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阿基米德原理阿基米德原理 阿基米德阿基米德(Archimedes,前,前287前前212)是古希腊伟大的科学家。)是古希腊伟大的科学家。他在物理学方面的贡献主要有他在物理学方面的贡献主要有两项:其一是两项:其一是关于浮力问题关于浮力问题;其二是关于其二是关于杠杆平衡问题杠杆平衡问题。 阿基米德:阿基米德:“给我一个支点,我给我一个支点,我可以撬动地球可以撬动地球”。 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。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,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: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!我知道了!”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。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。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。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。这条原理后人以阿基米德的名字命名。 阿基米德阿基米德(Archimedes,约公元前,约公元前287212)是古希腊物理学家、数学家,静力学是古希腊物理学家、数学家,静力学和流体静力学的奠基人。和流体静力学的奠基人。在水中,人为什么有上浮的感觉?在水中,人受到了浮力的作用。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托力G 加水后弹簧为什么伸长了加水后弹簧为什么伸长了金属块金属块托力托力重力液体或气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力,物理学中把这个托力叫浮力浮力的方向:浮力的方向:竖直向上竖直向上。浮力产生的原因:浸在液体里的物体,受到浮力产生的原因:浸在液体里的物体,受到液液体对物体体对物体下表面压力与上表面压力差。下表面压力与上表面压力差。 F浮浮=F下表面下表面-F上表面上表面空气中弹簧测力空气中弹簧测力计的示数为计的示数为G水中弹簧测力计水中弹簧测力计的示数为的示数为FF浮=GF怎样计算他们受到的浮力呢F浮浮=GF/ (称重法)(称重法)其中其中G表示物体在空气中时弹簧测力计的示表示物体在空气中时弹簧测力计的示数,数,F/为物体在液体中时弹簧测力计的示数,为物体在液体中时弹簧测力计的示数,F浮浮表示物体所受的浮力。表示物体所受的浮力。浮力的大小与哪些因素有关呢?浮力的大小与哪些因素有关呢?实验探究1: 浮力的大小与哪些因素有关?实验猜想:猜想1:浮力可能与液体的密度有关猜想2:浮力可能与物体的体积有关猜想3:浮力可能与物体浸入液体的深度有关设计实验:、把鸡蛋放入清水中,观察出现的现象。、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:实验结论:猜想1 是正确的,浮力的大小跟液体的密度有关。、在清水中,鸡蛋下沉。、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。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。猜想2:浮力可能与物体的体积有关观察实验:两个弹簧测力计的读数一样吗? 分别是多少? 实验说明了什么问题? 把同一物体浸入相同的液体中的不 同深度。容器中的液体的液面发生什么样的变化? 实验分析:、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: 在猜想2中,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。、液体的液面随着物体浸在液体的体积的增大而升高。、浸在液体中的体积也叫做物体排开液体的体积。 在大海中,轮船是用会在水里下沉的铁制做的,但是轮船却不会沉入海底,这是利用了什么道理呢?