第2节 《阿基米德原理》

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10.2阿基米德原理

10.2阿基米德原理

浸没
部分浸入
新课讲授
对阿基米德原理的理解
对于同一物体而言,浸没时受到的浮力____, 部分浸入时受到的浮力____,而且浸入的体积 越小,所受的浮力也越小。
新课讲授
对阿基米德原理的理解

浸没时,V排=V浸=V物 部分浸入时, V排=V浸<V物

石 1.15 块
铝 块
0.54
空杯重 G杯/N
0.45
0.45
物体浸没水 杯和
中时弹簧测 水总 浮力的大
力计 示数 重 G总 小 F浮/N
F′/N
/N
0.70
0.90 0.45
0.34
0.65 0.20
排开水 的重量 G排/N
0.45
0.20
铁 块
0.78
0.45
0.68
0.55 0.10
0.10
0.45N
⑵用弹簧测力计再测出空杯重力G杯。
⑶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′。
0.70N
0.90N
⑷用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。 (5)再用铝块、铁块做上述实验,将相关数据填入下表:
收集实验数据,寻找规律:

究 物重 对 G/N
比较浮力的大小和物体排开水的重量,你发现了什么?
两个值相等 即F浮=G排
一、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.公式:F浮=G排
3.推导式: F浮= G排= m排g= r液 gV排
4.适用范围:液体和气体
新课讲授
向相对反阿)基米德原理的理解

第二节阿基米德原理ppt

第二节阿基米德原理ppt
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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 铝

F浮铝 = F浮铁= F浮铜
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例2.比较下列物体受的浮力
⑵如图所示,A、B两个物体的体积相 等,浸入水中哪个受到的浮力大?
A B
F浮A< F浮B
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例3.比较下列物体受的浮力
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)
2.数学表达式:F浮=G排
3.用于计算的导出式: 因为 G排= m排 g m排= r液 V排 所以F浮= G排= m排g= r液 gV排
4.适用范围:液体和气体
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二、关于阿基米德原理的理解
1.区分:浸没(全部浸入)、部分浸入。
浸没时: V排=V浸=V物 F浮= r液gV排=r液gV浸=r液gV物
阿基米德其人:
阿基米德(前287~前212)是古希腊 物理学家、数学家,静力学和流体静力学的 奠基人。他在物理学方面的贡献主要有两项: 其一是关于浮力问题;其二是关于杠杆问题。
传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发, 由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。
阿基米德还有一句名言:“给我一个 支点,我可以撬动地球。”
部分浸入时: V排= V浸﹤ V物 F浮= r液gV排=r液Vg浸﹤ r液gV物
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2、公式中注意单位代入
F浮=ρ液·g ·V排
N
Kg/m3 N/Kg m3
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3.阿基米德原理的数学表达式::
F浮= G排= m排g = r液gV排
说明: F浮= r液 gV排 — 表明浮力大小只和 r液、V排 有关。 r液—液体的密度;V排—物体排开的 液体的体积; 1.物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,受到的浮力越大。 2.液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大

第10章 第2节 阿基米德原理

第10章 第2节 阿基米德原理
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11.【易错】把一金属块放入盛满水的杯中时,从杯中溢出 10 g 水,则金属块的
体积是( A )
A.10 cm3
B.100 cm3
C.5 cm3
D.无法判断
12.两个物体分别挂在两个弹簧测力计下,将它们都浸没于水中,发现两只弹
簧测力计的示数减小的数值相同,那么,这两个物体必有相同的( B )
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7.将体积相等的铝块分别没入盐水、水、酒精中,它们受到的浮力( A )
A.在盐水中最大
B.在水中最大
C.在酒精中最大
D.一样大
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8.体积为 1×10-3 m3 的物体浸没在水中。g 取 9.8 N/kg,求:物体所受浮力 F 浮 的大小。
解:物体浸没在水中,则 V 排=V 物=1×10-3m3,物体所受的浮力: F 浮=G 排 =ρ 水 gV 排=1×103 kg/m3×9.8 N/kg×1×10-3m3=9.8 N。
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F
浮=ρ

V

g
得,排开水的体积:V
排=ρF水浮g=1.0×103
2N kg/m3×10
N/kg=2×10-4m3,
因为物体浸没在水中,所以物体的体积:V=V 排=2×10-4 m3;(3)物体密度:ρ=mV=
2×0.180k-4gm3=4×103 kg/m3。
答:(1)物体受到的浮力为 2 N;
学透初 中
第十章 浮力
第2节 阿基米德原理
目录页
01.抓基础 02.练考点
03.提能力 04.培素养
1.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__。

