阿基米德原理公式的巧妙理解
阿基米德原理的计算详解

V排 V物
F浮 煤油gV排
0.8103 kg / m3 9.8N / kg1.5103 m3
11.76N
常用解题过程
审题 注意题中关键字(漂浮,悬浮,浸没,下沉等)
画出图像 受力分析
面,求此物块的密度。
F浮
液 gV排
液g
4 5
V物
G mg 物V物g
F浮 G
液g
4 5 V物
物 gV物
物
4 5
水
0.8103 kg /
m3
F
漂浮 : V排
2 3 V物
浸没 :V排' V物
V排' 1 3 V排 2 2 3
漂浮 : F浮 水 gV排 G物 12N
浸没 :
F浮
水 gV排
水
3 2 V排 g
3 2
G物
F浮
3 2
G物
3 2
12N
18N
F F浮 F浮 F浮 18N 12N 6N
例7:一物块浮于水面,1/5的体积露出水
(2)G mg 500103kg9.8N / kg 4.9N F G F浮 4.9N 0.245N 4.655N
例3:边长是0.1米的正立方体,浸在 水里,上表面距液面10厘米,则
(1)物体上表面受到压力是多大? (2)下表面受到压力是多大? (3)立方体所受浮力是多大?
(1)F向下 PS 液gh1S
阿基米德原理的计算详解
阿基米德原理
当物体全部或部分浸在液体中时,它 会受到竖直向上的浮力,浮力的大小等 于它所排开这部分液体所受到的重力大 小。
阿基米德原理推导公式

阿基米德原理推导公式阿基米德原理是指在液体或气体中浸没的物体上受到的浮力等于它所排开的液体或气体的重量。
这一原理是由古希腊数学家阿基米德在公元前3世纪提出的,至今仍然被广泛地应用于物理学和工程学中。
阿基米德原理的推导公式可以帮助我们更好地理解和应用这一原理。
首先,我们来看一下阿基米德原理的表达式:F = ρVg。
其中,F代表浮力,ρ代表液体的密度,V代表物体所排开液体的体积,g代表重力加速度。
接下来,我们将推导出这一表达式。
首先,我们知道浮力是由液体或气体对物体的压力差所产生的。
根据帕斯卡定律,液体或气体对物体的压力与深度成正比。
因此,我们可以得出浮力与物体在液体或气体中的深度有关。
其次,我们考虑物体在液体或气体中所受到的压力。
根据液体静压力的公式P = ρgh,其中P代表压力,ρ代表液体的密度,g 代表重力加速度,h代表物体在液体中的深度。
根据这一公式,我们可以得出物体在液体中所受到的压力与液体的密度、重力加速度以及物体在液体中的深度有关。
最后,我们考虑物体在液体中所受到的合力。
根据牛顿第三定律,物体在液体中所受到的合力等于液体对物体的压力差。
因此,我们可以得出浮力与液体的密度、物体所排开液体的体积以及重力加速度有关。
综合以上三点,我们可以得出阿基米德原理的推导公式:F = ρVg。
这一公式表明,浮力等于液体的密度乘以物体所排开液体的体积再乘以重力加速度。
这一公式对于我们理解和应用阿基米德原理具有重要意义。
总之,阿基米德原理是物理学和工程学中的重要原理,通过推导公式可以更好地理解和应用这一原理。
希望本文所讨论的内容能够帮助大家更好地掌握阿基米德原理的推导公式,进而应用于实际问题的解决中。
阿基米德浮力计算公式讲解

阿基米德浮力计算公式讲解阿基米德浮力是指物体在液体中受到的向上的浮力,它是由古希腊数学家阿基米德发现并描述的。
阿基米德浮力计算公式是用来计算物体在液体中受到的浮力的公式,它可以帮助我们了解物体在液体中的浮力大小,从而更好地理解物体在液体中的浮沉现象。
阿基米德浮力计算公式的表达式为,F = ρVg。
其中,F表示浮力,ρ表示液体的密度,V表示物体在液体中的体积,g表示重力加速度。
首先,我们来看一下液体的密度ρ。
液体的密度是指单位体积内液体的质量,通常用kg/m3来表示。
不同的液体有不同的密度,例如水的密度为1000kg/m3,而石油的密度为800kg/m3,海水的密度约为1025kg/m3。
在计算浮力时,我们需要知道液体的密度。
其次,我们来看一下物体在液体中的体积V。