实验探究2:橡皮泥放入水中,会沉入水底把橡皮泥做成船的形状做成船形的橡皮泥放入水中,浮在水面上做成船形的橡皮泥还能装上许多的物体说明橡皮泥受到的浮力变大了 把橡皮泥做成船形,是增大了橡皮泥排开水的体积,从而获得了更大的浮力。比较两次的实验: 钢铁制作的轮船不会沉入海底,就是利用了这样的道理的。设计实验:把物体放入清水中,观察测力计的读数 F1 。改变物体在水中深度,再观察测力计的读数 F2 。比较两次的读数 F1 和 F2 。实验现象:实验结论: 在猜想3中,浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关(当物体完全浸泡在液体中)。、把物体放入清水中,测力计的读数 F1 = 2 N。比较读数 F1 和F2,发现测力计的读数没有发生改变。、改变物体在水中深度后,测力计的读数 F2 = 2 N 。 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、用弹簧测力计先测出石块的重力G。、用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。1.15N0.45N、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。、用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。0.70N0.90N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:公式:F浮浮 = = G排排=液液g Vg V排排阿基米德原理内容:阿基米德原理内容:物体物体全部或部分全部或部分浸在液浸在液体中体中时,它会受到向上的浮力,时,它会受到向上的浮力,浮力浮力的的大小大小等于等于物体排开物体排开液体所受到的重力的大小。液体所受到的重力的大小。阿基米德原理的数学表达式:阿基米德原理的数学表达式: F浮浮=G排排液液 F浮浮= 液液gv排排 A.物体排开液体体积相等时物体排开液体体积相等时,液体密度越大,液体密度越大,浮力越大。浮力越大。 B.液体密度相等时液体密度相等时,物体排开液体体积越大,物体排开液体体积越大,浮力越大浮力越大3.阿基米德原理也适用气体阿基米德原理也适用气体浮体浮体1.漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫浮体浮体2.浮体浮体所受所受浮力浮力的计算的计算: F浮浮=G物物例:例:一个一个2N的物体,挂在弹簧测的物体,挂在弹簧测力计上,当钩码浸没在水中时弹力计上,当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是簧测力计的示数是1.2N,这个钩,这个钩码受到水的浮力是码受到水的浮力是 N0.8例:例:下面关于浮力的说法中,正确的是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、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、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,、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、阿基米德原理只适合液体C例:例:如图,甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动,则如图,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、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C例:例:三个体积相同的立方体三个体积相同的立方体a、b、c分别分别浮在同种液体的液面上,如图所示,若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它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc,则,则这三个力由小到大的顺序是这三个力由小到大的顺序是_;物体的质量是;物体的质量是ma、mb、mc;则这三个质量由小到大的顺;则这三个质量由小到大的顺序是序是_AAAAA水水水盐水12345(1)若选用的操作是)若选用的操作是1、3、5或或1、4、5,可研究浮力的大小与可研究浮力的大小与 的关系。