第十章第十章 第节第节阿基米德原理阿基米德原理复习浮力测量的方法：复习浮力测量的方法：1.称重法：称重法：F浮浮=G-F2.压力差法：压力差法：F浮浮=F向上向上-F向下向下3.漂浮法：漂浮法： F浮浮=G 阿基米德的灵感阿基米德的灵感两千多年以前，希腊学两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：然想到：物体浸在液体中的体积，不物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？就是物体排开液体的体积吗？排开液体的体积排开液体的体积物体浸在液体中的体积物体浸在液体中的体积=做做想想做做想想将易拉罐按入装满水的烧杯将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体中，感受浮力与排开的液体的关系。的关系。回顾：回顾：浮力大小与哪些因素有关？浮力大小与哪些因素有关？浮力大小，浮力大小，跟它跟它浸在液体中的体积浸在液体中的体积和和液体的密度液体的密度有有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。力就越大。猜猜 想想 浮力与排开的液体有什么关系？浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？可以怎样表述浮力的大小？浮力大小可能与浮力大小可能与 排开液体的体积排开液体的体积液体的密度液体的密度有关有关浮力大小可能与浮力大小可能与排开液体的重力有关。排开液体的重力有关。一、阿基米德原理探究实验探究实验实验器材实验器材弹簧测力计弹簧测力计溢水溢水杯、杯、小桶小桶铝块、铝块、细线细线水水1测出小桶的重力测出小桶的重力G桶桶3向溢水杯中倒入水，使水刚好能从溢水嘴流出。向溢水杯中倒入水，使水刚好能从溢水嘴流出。4将铝块完全放入水中，读出此时的示数将铝块完全放入水中，读出此时的示数F拉拉，同时将溢出的水用小桶接住，同时将溢出的水用小桶接住5测出小桶和水的总重力测出小桶和水的总重力G总总6计算出浮力计算出浮力F浮浮和排开水的重力和排开水的重力G排排，并比较，并比较F浮浮和和G排排的大小关系。的大小关系。2.4N1.2N0.6N3N浮力与物体排开液体重力的关系浮力与物体排开液体重力的关系2 测出铝块的重力测出铝块的重力G物物实验数据表格实验数据表格次次数数物体的物体的重力重力/N小桶的小桶的重力重力/N物体在液体物体在液体中的拉力中的拉力/N浮力浮力/N小桶和排小桶和排液的总重液的总重/N排开液体排开液体的重力的重力/N12一、阿基米德原理分析数据得出结论分析数据得出结论1浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力2浮力的大小等于物体排开液体的重力浮力的大小等于物体排开液体的重力30.61.22.41.81.8阿基米德原理内容：浸在液体中的物体受竖直向上的浮力，浸在液体中的物体受竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。浮力的大小等于物体排开液体的重力。阿基米德原理阿基米德原理公式：公式： F浮浮=G排排 G排排= F浮浮=G排排 =m排排=公式公式中注意中注意使用的使用的单位单位Nkg/m3 m3阿基米德原理阿基米德原理公式：公式：F浮浮=G排排的导出式：的导出式：思考：思考：思考：思考：阿基米德原理公式阿基米德原理公式F浮浮= 液液 g V排排中的中的 “V排排”可以写成可以写成“V物物”吗？为什么？吗？为什么？部分浸入时：部分浸入时：V排排=V浸浸V物物V浸浸 浸没时：浸没时：V排排=V浸浸=V物物 适用范围：适用范围： 液体和气体液体和气体m排排g液液V排排液液 g V排排把重力为把重力为1010N N，体积为，体积为1 1dmdm3 3的金属球浸没在盛满水的金属球浸没在盛满水的容器内，求：的容器内，求：金属球受到的浮力是多少金属球受到的浮力是多少N？溢出的水的重力为溢出的水的重力为多少多少N? （g g取取10N/kg 10N/kg 1 1dmdm3 3 =1=110-3m m3 3 ）阿基米德原理：阿基米德原理：F浮浮=G排排 或或 F浮浮 =液液V排排g解：解：解：解：阿F浮=G排= m排g=液g V排 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。例例1.比较下列物体受的浮力比较下列物体受的浮力体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁 F F浮铜浮铜 铜铝【解析解析】根据根据 F浮浮=水水g V排排， 浸没，浸没，V物物 相同，相同， V排排相同，相同， F浮浮相同。相同。例例2、如图所示，如图所示，A A、B B两个物体的体积相两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？等，哪个受到的浮力大？ ABF F浮浮A A 铝)例例4.4.比较下列物体受的浮力比较下列物体受的浮力F浮铝铝F浮铜解析: M铜铜=M铝铝 铜铜铝铝 V铜铜F浮铜浮铜 1 1、 把重力为把重力为1010牛，体积为牛，体积为1 11010-3-3米米3 3的金属球的金属球全部浸入盛满水的容器内，全部浸入盛满水的容器内，求：溢出水的重力为多少牛？求：溢出水的重力为多少牛？ 再次尝试再次尝试解：（解：（1）金属球完全浸没）金属球完全浸没 V排排=V球球溢出水的重力为溢出水的重力为F浮浮=G排排= 水水V排排g = 1.0103 kg/m31 10-3m3 10N/kg =10N （2）把密度为把密度为7.8 103 kg/m3、体积为、体积为500cm3的铁块浸没在密度为的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3的煤的煤油中，受到的浮力为多少牛？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 ） 解：铁块受到的浮力解：铁块受到的浮力 F浮= 煤油V排g= 0.8103 kg/m3500 10-6m3 10N/kg=4N练习 浴缸里放满水，人坐进去后，人 受到力的方向 是 排开400牛的水， 则人受到的浮力为 牛。竖直向上竖直向上400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变形题 1、下列关于浮力的说法中，正确的是（、下列关于浮力的说法中，正确的是（ ） A、物体在液体中浸得越深，受到的浮力越大。、物体在液体中浸得越深，受到的浮力越大。 B、物体的体积越大，受到浮力越大。、物体的体积越大，受到浮力越大。 C、物体的密度越大，受到的浮力越大。、物体的密度越大，受到的浮力越大。 