 第2節(jié) 阿基米德原理 知識回顧 有沒有其他辦法求浮力呢？ 1.稱重法測浮力： F浮浮=GF 2.浮力產(chǎn)生的原因求浮力：F浮浮= F向上向上- -F向下向下 “ 阿基米德阿基米德”的啟示的啟示 兩千多年以前，希臘學兩千多年以前，希臘學 者阿基米德為了鑒定金王冠者阿基米德為了鑒定金王冠 是否是純金的，要測量王冠是否是純金的，要測量王冠 的體積，冥思苦想了很久都的體積，冥思苦想了很久都 沒有結(jié)果。一天，他跨進盛沒有結(jié)果。一天，他跨進盛 滿水的浴缸洗澡時，看見浴缸里的水向外溢，他忽滿水的浴缸洗澡時，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開物體浸在液體中的體
2、積，不就是物體排開液體的體積嗎？液體的體積嗎？ 排開液體的體積排開液體的體積 物體浸在液體中的體積物體浸在液體中的體積 = 實驗實驗1 將易拉罐按入裝滿水的燒杯將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液體中，感受浮力與排開的液體的關(guān)系。的關(guān)系。 回顧：回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？浮力大小與哪些因素有關(guān)？ 浮力大小，浮力大小，跟它跟它浸在液體中的體積浸在液體中的體積和和液體的密度液體的密度有有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。力就越大。 猜猜 想想 浮力與排開的液體有什么關(guān)系？浮力與排開的液體有什么關(guān)系？ 可以怎樣表述浮力的大
3、??？可以怎樣表述浮力的大小？ 浮力大小可能與浮力大小可能與排開液體的體積排開液體的體積與與液體的密度有關(guān)液體的密度有關(guān) 浮力大小，跟它浮力大小，跟它排開液體的體積排開液體的體積和和液體的密度液體的密度有有關(guān)。關(guān)。排開液體的體積排開液體的體積越大、越大、液體的密度液體的密度越大，浮越大，浮力就越大。力就越大。 浮力大小可能與浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。排開液體的重力有關(guān)。 圖圖1 圖圖2 圖圖3 圖圖4 測量數(shù)據(jù)填入記錄表；測量數(shù)據(jù)填入記錄表； 用不同物體、不同液體做幾次實驗。用不同物體、不同液體做幾次實驗。 實驗實驗2 2：浮力與物體排開液體重力的關(guān)系浮力與物體排開液體重力的關(guān)系 實驗數(shù)
4、據(jù)表格實驗數(shù)據(jù)表格 次次數(shù)數(shù) 物體的物體的重力重力/ /N 物體在液體中物體在液體中測力計示數(shù)測力計示數(shù)/ /N 浮力浮力/ /N 小桶和排液小桶和排液的總重的總重/ /N 小桶的小桶的重力重力N 排開液體排開液體的重力的重力/ /N 1 2 3 4 分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論 浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體的大小等于物體排開液體的重力排開液體的重力 1內(nèi)容：內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浸在液體中的物體受到向上的浮力， 浮力的大小等于它排開液體的重力。浮力的大小等于它排開液體的重力。 2數(shù)學表達式：數(shù)學表達式：F浮浮=G排
5、排 4適用范圍：適用范圍：液體和氣體液體和氣體 3用于計算的導出式：用于計算的導出式： F浮浮= G排排= m排排g= r r液液 gV排排 一、阿基米德原理一、阿基米德原理 1. 1. F浮浮r r液液 gV排排 r r液液液體的密度；液體的密度； V排排物體排開的液體的體積；物體排開的液體的體積； 2. . F浮浮 r r液液 gV排排 決定式?jīng)Q定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液液、V排排有關(guān)有關(guān)， 浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體中浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關(guān)。的深度及物體在液體中是否運動等因素無關(guān)。 二、關(guān)于阿基米德
6、原理的討論二、關(guān)于阿基米德原理的討論 3.對原理的理解 （1 1）物體“浸在液體里”包括）物體“浸在液體里”包括“全部浸入“全部浸入（即浸沒）”（即浸沒）”和和“部分浸入”“部分浸入”兩種情況。兩種情況。 不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里都受不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里都受到浮力。到浮力。 浸沒浸沒 部分浸入部分浸入 （2 2）浮力的大小等于被物體排開的液）浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。體受到的重力。 A浸沒時：浸沒時：V排排=V浸浸=V物物，此時物體，此時物體所受的浮力等于排開液體的重力，即所受的浮力等于排開液體的重力，即 F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液