的关系。 例:例: 如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作,根据此图实验的若干操作,根据此图液体的密度液体的密度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)若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,可选用的操作是的关系,可选用的操作是 (填序号)。(填序号)。 如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作,根据此实验的若干操作,根据此图图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)若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用的操作是关系,可选用的操作是 (填序号)(填序号) 如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作,根据此实验的若干操作,根据此图图1、3、4对原理的理解对原理的理解(1)物体)物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全部浸入(即浸没)全部浸入(即浸没)”和和“部分浸部分浸入入”两种情况。两种情况。不论物体是浸没还是部分浸入在液体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,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,到的浮力小,而且浸入的体积越小,所受的浮力也越小。所受的浮力也越小。浸没浸没部分浸入部分浸入(2)浮力的大小等于被物体排开)浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。的液体受到的重力。A浸没时,浸没时,V排排=V浸浸=V物物,此时物体,此时物体所受的浮力等于排开液体的重力,即所受的浮力等于排开液体的重力,即F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物B部分浸入时,部分浸入时, 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)同一物体浸没在不同的液体中时,由于)同一物体浸没在不同的液体中时,由于液体的密度不同,所受的浮力也不同液体的密度不同,所受的浮力也不同.根据公式根据公式 F浮浮=液液g V排排,浸没时浸没时, V排排 = V物物,当当液液不同时,浮力也随之变化不同时,浮力也随之变化。(4)浮力产生的原因是液体对物体向上和向下)浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的的压力差压力差。 物体在液体中的位置越深,则受到的物体在液体中的位置越深,则受到的液体压强越大,则作用在物体各个面液体压强越大,则作用在物体各个面上的压力越大。上的压力越大。Lh1h2F下下F上上根据根据F压压=PS=液液g h. S,当,当h增大时,增大时,F压压也增大。也增大。 但上、下两个表面的压力但上、下两个表面的压力差却不变,即:差却不变,即:F= F下下 - F上上=液液g Sh2 - 液液g S h1 =液液g S(h2 - h1) =液液g SL 当物体跟盛液体当物体跟盛液体的的容器底部容器底部紧密接触紧密接触时,则时,则于物体下部没有液体,因而就不受到液体对它向于物体下部没有液体,因而就不受到液体对它向上的压力,也就是物体没有受到浮力的作用。上的压力,也就是物体没有受到浮力的作用。(5)阿基米德原理同样适用于气体。)阿基米德原理同样适用于气体。悬浮和漂浮的相同点和区别:悬浮和漂浮的相同点和区别:相同点:相同点: 都是静止在液体中,都只受重力和浮力作都是静止在液体中,都只受重力和浮力作用,根据二力平衡条件,用,根据二力平衡条件,重力和浮力重力和浮力相等,即:相等,即: F浮浮 =GF浮浮GF浮浮G悬浮悬浮漂浮漂浮不同点:不同点:(1)悬浮时,物体停留在液体内部)悬浮时,物体停留在液体内部的任何地方,它必定的任何地方,它必定全部浸没全部浸没在液体在液体中;而漂浮,物体是静止在液面上,中;而漂浮,物体是静止在液面上,它它必定在一部分露在液面之上必定在一部分露在液面之上。