D、物体排开液体的重力越大，受到的浮力越大物体排开液体的重力越大，受到的浮力越大 2 、浸在液体中的物体浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于受到的浮力大小取决于( )。 A、物体的体积和液体的密度、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、物体的密度和物体浸入液体的深度 C、物体排开液体的体积和液体的密度、物体排开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、物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素3、如图，甲乙两球体积相同浸在水中静止不动，则、如图，甲乙两球体积相同浸在水中静止不动，则 （ ）A、两球受到的浮力一样大、两球受到的浮力一样大 B、乙球受到的浮力大、乙球受到的浮力大 C、甲球受到的浮力大、甲球受到的浮力大 D、条件不足，无法确定、条件不足，无法确定 DC甲甲乙乙C4、在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行走的过程中、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人所受的重力逐渐变小 B.人所受的重力逐渐变大人所受的重力逐渐变大 C.水池底对人的支持力逐渐变小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水池底对人的支持力逐渐变大F支F浮GD例例1浸浸在在液液体体中中的的物物体体, ,受受到到的的浮浮力力大大小小取取决决于于( ( ) )。 A. . 物体的体积和液体的密度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物体浸入液体的体积和液体的密度 D. .物物体体的的质质量量、体体积积、浸浸入入液液体体的的深深度度及及形形状状等因素等因素C巩固提高巩固提高例例2把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在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（水中，它们受到的浮力（ ）。）。 A相等相等 B铝球的比铁球大铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小铝球的比铁球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等铁球和铝球的重力相等，则质量相等B 根据根据 ，铁铁 铝铝 ，则，则V铁铁V铝铝，根据根据F浮浮=液液gV排排， F铝浮铝浮 F铁浮铁浮。A铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度深铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度深 B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大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铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D因素太多，无法判断因素太多，无法判断 【解析解析】根据根据 F浮浮=水水g V排排 ，浸没，浸没，V 相同，相同， V排排相同，相同， F浮浮相同。相同。 提示：提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。例例3如图所示如图所示, ,体积相同体积相同, ,密度不同的铅球、铁球、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则铝球浸没在水中不同深度的地方，则( ) ( ) C 1阿基米德原理的探究实验阿基米德原理的探究实验2. 阿基米德原理的内容阿基米德原理的内容3阿基米德原理的数学表达式阿基米德原理的数学表达式4阿基米德原理的公式讨论阿基米德原理的公式讨论5利用阿基米德原理的分析与计算利用阿基米德原理的分析与计算想想我们这节课都学了什么？ 作作 业业2弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测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（这个物体的密度是（ ） A. 1/3103 kg/m3 B. 2/3103 kg/m3 C. 3103 kg/m3 D. 3/2103 kg/m31铁块的体积是铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开，全部浸入水中时，排开水的体积是水的体积是 cm3, ,排开的水重是排开的水重是 N，受，受到的浮力是到的浮力是 N。如果将它全部浸入酒精中，。如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力是受到的浮力是 N。（。（g取取10 Nkg）D 100 1 1 0.8 1 1、把重力为把重力为1010N N，体积为，体积为1 1dmdm3 3的金属球浸没在盛满水的金属球浸没在盛满水的容器内，求：的容器内，求：金属球受到的浮力是多少金属球受到的浮力是多少N？溢出的水的重力为多少溢出的水的重力为多少N？（g g取取10N/kg10N/kg）跟踪练习：跟踪练习：跟踪练习：跟踪练习：阿基米德原理：阿基米德原理：F浮浮=G排排 或或 F浮浮 =液液V排排g解：解：解：解：变形题 6、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. 找出这个隐含条件是本题的关键.解 F浮液=GF液=5N1.4N=3.6N因为浸没，所以V排液=V石=V排水=3104m3例例4一个体积为一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，的物体浮在水面上，它的它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（。（g取取10 N/kg）1【解析解析解析解析】 根据阿基米德原理：根据阿基米德原理： F浮浮G排液排液液液gV排排据题意据题意V排排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N一物体浸没在水中时，受到的浮力是一物体浸没在水中时，受到的浮力是10N,若把它浸没若把它浸没在酒精中时，那么它受到的浮力又是多少在酒精中时，那么它受到的浮力又是多少N？(水的密度是水的密度是1.0103kg/m3 ,酒精的密度是酒精的密度是0.8103kg/m3)