7、gV物物 B部分浸入時：部分浸入時： V排排=V浸浸V物物 F浮浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物 V排排=V浸浸=V物物 V排排=V浸浸V物物 V浸浸 （3 3）同一物體浸沒在不同的液體中時，由于）同一物體浸沒在不同的液體中時，由于液體的密度不同，所受的浮力也不同液體的密度不同，所受的浮力也不同. . 根據(jù)公式根據(jù)公式 F浮浮=液液g V排，排，浸沒時浸沒時， V排排 = V物，物，當當液液不不同時，浮力也隨之變化同時，浮力也隨之變化。 （4 4）阿基米德原理同樣適用于氣體。）阿基米德原理同樣適用于氣體。 1 浸在液體中的物體浸在液體中的物體, ,受到的浮力大小取決于受到的浮力大小取
8、決于( ( ) )。 A. . 物體的體積和液體的密度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物體浸入液體的體積和液體的密度 D. .物體的質(zhì)量物體的質(zhì)量、體積體積、浸入液體的深度及形浸入液體的深度及形狀等因素狀等因素 C 三、例題分析三、例題分析 2 把兩個物重相同的實心鐵球和鋁球，浸沒在水把兩個物重相同的實心鐵球和鋁球，浸沒在水中，它們受到的浮力（中，它們受到的浮力（ ）。）。 A相等相等 B鋁球的比鐵球大鋁球的比鐵球大 C鋁球的比鐵球小鋁球的比鐵球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力 【解析】【
9、解析】 鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等 B mVr r 根據(jù)根據(jù) ，鐵鐵 鋁鋁 ，則，則V鐵鐵V鋁鋁， 根據(jù)根據(jù)F浮浮=液液gV排排， F鋁浮鋁浮 F鐵浮鐵浮。 A鋁球受到的浮力最大鋁球受到的浮力最大，因為它浸入液體的深因為它浸入液體的深度最大度最大 B鉛球受到的浮力最大鉛球受到的浮力最大，因為它的密度最大因為它的密度最大 C鉛球鉛球、鐵球鐵球、鋁球受的浮力一樣大鋁球受的浮力一樣大 D因素太多因素太多，無法判斷無法判斷 【解析】【解析】 根據(jù)根據(jù) F浮浮=水水g V排排 ， 浸沒，浸沒，V 相同，相同， V排排相同，相同， F浮浮相同。相同。 提示：提示：浮力
10、與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。 3 如圖所示如圖所示, ,體積相同體積相同, ,密度不同的鉛球、鐵球、密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則( ) ( ) C 4 4. .同樣重的鐵塊甲和乙，甲浸沒在水同樣重的鐵塊甲和乙，甲浸沒在水中，乙浸沒在煤油中，它們所受的浮中，乙浸沒在煤油中，它們所受的浮力力: : A.A.同樣大同樣大 B.B.甲大甲大 C.C.乙大乙大 D.D.無法確定無法確定 答案：（答案：（ ） B B 知識應(yīng)用知識應(yīng)用 5.5.甲、乙、丙是三個體積相同而材料不甲、乙、丙是三個體積相同而材料
11、不同的小球，它們在水中靜止時的情況如同的小球，它們在水中靜止時的情況如圖所示，其中所受浮力最小的是圖所示，其中所受浮力最小的是: : A.A.甲甲 B.B.乙乙 C.C.丙丙 D.D.一樣大一樣大 乙乙 丙丙 甲甲 答案：（答案：（ ） A A 6.6.甲、乙、丙、丁四個形狀體積都相同而材料不同的球體，甲、乙、丙、丁四個形狀體積都相同而材料不同的球體，它們在水中靜止的情況如圖所示，其中所受浮力最小的它們在水中靜止的情況如圖所示，其中所受浮力最小的是是 ( ) ( ) A.A.甲甲 B.B.乙乙 C.C.丙丙 D.D.丁丁 7.7.質(zhì)量相同的實心銅球、鐵球、鋁球分別投入水中靜止時，質(zhì)量相同的實心
12、銅球、鐵球、鋁球分別投入水中靜止時，它們受到的浮力最大的是（它們受到的浮力最大的是（ ） A A、鋁球最大、鋁球最大 B B、鐵球最大、鐵球最大 C C、銅球最大、銅球最大 D D、三個球一樣大、三個球一樣大 A A 8.輪船由河駛?cè)氪蠛＠飼r，輪船受到的浮 力 ，排開水的體積 。 （填“變大”“變小”“不變”） 9.盛水的燒杯中浮著一塊冰,待冰熔化后,將發(fā)現(xiàn) (A)水面升高了 (B)水面降低了 (C)水面高度不變 (D)無法判斷 不變 變小 （C） 10.一輪船排開水的體積為100m3,請計算輪船受到的浮力？ 11. 彈簧測力計下掛一石塊，在空氣中稱時，彈簧測彈簧測力計下掛一石塊，在空氣中稱時
13、，彈簧測力計的示數(shù)為力計的示數(shù)為15N,當石塊完全浸沒水中時當石塊完全浸沒水中時,排開水重為排開水重為8N,則此時彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)槎嗌賱t此時彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)槎嗌?石塊的密度？石塊的密度？ 12. 一個體積為一個體積為300 cm3 的物體浮在水面上，它的的物體浮在水面上，它的2/3體積露出水面，它受的浮力是多大體積露出水面，它受的浮力是多大 N。（。（g取取10 N/kg） 1 【解析】【解析】 根據(jù)阿基米德原理：根據(jù)阿基米德原理： F浮浮G排液排液液液gV排排 據(jù)題意據(jù)題意V排排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N 有一個重為有一個重為7.9N7.9N的鐵球，的鐵球，(1)(1)鐵球的體積是多少？鐵球的體積是多少？ （2 2）當它浸沒在水中時受到多大的浮力（）當它浸沒在水中時受到多大的浮力（g=10N/Kgg=10N/Kg 解： mm鐵鐵= = 鐵鐵 = 79N 10N/kg =7.9kg V鐵鐵= m鐵鐵 鐵鐵 = 7.9kg 7.9103kg/m3 =110-3m3 (1) (2) V排排=V鐵鐵= 110-3m3 = 1.0103kg/m310N/kg 110-3m3 =10N 由阿基米德原理得： F F浮浮= =G G排排 =m排排g = 水水g V排排 鐵鐵= =7.9103kg/m3
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