(2)悬浮时,物体浸没在液体中,所)悬浮时,物体浸没在液体中,所以以V排排 =V物物,而漂浮时,物体只有一部,而漂浮时,物体只有一部分浸入液体中,所以分浸入液体中,所以V排排V物物。V排排 =V物物V排排 物,物, F浮浮 G 上浮上浮当当液液 物,物, F浮浮 G 下沉下沉 当当液液 = 物,物, F浮浮 = G 悬浮悬浮例:例:求木块密度?求木块密度?设木块体积为设木块体积为V, 在水面上,在水面上, 在水面下,木块漂浮,应有:在水面下,木块漂浮,应有: F浮浮 = G物物 =物物 g V,又根据阿基米德原理,应有:又根据阿基米德原理,应有: F浮浮 =水水 g V排排 =水水 g 物物 g V=水水 g 物物= 水水=0.625103千克千克/米米3F浮浮G阿基米德原理的应用阿基米德原理的应用1.轮船是浮体轮船是浮体 F浮浮=G物物2.潜水艇靠改变潜水艇靠改变自身重力自身重力实现沉浮。实现沉浮。3.密度计密度计:测液体的密度,:测液体的密度,刻度上小下大刻度上小下大4.气球和气艇靠改变物体浸没在空气中的气球和气艇靠改变物体浸没在空气中的体体积积来改变受到浮力实现升降。来改变受到浮力实现升降。例:例:在大海中航行的轮船、空气中上升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的气球、太空中运行的宇宙飞船是否都受到浮力?受到浮力?答:轮船受到海水浮力,气球受空答:轮船受到海水浮力,气球受空气浮力,飞船没有受到浮力。气浮力,飞船没有受到浮力。例:例:如图所示,是一位先生巧用物理知识将帽如图所示,是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景。此过程中应用的关子送给楼上女士的情景。此过程中应用的关键知识是键知识是( )( )A A气球受到重力气球受到重力B B帽子质量大于气球质量帽子质量大于气球质量C C帽子密度大于气球密度帽子密度大于气球密度D D空气对物体有浮力作用空气对物体有浮力作用例:例:船从海里驶到河里时船从海里驶到河里时 ( )A A船受到的浮力变小,船身沉下去一些;船受到的浮力变小,船身沉下去一些;B B船受到的浮力不变,船身浮上来一些;船受到的浮力不变,船身浮上来一些;C C船受到的浮力不变,船身沉下去一些;船受到的浮力不变,船身沉下去一些;D D船受到的浮力变大,船身浮上来一些。船受到的浮力变大,船身浮上来一些。 DC 例例:在在水水中中游游泳泳的的人人要要上上岸岸从从深深水水处处向向浅浅水水处处行走的过程中行走的过程中( )( ) A. A. 人所受的重力逐渐变小人所受的重力逐渐变小 B. B. 人所受的重力逐渐变大人所受的重力逐渐变大 C. 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. 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例:例:将重将重5N的物块放入盛满水的烧杯中,从杯中的物块放入盛满水的烧杯中,从杯中溢出溢出3N的水,则物块受到的浮力是(的水,则物块受到的浮力是( ) A、8N; B、5N; C、3N; D、2N。C 例例:某某物物体体重重0.5N,0.5N,把把它它放放入入盛盛有有水水的的烧烧杯杯中中, ,溢溢出重为出重为0.3N0.3N的水的水, ,则它受到的浮力为则它受到的浮力为( )( ) A. A.一定为一定为0.3N. 0.3N. B. B.可能为可能为0.2N. 0.2N. C. C.一定为一定为0.5N. 0.5N. D. D.可能为可能为0.4N.0.4N.例:例:一个盛水的杯中浮着一个小球,所受的一个盛水的杯中浮着一个小球,所受的浮力为浮力为10牛,杯子放在斜面上,如图用力的牛,杯子放在斜面上,如图用力的图示法画出小球受到的浮力。图示法画出小球受到的浮力。F浮浮5牛关于浮力计算的几种方法总结:关于浮力计算的几种方法总结: 1、浮浮=G-F=G-F 2、浮浮排排 3、浮浮=液液排排一一. . 称差法称差法1).1).用弹簧测力计称出空气中重用弹簧测力计称出空气中重 G G. .2).2).再称出物体浸入液体中时弹簧秤再称出物体浸入液体中时弹簧秤 的拉力的拉力 F F弹弹. . 物体所受浮力物体所受浮力 F F浮浮 = G = G F F弹弹. . 