第二节: 阿基米德原理

第二节: 阿基米德原理

第二部分:探究新知
探究:浮力的大小等于什么?
【猜想】浮力的大小等于
1.浮力随液体密度增大而增大; 2.浮力随物体浸在液体中的体积(排开液 体的体积)增大而增大。
液体密度
× 物体浸在液体的体积=?
排开液体的质量
第二部分:探究新知
探究:浮力的大小等于什么?
【设计实验】 共有器材:水、物块、弹簧测力计、溢 水杯、小桶。 1、如何测出物体所受浮力大小? 2、如何测出物体“排开”水的重力?
探究实验: 浮力与物体 排开液体重力的关系
实验设计方案分析:
G ③ ②
F G1 ① G2

F浮=G-F
数据表格
次 物体的 物体在液体中 浮力 小桶和排液 小桶的 排开液体 数 重力/N 测力计示数/N /N 的总重/N 重力/N 的重力/N 1 2 3
本课内容一览
1
阿基米德的灵感。
2
阿基米德原理的实验探究过程。
小结
3
阿基米德原理的内容。
4
阿基米德原理的数学表达式及计算。
谢谢!
二、对原理的理解
物体“浸在液体中”包括 “全部浸入(即浸没)”和 “部分浸入”两种情况。
浸没
部分浸入
A.浸没时,V排=V物
V排=V浸=V物
B.部分浸入时, V排<V物
4
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
探究实验:交流与评估
1、只得一组数据就能得到普遍规律吗? 2、你的实验步骤和书上图片上的步骤相 同吗?哪个更好? 3、在实验中如何减小误差?
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.数学表达式:F浮=G排 3.适用范围:液体和气体

第2节 阿基米德原理

第2节 阿基米德原理

结论:
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与 浸没在液体中的深度无关。
在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了如 图所示的一系列实验。请你根据图中所标弹簧测力计 的示数等信息回答下列问题: 1.8 ; (1)物体全部浸入水中受到的是____N (2)根据图(a)、(c)、(d)实验可得出浮力的 液体密度 有关; 大小与_________ (a) (b) (c) 实验可得出浮力的大小与排开 (3)根据图_________ 液体体积有关。 (4)实验中应用的研 究方法是控制变量法 __________。
物体的 空杯的 浸没在 物体排开 物体 重力G物 重力G杯 液体中 的液体和 所受 (N) (N) 弹簧秤 烧杯的总 浮力 读数F’ 重量G ’ F浮(N) (N) (N)
F浮与 物体排 开液体 G排液的 的重量 关系 G排(N)
进行实验
2.阿基米德原理
内容:
浸入液体中的物体Байду номын сангаас受浮力的大小等于 物体排开的液体所受重力的大小。
激趣导入:
1.为什么人能在死海上漂浮,在湖水中却下沉呢? 2.为什么从深水走向浅水,脚感觉越来越疼呢? 3.为什么潜水艇能实现上浮和下沉?在下潜 过程中浮力变化吗? ………
第九章 浮力
第2节 阿基米德原理
浮力的大小与哪些因素有关?
一、浮力的大小与哪些因素有关
提出问题:浮力的大小与哪些因素有关?
阿 基 米 德 原 理
决定浮力大 小的因素
液体的密度
物体排开液体的体积
实验探究:探究浮力的大小
阿基米德原理
内容
公式
课堂作业 课本课后题1-4题
导学案 自主合作

第二节 阿基米德原理

第二节 阿基米德原理
2、下面关于浮力的说法中,正确的是 ( C



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
3.同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水 中,乙浸没在煤油中,它们所受的浮 力: A.同样大 B.甲大 C.乙大 D.无法确定 答案:( B )
2.浸在液体中的物体所受浮力,大小等于它排开的液体所受 F浮=G排 ,这就是著名的______________ 重力 ,即_________ 阿基米德原理 。 的__力的大小与哪些因素有关
把鸡蛋放入清水 中,鸡蛋沉入水 低,慢慢加盐, 改变液体的密度, 会发现鸡蛋最终 上浮到液面上。
合作探究二: 浮力的大小与哪些因素有关
浮力大小与 排开液体体 积有什么关 系呢?
浮力大小跟 液面下深度 有关吗?
浮力的大小与哪些因素有关
F浮与ρ液、V排有关 F浮与h深度无关
阿基米德实验
阿基米德原理
进行实验:
G (1)测出物体所受的重力 G 。
F拉
(2)把物体浸入液体,,测出拉力F拉,并 且收集物体所排开的液体。
3kg/m3×10N/kg× gV = 1.0 × 10 水 排 0.02m3 = 200N 答:铝块受到水的浮力是200N。
当堂检测
6、体积为500cm3的物体,有2/5的体积浸没在水中,它 受到的浮力为 2 N;若把它全部浸没在煤油中,受到 的浮力为 N。(ρ煤油=0.8×103kg/m3 ,g取 1.6 10N/kg)
浮力的方向: 竖直向上
计算公式: F =G = gV 浮 排 液 排