物体在液体中的体积是指物体所占据的空间大小,通常用立方米(m3)来表示。
在计算浮力时,我们需要知道物体在液体中的体积。
最后,我们来看一下重力加速度g。
重力加速度是指地球表面上物体受到的重力加速度,通常用m/s2来表示。
在地球表面,重力加速度约为9.8m/s2。
在计算浮力时,我们需要知道重力加速度。
通过上述公式,我们可以计算出物体在液体中受到的浮力。
当物体完全浸入液体中时,它所受到的浮力大小等于液体所对应的体积乘以重力加速度。
这就是阿基米德浮力计算公式的基本原理。
除了上述基本原理外,阿基米德浮力计算公式还有一些需要注意的地方。
首先,当物体浸入液体中时,浮力的大小与物体在液体中的体积成正比。
也就是说,物体的体积越大,它所受到的浮力也就越大。
其次,浮力的大小与液体的密度成正比。
也就是说,液体的密度越大,物体所受到的浮力也就越大。
最后,浮力的大小与重力加速度成正比。
也就是说,重力加速度越大,物体所受到的浮力也就越大。
通过阿基米德浮力计算公式,我们可以更好地理解物体在液体中的浮沉现象。
当物体的密度大于液体的密度时,它将下沉;当物体的密度小于液体的密度时,它将浮起。
9.2 阿基米德原理解析

同样重的金子排出的水量不相等,那肯定是掺了
别的金属!
温故知新
如图,左右两个弹簧测力计示 F左拉 > F右拉 数大小关系是_________ F < F 浮力大小关系是________ 液体密度 有关 说明浮力大小与_______
左浮
3.单位:
F 浮 = ρ 液· g · V排
N Kg/m3 N/Kg
m3
4.适用条件: 适于液体、气体.
补充:单位换算
1dm3=0.001m3=10-3m3 1cm3=10-6m3 1g/cm3=103kg/m3
思考
1. “浸在”和 “浸没”有什么区别? 2. “排开液体的体积”与“物体体积”有什 么关系? 3.实验中,溢水杯为什么要装满水?
2.质量相等的实心的铜球和铝球,当它们都 浸没在水中时,它们受到的浮力(C) A.铜球比铝球的大 ; B. 一样大; C.铜球比铝球的小 ; D. 无法确定
3.甲受到的浮力大于乙受到的浮力,则 ( D ) A.甲的体积一定大于乙的体积; B.甲排开液体的体积一定大于乙排开液体的 体积; C.甲排开液体的密度一定大于乙排开液体的 密度; D.甲排开水的体积一定大于乙排开水的体积。
实验
实验探究数据
物体重 浸没时 物体所 空桶重 桶和溢 排开水 G/N 弹簧测 受浮力 G桶/N 出水的 所受的 总重 重力 力计的 F浮/N 示数 G总/N G排/N F拉/N
1.58
0.40
1.18
0.05
1.23
1.18
二.数据处理
铁块受到的浮力F浮=G-F1 排开水的重力G排=G1-G杯.
物理阿基米德的应用原理

物理阿基米德的应用原理1. 引言物理学家阿基米德是古希腊时期的一位杰出科学家,他提出了许多重要的物理定律和原理。
其中,阿基米德原理是他最著名的理论之一。
阿基米德原理是描述浮力的原理,它在日常生活和工程领域中有着广泛的应用。
本文将探讨物理阿基米德的应用原理及其相关应用。
2. 阿基米德原理的基本概念阿基米德原理是指:在静止流体中,浸入其中的物体所受到的向上浮力等于所排挤掉的流体的重量。
换句话说,当一个物体完全或部分浸入液体中时,液体会对该物体产生一个向上的浮力,这个浮力的大小等于物体所排挤液体的重量。
这个原理的公式表达如下:浮力 = 排挤液体的重量3. 阿基米德原理的应用阿基米德原理在日常生活和工程领域中具有广泛的应用,下面列举了一些例子:•水上船舶的浮力:船只的设计和建造需要考虑其浮力,船只的形状和材料选择会影响其浮力大小。
按照阿基米德原理,船只浸入水中的部分将受到向上的浮力,使船只能够浮在水面上。
•水中潜水:阿基米德原理在潜水中也有重要应用。
当人体进入水中时,由于人体比水的密度大,所以受到的向上浮力也较大,这使人能够在水中浮起来。
潜水艇也利用了阿基米德原理,通过控制潜艇内部的水的数量,可以控制潜艇在水中的浮力,实现潜水和浮出水面。