例例:把把一一物物体体吊吊在在弹弹簧簧测测力力计计上上, ,在在空空气气中中称称物物体体重重1.96N,1.96N,浸浸没没在在水水中中称称时时, , 弹弹簧簧测测力力计计示示减减小小了了0.49N,0.49N,物物 体体 在在 水水 中中 受受 到到 的的 浮浮 力力_N. _N. 浸浸没没在在某某种种液液体体中中时时, , 弹弹簧簧测测力力计计示示数数为为1.16N,1.16N,物物体体在在这这种种 液液 体体 中中 受受 到到 的的 浮浮 力力 为为_N. _N. 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牛。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,石块排开的水的重是 牛。牛。4.91.5二二. .压力差法压力差法F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下说明说明: :a.a.漂浮在液面上的物体漂浮在液面上的物体 F F浮浮= F= F向上向上b.b.与底部完全密合的物体与底部完全密合的物体 F F浮浮=0=0浙江教育版浙江教育版例例:如如图图163所所示示,在在容容器器中中放放一一个个上上、下下底底面面积积均均为为10 cm2、高高为为5 cm,体体积积为为80 cm3的的均均匀匀对对称称石石鼓鼓,其其下下底底表表面面与与容容器器底底部部完完全全紧紧密密接接触触,石石鼓鼓全全部部浸浸没没于于水水中中且且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是 ( )图163A0 B0.3 NC0.5 ND0.8 NB浙江教育版浙江教育版点点拨拨 因因为为鼓鼓的的下下底底表表面面与与容容器器底底部部完完全全紧紧密密接接触触,所所以以鼓鼓的的圆圆柱柱体体的的体体积积部部分分不不受受浮浮力力作作用用。受受浮浮力力的的部部分分是是鼓鼓凸凸出出来来的的部部分分。V50 cm3,V排排80 cm350 cm330 cm3,根根据据阿阿基基米米德德定定律律,F浮浮水水g V排排1.0103 kg/m310 N/kg30106m330102N0.3 N。三三. .漂浮或悬浮状态法漂浮或悬浮状态法 F F浮浮= G= GF F浮浮与与G G的关的关系系状状 态态 液与液与物物的关系的关系F F浮浮G G上浮上浮液液 物物F F浮浮G G下沉下沉液液 物物F F浮浮G G悬浮悬浮液液 物物浙江教育版浙江教育版例例:某某课外外活活动小小组在在探探究究物物体体的的“浮浮沉沉条条件件”时,将将重重为100 g的物体放入盛的物体放入盛满水的盆中,有水的盆中,有90 g水溢出,水溢出,则()A物物块会浮在水面上会浮在水面上B物物块会会悬浮在水中浮在水中C物物块会沉入盆底会沉入盆底D不能据此判断出物不能据此判断出物块的沉浮的沉浮C点拨点拨 物体受到的浮力小于重力。物体受到的浮力小于重力。浙江教育版浙江教育版例例:假假如如地地球球的的引引力力减减小小一一半半,那那么么对于于漂漂浮浮在在水水面面上上的的某某艘艘船船来来说,它它所所受受的的重重力力和和吃吃水水深深度度(吃吃水水深深度度指指水水面面到船底的深度到船底的深度)与原来相比,下列与原来相比,下列说法中正确的是法中正确的是()A船受到的重力不船受到的重力不变船的吃水深度也不船的吃水深度也不变B船受到的重力减小,船的吃水深度也减小船受到的重力减小,船的吃水深度也减小C船受到的重力减小,船的吃水深度不船受到的重力减小,船的吃水深度不变D船受到的重力不船受到的重力不变,船的吃水深度减小,船的吃水深度减小C点点拨拨 地地球球引引力力减减小小,船船所所受受重重力力会会减减小小,船船所所排排开开的的水水的的重重力力也也减减小小,但但排排开开水水的的体体积积不不变变。因因此此吃吃水水深深度不变。度不变。例:例:一物体浸入水中一物体浸入水中,排开了排开了1000cm3水,求受的浮力多大?水,求受的浮力多大?已知:已知:水水=1.0103kg/m3,g=9.8N/kg V排排=1000cm3=10-3m3答:这物体受的浮力是答:这物体受的浮力是9.8N。求:求:F浮浮解:解:F浮浮= 水水gV排排=1.0103kg/m3 9.8 N/kg10-3m3=9.8N例:把密度为7.8 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3的煤油中,受到的浮力为多少牛?