阿基米德的浮力定律
阿基米德原理定义

阿基米德原理定义
阿基米德原理是一个物理学定律,描述了浮力的产生和浮力大小与被浸入液体中的物体的体积有关。
该原理由古希腊科学家阿基米德在公元前3世纪发现并提出。
阿基米德原理的定义是:当一物体完全或部分浸入液体中时,所受到的向上浮力等于所排出液体的重量。
换言之,一个物体在液体中受到的浮力大小等于它排开液体的重量。
这个定律可以用一个简单的实验来证明。
首先,将一个密度比水大的物体(如金属块)放在水中,它会沉到底部。
但如果将同样大小和形状的密度小于水的物体(如木块)放入水中,它会漂浮在水面上。
这是因为木块排开了一定量的水,并且所受到向上浮力等于排开水的重量。
阿基米德原理还可以用数学公式来表示。
其中Fb表示物体所受到的向上浮力,ρ表示液体密度,V表示被浸入液体中部分或全部物体所占据空间的容积,g表示重力加速度,则:
Fb = ρVg
这个公式表明,浮力与液体密度、物体体积以及重力加速度有关。
因此,当液体密度增加或物体体积减少时,所受到的浮力也会相应减少。
阿基米德原理在实际应用中有着广泛的应用。
例如,它可以用于设计
船只和潜水艇,使它们能够在水中浮起或下沉。
此外,阿基米德原理
还可以用于测量物体密度和确定物体是否为真品或伪品。
总之,阿基米德原理是一个基本的物理学定律,描述了浮力如何产生
以及与被浸入液体中的物体的大小和形状有关。
它不仅在科学研究中
有着广泛的应用,而且在日常生活中也有着许多实际应用。
阿基米德原理适用条件

阿基米德原理适用条件
阿基米德原理,也称为浮力定律,是描述液体或气体中浸入其中的物体所受浮力的原理。
根据阿基米德原理,浸入液体中的物体受到的浮力大小与其排除体积的液体的密度和重力加速度成正比。
阿基米德原理适用的条件如下:
1. 物体必须完全或部分浸入液体或气体中。
2. 物体的形状和密度不能发生变化。
3. 液体或气体必须处于静止状态。
4. 物体和液体之间不能有化学反应。
根据这些条件,阿基米德原理被应用于很多实际问题中,例如浮力的应用、浮标的原理、气球的原理等。
阿基米德原理可以用于解释为什么一艘船能够漂浮在水面上,为什么气球可以飘浮在空中,以及为什么可以通过改变液体的密度来实现物体的测量等。
阿基米德浮力定律

阿基米德浮力定律物体浸在任何一种液体中时,该物体浸入的体积都等于所排出的液体的体积,因此,物体所受的液体浮力一定与所排开的液体重量相等。
它的发现者是古代著名的科学家阿基米德。
传说,当时叙拉古国王希罗想要制作一顶纯金的皇冠,就让大臣交给珠宝工匠一锭称过重量的金子。
珠宝工匠夜以继日,很快就制好了精美绝伦的皇冠。
国王看了十分高兴。
然而这个国王是个多疑之人,他担心工匠在皇冠中掺了假,盗走一部分黄金。
于是,命令左右大臣去调查此事。
阿基米德答应了国王的请求,回到家后就开始思考解决难题的办法。
他冥思苦想、茶饭不思。
日子一天一天地过去了,阿基米德还是一筹莫展,他几乎想放弃这项任务。
当他坐进浴盆时,突然发现了一个奇怪的现象:他坐进浴盆里,当水溢出盆外时,感到自己的身体略略往上漂浮,身体浸没在水中的部分越多,溢出的水就越多,身体就感到越轻,也就是说,水的托力就越大,当他跨出浴盆后,发现盆中的水少了很多。
这个司空见惯的现象却激发了阿基米德的灵感,促使他从中发现了一个极其重要的科学原理。
阿基米德在国王和大臣们面前进行了如下实验:他取来与皇冠一样重的一块白银和一块黄金,依次将白银、黄金和皇冠浸入一个盛满水的容器里,仔细观察在3种情况下溢出水的数量。
结果,浸入皇冠时所溢出的水的数量,介于黄金和白银所排溢的水的数量之间。
通过这种方法,阿基米德得知这顶皇冠不是纯金也不是纯银,而是金子和银子的混合物。
阿基米德立即告诉国王:皇冠一定掺了假,绝不是纯金制成的。
阿基米德作为一名科学家,并没有浅尝辄止,仅仅满足于皇冠问题的解决,经过反复实验,终于发现了伟大的浮力定律。
后来,人们为了纪念这位伟大的科学家,就将浮力定律命名为“阿基米德定律”。
阿基米德浮力的原理