第十章第2节阿基米德原理

第十章第2节阿基米德原理

浮力可能与排开液体的体积×液体的密度有关
物体排开液体的体积越大、液体的密 度越大,浮力就越大。
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关 系
实验目的:1、探究物体在液体中所受浮力大小的 规律; 2、在探究活动中与他人合作,培养团 队意识。
实验器材:弹簧测力计,溢水杯,小烧杯,钩码。
实验步骤: 1、用测力计测出某物体所受的重力; 2、用测力计测出小烧杯所受的重力; 3、把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时 测力计的示数。同时,用小烧杯收集物体排开的水; 4、测出小烧杯和物体排开水所受的总重力; 5、把测量数据记录在下面的表格中。 重新按照上面的步骤,进行多次测量,并完成下面 的表格。
次 物体的 物体在液体中 浮力 小桶和排液 小桶的重 排开液体 数 重力/N 测力计示数/N /N 的总重力/N 力/N 的重力/N 1
2 3
实验结论:
1.浸在液体中的物体受到______ 向上 的浮力; 2.浮力的大小______ 等于 它排开液体所受的重力。 即:F浮=G排
第十章 浮力
第二节 阿基米德原理
物体浸在液体中的体积,不就是物体排 开液体的体积?
物体浸在液体中的体积
相等
物体排开液体的体积
决定浮力大小的因素
物体浸在液体中的体积越大、液体的密 度越大,浮力就越大。
物体排开液体ห้องสมุดไป่ตู้体积越大、液体的密 度越大,浮力就越大。
浮力可能与
重力有关(重力=质量×g)
体积×密度=质量

第2节:阿基米德原理

第2节:阿基米德原理

阿基米德的灵感
问题:物体受到的浮力大小与它排开的液体之间到底 有什么关系?
m = rV
物体排开液体的体积越大、液 体的密度越大,物体排开液体的质 量就越大。
G =m g
物体排开液体的质量就越大。 物体排开液体的重力就越大
猜想:物体排开液体所受的重力越大,它受到的浮力 越大。
浮 力 的 大 小
实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 提出问题:物体受到的浮力大小与它排开液体所受的重 力之间有什么定量关系? 猜想:物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力 设计实验:
上节课探究的结论可表述为:物体在液体中受到的 浮力大小,跟物体排开液体的体积有关,跟液体的密度 有关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,它 所受到的浮力越大。 想想做做: 把装满水的烧杯放在盘子 里,把空的饮料罐按入水中, 用手体会饮料罐所受浮力,看 看饮料罐进入水中更深、排开 的水更多时,浮力是否更大? 饮料罐排开的水越多,它 受到的浮力越大。
浮 力 的 大 小
实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 结论: 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的 大小等于它排开的液体所受到的重力。这就是著 名的阿基米德原理。
F浮 = G排
阿基米德原理又可写成: F浮 = r液 g V排
式中 V排 是物体排开液体的体积
(图中红色部分的体积就是 V排 )
知 识 小 结
1.阿基米德原理 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力 的大小等于它排开的液体所受到的重力。
F浮 = G排 = r液 g V排
式中 V排 是物体排开液体的体积
(图中红色部分的体积就是 V排 ) 2.阿基米德原理也适用于气体
F浮 = G排 = r气 gV物
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解:(1)F浮=G排=0.5N
14.如图所示,弹簧测力计吊着物块在空气中称时示数为1.6N, 挡把物体总体积的1/2浸入水中称时示数为0.6N,则物块受到的 3 浮力为 N,物块的密度为 kg/m3, 当把物块总体积 0.8x10 1 的4/5浸入水中称时示数为就 N,物块排开水的质量为 0 kg.0.16 (g取10N/kg)
车上安装8个密闭的空水桶(每个水桶体积为0.02m3)并 在车后装上若干个塑料片.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)
5.某物质的质量与体积的关系如图所示,由该物质构成的体积为 40cm3的实心物体放入水中,静止后受到的 浮力是 N.(g取10N/kg) 6.如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的 示数,由此可知水对物体的浮力是 N,物体 的密度是 kg/m3.(g取10N/kg)
A.人的重力减小了 B.人受到的重力方向改变了 C.气囊排开水的体积变小了 D.气囊受到的浮力变大了
9.将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的1/4浸入 水中并保持静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸 入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为( ) A. 18N B.16N C.14N D.10N
7.下列关于浮力的说法中正确的是( ) A.液体的密度越大,物体所受的浮力就一定越大 B.物体的体积越大,物体所受的浮力就一定越大 C.阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体 D.浸入液体中的物体所受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在液体中的 深度无关
8.有种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神,“跟 屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接.正常游 泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随,在体力不 支的情况下,可将气囊压入水中,防止下沉,在此情况下( )
20.某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中溢出水为 0.3N,则它受到的浮力( ) A.一定是0.3N B.可能是0.2N C.一定是0.5N D.可能是0.4N
21.体积是200cm3的铁块,一半浸在酒精里,它受到的浮力多 大?(ρ酒精=0.8x103kg/m3、g取10N/kg)
22.体积是1m3的氢气球在空气中受到的浮力多大? (ρ氢气=0.09kg/m3,ρ空气=1.29kg/m3,g取10N/kg)
解:F浮=ρ空气V排g =1.29kg/m3×1m3×10N/kg =12.9N
பைடு நூலகம்
23.如图一个装水容器的底面积为100cm2,将重为25N的物体浸没 于水中,此时水对容器底的压强增大了1000Pa,则物体的密度 是多少kg/m3?(g取10N/kg)
24.一物块,用测力计在空气中称示数为10N,将其完全浸没在 水中称时示数为8N,则此物块的密度为多少kg/m3?
2.浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排 开的液体所受的 .这便是著名的阿基 米德原理.用公式表示为F浮= = 3.用弹簧测力计在空气中称得物体A重8N,将物体A浸没在水中 后,弹簧测力计的示数为6N,则物体A受到的浮力为 N, 排开水的重力为 N.
4.如图是某同学自制的水上自行车,她在普通的自行
C