解解 :铁块完全浸没在煤油中, V排= V物F浮= 液V排g = 0.8103 kg/m3500 10-6m3 9.8N/kg =3.92N浙江教育版浙江教育版例:例: 边长为边长为4 cm、密度为、密度为2103 kg/m3的立方体橡皮泥的立方体橡皮泥块,放在足放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能,便能漂浮在水面上以下漂浮在水面上以下计算算结果正确的是果正确的是(水水1.0103 kg/m3,g10 N/kg) ()A橡皮泥橡皮泥块的的质量是量是12.8 gB橡皮泥橡皮泥块浸没在水中浸没在水中时受到的浮力是受到的浮力是1.28 NC橡皮泥小船漂浮橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是受到的浮力是0.64 ND橡皮泥小船漂浮橡皮泥小船漂浮时排开水的体排开水的体积是是1.28104m3D例:例:已潜入海水中的潜艇,在继续往深海下潜已潜入海水中的潜艇,在继续往深海下潜的过程中,它受到的的过程中,它受到的 ( )A A重力重力增大,浮力增大增大,浮力增大 B B重力重力和浮力都不变和浮力都不变C C重力重力增大,浮力不变增大,浮力不变 D D重力重力不变,浮力增大不变,浮力增大例:例: 密度计在不同的液体中所受浮力密度计在不同的液体中所受浮力 。密度计上。密度计上面面 的刻度线从上到下,对应的液体密度有的刻度线从上到下,对应的液体密度有 特点。特点。C相同由小到大C例:例:在弹簧测力计的下端挂一实心铜球,现将铜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入到沉底的过程中,弹簧测力计的示数将( ) A、逐渐变小;、逐渐变小; B、保持不变;、保持不变; C、先逐渐变小,后保持不变;、先逐渐变小,后保持不变; D、先逐渐变小,后逐渐变大。、先逐渐变小,后逐渐变大。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、铝浸没水中体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁铁F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁 F F浮铜浮铜 铜铜铝铝如图所示,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 铝铝)比较下列物体受的浮力比较下列物体受的浮力 例:把重力为10牛,体积为110-3米3的金属球全部浸入盛满水的容器内,求:溢出的水的重力为多少牛?浮力和重力的合力为多少牛?其方向如何?例例:如如图164所所示示的的四四个个场景景中中,主主要要依依靠靠空空气气浮浮力力而而“飞天天”的是的是 ()A翟志翟志刚行走太空行走太空B李宁点燃奥运火炬李宁点燃奥运火炬浙江教育版浙江教育版C浙江教育版浙江教育版C热气球冉冉升空气球冉冉升空 D飞机机翱翔翔蓝天天图图164点点拨拨 翟翟志志刚刚行行走走太太空空,处处于于失失重重状状态态;李李宁宁点点燃燃奥奥运运火火炬炬是是用用绳绳子子吊吊起起的的。飞飞机机翱翱翔翔蓝蓝天天是是应应用用气气体流速大压强小的原理。体流速大压强小的原理。浙江教育版浙江教育版例例:如如图165所所示示,对于于水水中中正正在在上上升升的的气气泡泡,下下列列说法正确的是法正确的是 ()A气泡受到水的气泡受到水的压强强变小、浮力小、浮力变小小B气泡受到水的气泡受到水的压强强变小、浮力小、浮力变大大C气泡受到水的气泡受到水的压强强变大、浮力大、浮力变小小D气泡受到水的气泡受到水的压强强变大、浮力大、浮力变大大图165B点拨点拨 气泡深度变浅、体积变大。气泡深度变浅、体积变大。浙江教育版浙江教育版例例: 将将同同一一正正方方体体物物体体先先后后放放入入a、b、c三三种种液液体体中中,物物体体静静止止时时如如图图161所所示示,则则下下列列判判断断正正确确的的是是 ()图图161A浙江教育版浙江教育版A在三种液体中,物体受到的浮力相等在三种液体中,物体受到的浮力相等B在三种液体中,物体受到的浮力不相等在三种液体中,物体受到的浮力不相等C液体的密度液体的密度abcD在三种液体中,物体下表面受到的液体在三种液体中,物体下表面受到的液体压强强相等相等点点拨拨 三三种种状状态下下物物体体分分别处于于悬浮浮、漂漂浮浮和和漂漂浮浮。根根据据物物体体的的浮浮沉沉条条件件,三三种种状状态下下浮浮力力大大小小与与物物体体重重力力相相等等。又又是是同同一一物物体体,因因此此浮浮力力相相等等。