第2节阿基米德原理 一 阿基米德的灵感1 物体浸在液体中的体积等于物体在液体中排开液体的体积 2 浮力的大小跟物体排开液体所受的重力有关 二 阿基米德原理1 内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于它排开的液体所受的重力 2 公式 F浮 G排 3 适用范围 适用于液体和气体 正确理解阿基米德原理 1 原理中所说的 浸在液体中的物体 包括 全部浸入 和 部分浸入 两种情况 一是物体全部浸入液体里 即物体浸没在液体中 二是物体的一部分浸入液体中 另一部分露在液面以上 2 公式 F浮 G排 液gV排 3 G排是指被物体排开的液体所受的重力 F浮 G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力 4 V排是物体排开的液体的体积 不是物体的体积 只有当物体浸没在液体中时 才有V排 V物 当物体只有一部分浸入液体中时 V排 V物 5 由F浮 液gV排可以看出 浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关 而跟物体本身的体积 密度 形状 在液体中的深度 在液体中是否运动等因素无关 6 阿基米德原理同样适用于气体 但公式中 液要改为 气 例题 在南极科学考察过程中 我国科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区 并找到上千块陨石 科考队员对编号为 cz20100603 的陨石进行密度测量 首先将陨石悬挂于弹簧测力计下 读出弹簧测力计的示数是3 4N 然后将陨石浸没于水中 读出弹簧测力计的示数是2 4N 陨石的密度是多少 g取10N kg 点拨要求陨石的密度 必须先求出陨石的质量和体积 由陨石的重力可求出它的质量 再利用浮力知识求出它的体积即可 综合运用F浮 G F和F浮 G排 液gV排是解决这类问题的关键 解析陨石的重力是G 3 4N 陨石全部浸没时受到的浮力是F浮 G F 3 4N 2 4N 1N 由于陨石浸没在水中 所以陨石的体积等于它排开水的体积 即V V排 10 4m3 答案3 4 103kg m3 一 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系1 某同学用弹簧测力计 量筒 水和石块做探究浮力与物体所排开的液体的重力的关系实验 实验中的几个情景如图所示 据此可以得出 g取10N kg 1 石块所受的浮力为N 2 石块排开的水的重力为N 3 本探究实验可以得出的结论 答案 1 1 2 1 3 浸在液体中的物体所受浮力等于物体所排开的液体的重力 二 阿基米德原理2 如图所示 将漂浮在水面上的木块缓慢向下压 当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离 在整个过程中 木块所受的浮力 A 先变大后变小B 先变大后不变C 先不变后变大D 先变小后变大 B 3 将质量为0 5kg的物体 轻轻放入盛满清水的溢水杯中 溢出0 2kg的水 则此物体受到的浮力是 g取10N kg A 5NB 0 5NC 2ND 0 2N C 4 如图所示是某同学自制的水上自行车 她在普通自行车上安装8个密闭的空水桶 每个水桶体积为0 02m3 并在车后轮装上若干塑料片 该同学在水面上骑自行车匀速前进时 平均每个水桶约有二分之一体积浸在水中 不计车轮和塑料片排开水的体积 则此时水上自行车受到的浮力约为N g取10N kg 答案800 5 有一体积为1 10 4m3的实心铁块 挂在弹簧测力计下后浸没在水中 铁块没有接触容器底部 铁的密度为7 8 103kg m3 g取9 8N kg 求 1 铁块重力的大小 2 铁块所受到的浮力的大小 3 弹簧测力计的示数 解析 1 铁块的质量m V 7 8 103kg m3 1 10 4m3 0 78kg则铁块的重力G mg 0 78kg 9 8N kg 7 644N 2 铁块所受到的浮力F浮 水gV排 1 0 103kg m3 9 8N kg 1 10 4m3 0 98N 3 弹簧测力计示数为F G F浮 7 644N 0 98N 6 664N 答案 1 7 644N 2 0 98N 3 6 664N