阿基米德浮力的原理
浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力,其大小等于被物体排开的液体或气体的重量。
阿基米德原理描述了浮力的产生机制,即任何浸入流体中的物体都会受到由流体排开的体积的向上的力,这个力被称为浮力。
阿基米德浮力的大小等于被排开的流体的重量。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于排开的流体的重量,与物体本身的重量无关。
因此,对于浸入流体中的物体来说,浮力与其体积有关,而与其质量无关。
这也解释了为什么一个小石头和一个大石头在水中的浮力是相等的,因为它们排开的水的体积是相等的。
当一个物体完全浸入液体时,液体会在物体表面施加一个向上的压力,这是由于物体表面下方的液体压强大于物体表面上方的液体压强,导致了一个向上的压力差。
这个压力差会使物体受到一个向上的浮力。
阿基米德浮力的应用非常广泛。
例如,船只能漂浮在水上就是由于浮力的作用。
当船只的重量小于其排开的水的重量时,船只会浮起来。
同样的道理,气球和热气球也能够漂浮在空气中,因为它们的重量小于它们排开的空气的重量。
总之,阿基米德浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力,大小等于被排开的流体的重量。
这个原理解释了为什么物体在液体或气体中会浮起来,也广泛应用于航海、气球等领域。
有趣又有哲理的历史故事

有趣又有哲理的历史故事在漫长的历史长河中,有一些历史故事既有趣味横生,又蕴含着深刻的哲理。
这些故事不仅能够娱乐我们的心灵,还能够引发我们对于人性、道德以及历史发展的思考。
本文将分享其中几个有趣又有哲理的历史故事。
故事一:阿基米德的浮力定律公元前212年,古希腊科学家阿基米德正沉浸在自己的研究中。
这一天,阿基米德在浴缸中洗澡时发现水面会随着身体的升降而上升和下降。
他突然领悟到了一条重要的定律——物体在液体中浮力等于其排放的液体的重量。
阿基米德的浮力定律不仅解释了为什么物体能够浮在水面上,还对工程建设和船舶设计产生了深远的影响。
从此以后,人们开始运用这一定律来设计更好的船只,使得航海变得更加安全和便捷。
这个故事告诉我们,发现一个简单而有趣的现象,可能蕴含着深刻的科学原理。
只要我们保持好奇心和探索精神,我们就能够在生活中发现更多的奇迹。
故事二:苏格拉底的问答之道苏格拉底是古希腊的一位哲学家,他善于用问答的方式引导他的学生思考。
有一次,一位年轻人向苏格拉底请教幸福的真谛。
苏格拉底回答说:“你曾经去过很多地方吗?”年轻人回答说:“是的,我去过许多地方。
”苏格拉底又问:“那你如何知道这些地方让你快乐?”年轻人陷入了沉思。
苏格拉底的问答之道告诉我们,真正的智慧不在于给予答案,而在于引导人们自己去思考和发现答案。
人们通过思考和探索,才能够更好地理解问题的本质,获得真正的智慧。
故事三:牛顿与苹果17世纪,英国物理学家牛顿在伦敦郊外的一个果园里,坐在一棵苹果树下休息。
突然,一个苹果从树上掉了下来,砸在他的头上。
牛顿从这个小小的事件中,发现了地球上的万有引力。
牛顿发现,这个苹果向地面掉落的力量,与月球绕地球运行的引力原理是一样的。
从此以后,他开始研究万有引力定律,并为今后的物理研究奠定了重要的基础。
这个故事告诉我们,有时候身边发生的小小事件可能会成为我们的启示。
只要保持警觉和敏感,我们就能够从生活中汲取智慧和灵感。
故事四:贝多芬的勇气和坚韧贝多芬是一位伟大的音乐家,他在生命中面对许多困难和挑战。
阿基米德定律推导过程