出出现三三种种状状态的的原原因因是是液液体体的的密密度度不不同同。三三种种液液体体中中,物物体体下下表表面面受受到到液液体体压强强b、c相相等等,a压强强比两者大。比两者大。浙江教育版浙江教育版例例:小小柯柯在在家家探探究究鸡蛋蛋受受到到的的浮浮力力大大小小与与哪哪些些因因素素有有关,如关,如图167所示。所示。请仔仔细观察察图示并回答下列示并回答下列问题:图图167浙江教育版浙江教育版(1)从从A、B两两图可可知知,鸡蛋蛋在在水水中中受受到到的的浮浮力力大大小小是是_N。(2)根根据据B、C两两实验,他他就就得得出出鸡蛋蛋受受到到的的浮浮力力大大小小与与液液体体的密度有关,你的密度有关,你认为对吗?_,理由是,理由是_。(3)在在图167实验中中,你你还可可以以观察察到到什什么么现象象?(写写出出一一个个)_。0.5不对不对 实实验验中中没没有有控控制鸡蛋排开液体的体积相同制鸡蛋排开液体的体积相同浸浸没没在在水水中中的的鸡鸡蛋蛋看看起起来来比比在在空空气气中中的的大大(或或鸡鸡蛋蛋浸浸入入盐盐水中的部分看起来比空气中的大水中的部分看起来比空气中的大)点点拨拨 浮浮力力等等于于空空气气中中小小球球的的重重力力减减去去水水中中弹弹簧簧秤秤受受到到的拉力。的拉力。B和和C应浸入液体中的体积要相同。应浸入液体中的体积要相同。浙江教育版浙江教育版例例:把把体体积为1 dm3的的空空心心铜球球挂挂在在弹簧簧秤秤上上,浸浸没没在在水水中中静静止止时,弹簧簧秤秤的的示示数数是是放放在在空空气气中中称称时的的 ,已已知知铜9.0103 kg/m3。(取取g10 N/kg)求:求:(1)铜球受到的浮力是多少?球受到的浮力是多少? (2)铜球的重力是多少?球的重力是多少?答案答案 10 N答案答案 60 N浙江教育版浙江教育版浙江教育版浙江教育版例例 2009年年4月月23日日,在在青青岛岛附附近近的的黄黄海海海海域域,中中国国第第一一次次举举办办多多国国海海军军检检阅阅活活动动,这这也也是是中中国国海海军军历历史史上上最最大大规规模模的的海海上上阅阅兵兵。首首先先接接受受检检阅阅的的“长长征征6号号”核核动动力力潜潜艇艇可可潜潜入入水下水下300米。米。图图162浙江教育版浙江教育版“长长征征6号号”在在接接受受检检阅阅时时与与潜潜在在深深水水处处时时相相比比,所所受受压压强强_(选选填填“变变大大”“不不变变”或或“变变小小”),当当它它在在海海水水中中排排开开水水的的体体积积是是7103 m3时时,所所受受浮浮力力是是_N。(海水海水1.03103kg/m3,g10 N/kg)点拨点拨 潜在深水中比受检时水下的深度增大。潜在深水中比受检时水下的深度增大。变小变小7.21107小结:小结: 浸在液体中的物体所受浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。这便是的液体所受的重力。这便是著名的著名的阿基米德原理阿基米德原理。物体的浮沉条件a.当F浮 G物, 物体下沉;b.当F浮G物,物体悬浮;物体的沉浮条件:c. 当 F浮G物, 物体上浮;当 F浮 G物 ,物体漂浮上浮上浮F浮浮 G 下沉下沉F浮浮 物物 液液 G物物时,物体,物体_。当当_时,物体,物体悬浮。浮。当当F浮浮G物物时,物体,物体_。(2)漂浮的条件:漂浮的条件:_(此此时物体有部分露出液面物体有部分露出液面)(3)浮沉条件的应用浮沉条件的应用密密度度计:根根据据_的的原原理理制制成成的的。密密度度计在各种液体中受到的浮力相等。在各种液体中受到的浮力相等。重力重力浮力浮力上浮上浮F浮浮G物物下沉下沉F浮浮G物物漂浮时漂浮时F浮浮G物物浙江教育版浙江教育版轮船船:轮船船在在不不同同的的水水中中都都处于于_状状态,但但_不同。不同。载重量即重量即为排水量。排水量。潜水艇:靠改潜水艇:靠改变_达到上浮和下沉的目的。达到上浮和下沉的目的。热气气球球:使使气气球球内内的的气气体体体体积变化化(即即排排开开空空气气的的体体积)而改而改变_达到上浮和下降的目的。达到上浮和下降的目的。提提醒醒要要点点 在在比比较较F浮浮和和G物物关关系系判判断断物物体体浮浮沉沉时时,F浮浮指指的的是是该该物物体体浸浸没没在在液液体体中中的的浮浮力力。“漂漂浮浮”和和“悬悬浮浮”是是两两种种不不同状态。同状态。“浸在浸在”和和“浸没浸没”,前者包含后者。,前者包含后者。漂浮漂浮排开液体的体积排开液体的体积自身重力自身重力浮力大小浮力大小
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