•浮力计的原理:浮力计是测量固体物体浸入液体中所受到的浮力大小的仪器。
浮力计的原理正是基于阿基米德原理,它通过测量物体浸入液体时液面的上升高度来计算浮力。
•水下管道的设计:在设计水下管道时,需要考虑到管道所受到的压力和浮力。
通过合理的设计,可以使管道在水中维持稳定的位置,避免被浮力推出水面或被压力压入水底。
•水下工程建设:在进行水下工程建设时,如海底隧道、水下油井等,也需要考虑阿基米德原理的影响。
这些工程的设计必须保证建筑物的稳定性,防止被浮力或水压力推入水中或破坏工程。
4. 总结阿基米德原理是浮力的基本原理,它在日常生活和工程领域中有着广泛的应用。
从船舶设计到潜水技术,从浮力计到水下工程建设,阿基米德原理为众多领域的实践提供了理论依据。
物理阿基米德原理知识点

物理阿基米德原理知识点
1. 嘿,你知道吗?阿基米德原理说的是物体在液体中受到的浮力等于它排开液体的重力呀!就像把一个皮球扔到水里,它会往上浮,这就是因为皮球受到了浮力呀!这多有意思啊。
2. 哇塞,阿基米德原理真的超神奇的嘞!比如说轮船能在海上航行,不就是因为它利用了这个原理嘛,能排开很多很多的水,产生足够的浮力来支撑自己呀,你说是不是很厉害?
3. 嘿呀,想想看,我们游泳的时候能浮起来,其实也是阿基米德原理在起作用呢!我们的身体排开了水,就有浮力把我们托起来啦,这不是很有趣吗?
4. 哎呀呀,阿基米德原理可重要啦!像潜水艇,它能下潜和上浮不就是通过控制排开水量来实现的嘛,这简直太妙啦!
5. 哟呵,你想想,为什么一块铁会沉到水底,但用铁做的船却能浮在水面上呢?哈哈,就是因为阿基米德原理呀,船的形状让它能排开大量的水,产生足够浮力呢!
6. 哇哦,阿基米德原理无处不在呀!比如测量液体密度的时候也会用到呢,是不是超级有用呀?
我的观点结论就是:阿基米德原理在我们生活中真的有好多好多的应用,它真的太神奇、太重要啦!。
两种巧妙推导阿基米德原理的方法
两种巧妙推导阿基米德原理的方法518129广东省深圳市龙岗区扬美实验学校陈光波摘要巧妙利用替代和转换,运用物体的平衡条件和牛顿第三定律,不用三重积分,也可导出一般情形下的阿基米德原理。
关键词阿基米德原理合力隔离水推导阿基米德原理的常规方法是借助微积分的强大力量将液体对物体的所有的压力“合”起来。
本文介绍两种从压力的总的作用效果出发,巧妙借用合力的定义推导阿基米德原理的方法。
与常规方法相比,直接利用力的共同作用效果求合力,实际上更为“基本”。
为简明起见,本文仅以水为例推导阿基米德原理。
物体浸在水中,用G排表示物体排开的水所受的重力,G水表示容器中水所受的重力。
现要探求的是在物体、水和容器等均保持静止,且物体与容器没有任何接触的情形下,水对物体施加的作用力的合力。
因为不存在摩擦力(注:与泥土、砂石等固体相比较,水在受力和施力方面的一个特别引人注目的特点是,若水与物体均保持静止,则水的各部分之间、水与物体之间,都只存在与接触面垂直的相互作用的压力,没有与接触面平行的摩擦力。
这也是泥土等的内部不存在液体压强那样简明的规律、进而也就没有与阿基米德原理相对应的简明的计算力的公式的原因。
),所以容器中的水只受地球施加的重力和容器与水相接触的各表面、物体与水相接触的各表面对水施加的压力。
假定将物体从水中取出,并慢慢向容器中注水,使水面回复到原来的位置。
由题设可知,水所受重力的大小变为G水+G排。
因为容器中的水在重力和容器与水相接触的各表面对水施加的压力的作用下保持静止,所以容器与水相接触的各表面对水施加的压力的总的作用效果与水所受的重力的作用效果刚好抵消,进而容器与水相接触的各表面对水施加的压力的合力大小等于G水+G排、方向竖直向上。
由液体压强的特点和牛顿第三定律可知,不论物体是否浸在水中,只要静止时水面高低不变,容器与水相接触的各表面对水施加的压力就是相同的。
既然所有的压力都相同,相应的合力自然也相同,即在物体浸在水中的情形里,容器与水相接触的各表面对水施加的压力的合力的大小也是等于G水+G排,方向也是竖直向上的。