F浮铝
=
F浮铁
=
F浮铜
(2)如图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮 力大?
F浮 A
<
F浮 B
(3)如图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮 力大?
F浮 A
=
F浮 B
(4)质量是1kg的实心铜球和铝球浸没水中, 浮力大.
铝球受到的
(5)如图是四个体积相同而密度不同的小球在水中静止时的情 况,试比较它们所受浮力的大小.
25.边长为10cm的正方体木块,放入盛满水的杯中,溢出600g水, 求木块的密度.
称重法 原理法 压力差法 平衡法
F浮=G-F拉 F浮=G排= 液V排g F浮=F向上-F向下 F浮=G物(漂浮或悬浮)
1.如图所示,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时 示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到水的浮 力为 N,物块的密度为 kg/m3.(水的 密度为1.0x103kg/m3 g取10N/kg)
⑤比较浮力和排开水的重力的大小,即比较: ( G物-F拉)和(G总-G桶) 实验数据表格:
分析数据得出结论:
阿基米德原理:
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.
数学表达式:
F浮=G排
①F浮=m排g ②F浮=ρ液V排g
用于计算的导出式:
阿基米德原理对气体 同样适用。
1.物体在液体中受到浮力的大小由哪几个因素决定?
答:液体的密度和物体排开液体的体积
2.怎样测量浮力?
答:称重法 F浮=G-F拉
实验目的:探究F浮与G排的关系 实验器材:弹簧测力计、烧杯、小桶、木块,石块, 细线、水 实验步骤: ①测出小童的重力G桶 ②测出石块的重力G物 ③将石块浸没水中,读 出示数F拉,同时将溢出 的水用小桶接住 ④测出小桶和溢出的水 总重G总
F浮A<F浮B<F浮C=F浮D
(6)完全相同的三个物体A、B、C在水中静止时如图所示, 试比较弹簧测力计的示数F1、F2、F3示数的大小
F1>F2>F3
19.用手将一个木球按入水中某一深度后放手,木球上浮,木球 在未露出水面之前,下列说法中正确的是( ) A.木球所受的重力、浮力都不变 B.木球所受的重力不变,浮力变大 C.木球所受重力、浮力都变小 D.木球所受的重力不变,浮力逐渐变小
15.某物体在空气中称重10.8N,浸没在水中称重6.8N,求这个 物体的密度,并鉴别该物质的组成(g取10N/kg)
丁甲乙丙
等于它排开液体所受的重力 不变
4x103kg/m3
17.浸没在液体中的物体所受的浮力大小决定于:( A.物体在液体里的深度 B.物体的体积和形状 C.物体的体积和液体的密度 D.物体的密度和液体的密度 18.比较下列物体的浮力 (1)相同体积的铜、铁、铝浸没水中
D
10.把重为38N,体积为5x10-4m3的实心金属球用弹簧测力计吊着 5 浸没在盛满水的容器内,溢出的水重为 N,金属球上下表面 5 N,弹簧测力计的示数为 33 N. 受到水的压力差为 (g取10N/kg)
2 2x10-4
竖直向上 变大
弹簧测力计
浸没 G-F gv
13.一个不规则的实心物体,质量为55g,放入装满纯水的烧杯 中,沉入桶底,排开0.5N的水.(g取10N/kg)求: (1)物体在纯水中所受的浮力; (2)物体的体积.
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