阿基米德定律推导过程阿基米德定律说的是浸在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。
这定律可真是个神奇的东西,那它是怎么推导出来的呢?咱们就想象一下,有一个正方体的物体浸在液体里。
这个正方体就像住在液体房子里的小居民。
液体可是有压力的呀,液体的压力到处都有,而且在不同的深度压力还不一样呢。
对于这个正方体来说,它的六个面都受到液体的压力。
我们先看朝上的这个面,它在比较浅的地方,受到一个向上的压力。
再看朝下的那个面,在更深的地方,受到一个向下的压力。
朝下的面受到的压力比朝上的面受到的压力要大,为啥呢?因为下面的深度深呀,就像在水里,越深的地方感觉压力越大。
这个朝下的面和朝上的面受到的压力差,就是这个正方体受到的浮力的一部分。
那左右前后四个面呢?它们受到的压力互相抵消了,就像两个人拔河,力量一样大的时候,谁也拉不动谁。
我们来仔细算一算这个压力差。
假设这个正方体的边长是a,液体的密度是ρ,正方体上面的深度是h。
那朝上的面受到的压力就是这个面的面积乘以这个面所处深度的压强,压强的公式是p = ρgh,朝上的面的压强就是ρgh,面积是a²,所以朝上的面受到的压力就是ρgha²。
朝下的面所处的深度是h + a,它受到的压强就是ρg(h + a),压力就是ρg(h + a)a²。
那朝下的面和朝上的面的压力差就是ρg(h + a)a² - ρgha²,把这个式子展开算一算,就得到ρga³。
这个ρga³是啥呢?a³就是这个正方体的体积呀,这个正方体排开的液体的体积就是它自个儿的体积。
ρ是液体的密度,g是重力加速度,ρg乘以排开液体的体积,就是排开液体的重力。
要是这个物体不是正方体,是个奇奇怪怪的形状呢?其实也没关系。
我们可以把这个奇怪形状的物体想象成是由好多好多特别小的正方体组成的。
每个小正方体都受到浮力,把它们受到的浮力加起来,就得到这个物体受到的浮力了。
科学家的故事大全

科学家的故事大全那我就给你讲几个超有趣的科学家故事吧。
一、阿基米德与浮力定律。
阿基米德那可是个超级聪明的古希腊人。
传说啊,当时国王让人做了一顶纯金的王冠,可是国王怀疑工匠在王冠里掺了银子,就把这个难题交给阿基米德。
阿基米德为了这个事儿愁得不行。
有一天他去洗澡,一躺进浴缸,水就往外溢。
他突然就开窍了,兴奋得光着身子就跑上街大喊:“我发现了!我发现了!”他发现了啥呢?就是物体在液体中受到的浮力等于它排开液体的重量。
阿基米德用这个原理,测出了王冠到底是不是纯金的,那工匠想蒙混过关可就没门儿啦。
二、牛顿与苹果的故事。
牛顿这家伙可不得了。
有一天啊,牛顿坐在自家院子里的苹果树下,正寻思着宇宙的奥秘呢。
突然,一个苹果“啪”地砸到了他的脑袋上。
一般人被苹果砸了,可能就揉揉脑袋,骂几句倒霉。
可牛顿不一样啊,他就开始琢磨,苹果为啥是往下掉,而不是往天上飞呢?就这么一个被苹果砸脑袋的事儿,让牛顿琢磨出了万有引力定律。
他意识到,地球上的物体都会受到地球的引力,这引力让苹果落向地面,也让月亮围绕着地球转呢。
你说这牛顿的脑袋是不是很神奇,被砸一下就能想出这么伟大的东西。
三、爱迪生发明电灯。
爱迪生可是个发明大王。
在他之前,人们晚上照明主要靠蜡烛、煤油灯啥的,又暗又不方便。
爱迪生就想啊,要是能有个又亮又持久的灯就好了。
他开始做实验,试了无数种材料。
他把那些材料做成灯丝,放进灯泡里通电,看哪种能亮得久。
据说他试验了1600多种材料,进行了7000多次实验。
什么竹丝啊,各种金属丝啊都试过了。
他的助手们都快累垮了,可爱迪生就是不放弃。
最后终于找到了合适的灯丝材料,让电灯亮起来了,而且能持续亮很长时间。
这电灯一亮,整个世界都被照亮了,咱们现在能有这么亮堂的夜晚,还得感谢爱迪生这个倔老头呢。
四、居里夫人发现镭。
居里夫人那可是女中豪杰。
当时人们对放射性物质还不是很了解。
居里夫人和她的丈夫皮埃尔·居里就对一种叫铀盐的东西产生了兴趣,因为这东西能自己放出射线。
阿基米德定律