《阿基米德原理》 知识清单
《阿基米德原理》知识清单一、阿基米德原理的发现阿基米德原理的发现是一个充满智慧和灵感的故事。
据说,叙拉古的国王希伦二世让工匠打造了一顶纯金的王冠。
但国王怀疑工匠在制作过程中偷工减料,掺入了其他金属。
于是,国王向阿基米德寻求帮助,希望他能判断王冠是否是纯金的。
阿基米德苦思冥想,在一次洗澡时,当他进入浴盆,水往外溢出的那一瞬间,他突然想到了测量王冠的办法。
他兴奋地跳出浴盆,赤身裸体地跑上街,高喊:“我找到了!我找到了!”他发现,物体浸入液体中所排开的液体的重量,等于物体所受的浮力。
这就是著名的阿基米德原理。
二、阿基米德原理的内容阿基米德原理指出:浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。
用公式表示为:F 浮= G 排=ρ 液 gV 排。
其中,F 浮表示浮力,单位是牛顿(N);G 排表示排开液体所受的重力;ρ 液表示液体的密度,单位是千克每立方米(kg/m³);g 是重力加速度,约为 98N/kg(在粗略计算时,有时取 10N/kg);V 排表示物体排开液体的体积,单位是立方米(m³)。
三、对阿基米德原理公式的理解1、ρ 液:液体的密度是一个关键因素。
不同的液体,密度不同,比如水的密度约为1000kg/m³,而油的密度通常小于水。
液体密度越大,相同体积排开液体时所产生的浮力也就越大。
2、g :重力加速度是一个常量,它的值在地球表面附近相对稳定。
但在不同的星球上,g 的值会有所不同。
3、 V 排:物体排开液体的体积。
这是一个容易产生误解的概念。
当物体完全浸没在液体中时,V 排等于物体的体积;当物体部分浸入液体中时,V 排等于物体浸入液体部分的体积。
例如,一个边长为 10cm 的正方体木块,漂浮在水面上,有一半的体积露出水面,此时木块排开水的体积就是 5×10³cm³。
四、阿基米德原理的应用1、轮船轮船能漂浮在水面上,就是利用了阿基米德原理。
阿基米德原理是什么
阿基米德原理是什么
阿基米德原理,又称浮力定律,是古希腊数学家阿基米德在公元前3世纪提出的一个重要原理。
根据这个原理,任何浸没在液体中或受到液体支持的物体,所受到的浮力大小等于其所排出液体的重量。
也就是说,当物体浸没在液体中时,液体会对该物体产生一个向上的浮力,这个浮力的大小正好等于物体所排出液体的重量。
阿基米德原理可以用公式表示为:浮力(Fb)等于被浸没物体排出液体的体积(V)乘以液体的密度(ρ)乘以重力加速度(g),即Fb=V * ρ * g。
其中,V是被浸没物体排出液体的体积,ρ是液体的密度,g是地球上的重力加速度。
根据阿基米德原理,当一个物体被放置在液体中时,它会受到两个力的作用:重力向下拉,浮力向上推。
如果浮力大于或等于重力,物体就会浮在液体表面;如果浮力小于重力,物体就会下沉到液体中。
这就解释了为什么重量较轻的物体会浮在液体表面,而重量较重的物体会下沉。
阿基米德原理在实际生活中有许多应用。
例如,船只的浮力原理是基于阿基米德原理的。
船体体积大,在水中排开的液体体积同样大,从而产生的浮力就能支持船体,并使船在水上浮起来。
同时,浮力原理也可以解释为什么冰块会浮在水中,因为冰的密度比水小,所以冰块受到的浮力大于其自身的重力。
总结来说,阿基米德原理是描述物体在液体中所受到的浮力的
原理,这个原理对于解释物体的浮沉现象以及许多实际应用具有重要意义。
阿基米德原理公式
阿基米德原理公式
阿基米德原理是古希腊数学家阿基米德在公元前3世纪提出的一个物理原理,它描述了浸没在液体中的物体所受到的浮力大小与物体排开液体的体积成正比的关系。
这个原理在今天的物理学中仍然具有重要的意义,特别是在液体静力学和浮力方面。
阿基米德原理的公式可以用数学语言来描述,即浮力F等于物体排开液体的体积V乘以液体的密度ρ乘以重力加速度g,即F=ρVg。
这个公式表明了浮力与排开液体的体积成正比,同时也与液体的密度和重力加速度有关。