公元前245年,为了庆祝盛大的月亮节,赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠。 这看起来是件不可能的事情。在公共浴室内,阿基米德注意到他的胳膊浮出水面。他的大脑中闪现出模糊不清的想法。他把胳膊完全放进水中,全身放松,这时胳膊又浮出水面。 他从浴盆中站起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去时,浴盆中的水位又上升了。 他躺在浴盆中,水位变得更高了,而他也感觉到自己变轻了。他站起来后,水位下降,他则感觉到自己变重了。一定是水对身体产生向上的浮力才使他感到自己变轻了。 他把差不多同样大小的石块和木块同时放入浴盆,浸入到水中。石块下沉到水里,但是他感觉到木块变轻了。他必须要向下按着木块才能把它浸到水里。这表明浮力与物体的排水量(物体体积)有关,而不是与物体的重量有关。物体在水中感觉有多重一定与水的密度(水单位体积的质量)有关。 阿基米德在此找到了解决国王问题的方法,问题的关键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属,它的密度会不相同,在重量相等的情况下,这个皇冠的体积是不同的。 把皇冠和同样重量的金子放进水里,结果发现皇冠排出的水量比金子的大,这表明皇冠是掺假的。 更为重要的是,阿基米德发现了浮力原理,即液体对物体的浮力等于物体所排开液体的重力大小。
阿基米德定律的来由;
阿基米德原理(浮力原理)的发现
公元前245年,赫农王命令阿基米德鉴定金匠是否欺骗了他。赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠。
这看起来是件不可能的事情。在公共浴室内,阿基米德注意到他的胳膊浮到水面。他的大脑中闪现出模糊不清的想法。他把胳膊完全放进水中,全身放松,这时胳膊又浮到水面。
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阿基米德的浮力定律:
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。
方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。
(V排表示物体排开液体的体积)3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差4.当物体漂浮时:F浮=G物且ρ物<ρ液当物体悬浮时:F浮=G物且ρ物=ρ液当物体上浮时:F浮>G物且ρ物<ρ液当物体下沉时:F浮<G物且ρ物>ρ液浮力F浮(N) F浮=G物—G视G视:物体在液体的重力浮力F浮(N) F浮=G物此公式只适用物体漂浮或悬浮浮力F浮(N) F浮=G排=m 排g=ρ液gV排G排:排开液体的重力m排:排开液体的质量m排=ρ
液V排ρ液:液体的密度ρ液=m排/V排V排:排开液体的体积V排=m 排/ρ液(即浸入液体中的体积) 当物体密度大于液体密度时,物体下沉.(直至悬浮/沉底) 当物体密度小于液体密度时,物体上浮.(直至悬浮/漂浮) 当物体密度等于液体密度时,物体悬浮. 浮力公式的推算 F 浮=F下表面-F上表面=F向上-F向下=P向上•S-P向下•S =ρ液•g•H•S-ρ液•g•h•S =ρ液•g•(H-h)•S =ρ液•g•△h•S =ρ液•g•V排=m排液•g =G 排液稍加说明:(1)“F 浮=F下表面-F上表面”(2)“F 浮=F下表面-F上表面”与“F浮=ρ液gV排=G排液”的联系(形状不规则的物体,不好用“F 下表面-F上表面”)(3)“F浮=ρ液gV排=G排液” 浮力=排开液体所受重力——F浮=G排液=m排液•g =ρ液gV排(4)给出浮沉条件(实心物体)ρ物>ρ液,下沉,G物>F浮ρ物=ρ液,悬浮,G物=F浮(基本物体是空心的)ρ物<ρ液,上浮,G物=F浮(静止后漂浮)(5)给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式如果漂浮则:ρ物∶ρ液=V排∶V 物。
其中,V物=V排+V露它的变形公式1.(ρ液-ρ物)∶ρ液=V 露∶V物2.ρ物∶(ρ液-ρ物)=V排∶V露证明:∵漂浮∴F浮=G 物,即ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V排=ρ物V物,即ρ物∶ρ液=V排∶V 物(交叉相乘)
阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。
(V排表示物体排开液体的体积F表示物体于气体和液体浮力)使用范围:气体和液体。