阿基米德原理公式的应用非常广泛。
在工程领域,我们经常会用到这个公式来计算浮力的大小,从而设计浮标、船只等浮动物体的结构。
在物理实验中,我们也可以利用这个公式来验证浮力的大小与排开液体的体积成正比的关系。
在生活中,我们可以通过这个公式来理解为什么一些物体会浮在水面上,而另一些物体会沉入水中。
除了在液体中,阿基米德原理也可以推广到气体中。
在气体中,浮力的大小也与物体排开气体的体积成正比,只是密度ρ需要替换成气体的密度,而重力加速度g也需要替换成气体所受到的重力加速度。
因此,阿基米德原理的公式在气体中同样适用。
总之,阿基米德原理公式是描述浸没在液体或气体中的物体所受到的浮力大小的重要公式。
它的应用涉及到工程、物理实验和日常生活等多个领域,具有广泛的意义。
通过学习和理解这个公式,我们可以更好地理解物体在液体或气体中的浮沉规律,为工程设计和物理实验提供重要的理论基础。
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阿基米德原理公式的巧妙理解
刘 勤
(电子科技大学)
本文通过巧妙的理想实验的分析,得出任意形状物体所受浮力的阿基米德原理公式,可以让广大学生更容易理解不规则形状物体在液体或气体中所受浮力的公式。
并且我们也可以用很接近理想实验的真实实验进行验证和课堂演示。
一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它的竖直向上的力,叫浮力。
对浮力的计算来源于阿基米德,提出了阿基米德原理:浸入液体(气体)的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体(气体)受到的重力。
下面,我们以液体为例对阿基米德原理进行讨论分析,同样的结果可以应用于气体中的浮力。
对于形状规则的物体,可以通过物体各侧面受到的压力公式推导出物体所受浮力:
排液浮V g F ..ρ= (1)
如图1所示。
图1形状规则的物体在液体中
对于形状不规则的物体,公式(1)不容易直接理解,需要通过实验测定。
本文提出一个理想实验,可以更简单地理解各种形状(包括规则形状及不规则形状)物体受到的浮力,而且可以被真实实验验证。
排
V
图2 形状不规则的物体在液体中
如图2所示,假设有一个形状不规则的物块如图中所示,全部体积悬浮在液体中。
因此,物块所排开的那部分液体的量等于物块所占据的那部分体积所包含的液体。
我们将物块体积占据部分标记为排V ,如图2中所示。
现在我们假设理想地将排V 体积物块全部移出,而盛进与容器里面完全一样的液体,如图3所示。
图3形状不规则的物体在液体中的理想实验
我们将这部分体积的液体作为一个整体进行分析,显然,这部分液体在全部液体里应该处于受力平衡状态,因此其周围液体对这部分液体应该有一个整体向上的力(即浮力),而且这个力的大小应该和盛进这部分液体的重力相等,这样才能使那部分液体处于受力平衡。
所以,无论物块是什么形状,我们都可以用上述理想替换的方式将物块所占体积里盛入液体,从而都可以推出:浮力等于所排开液体(等于所占体积可以盛的液体)的重力。
用公式表达即是:
排液排液浮V g G F ..ρ== (2)
浮
F V
实验部分:
我们可以采用非常轻薄但结实的塑料袋,将其中装入水,用弹簧测力计测出盛水的塑料袋整体的重力G 。
然后将其浸入水中,至塑料袋中的水面与容器的水面相平,此时弹簧测力计读数应该为0(忽略塑料袋的微小重力)。
因此,水袋中的水所受到的重力和容器中液体对其的整体作用力(为向上的浮力)应该恰好平衡,则有排液浮G F ,得出同样的结论。
我们还可以多次采用盛不同重量的水的水袋作实验,而且还可以采用不同形状的水袋(如:采用不同形状的超薄气球装水)进行多次实验。
这样,在不同形状和重量的水袋的实验条件下,我们都可以验证文章提出的理想实验, 得到阿基米德原理的浮力公式。
(本文系作者原创内容,转载请注明作者及出处)。