1、10.2 阿基米德原理 阿基米德的启示阿基米德的启示 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，不就是物体排开物体浸在液体中的体积，不就是物体排开 液体的体积吗？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 = = 将易拉罐按入装
2、 满水的烧杯中， 感受浮力与排开 的液体的关系。 液体的密度液体的密度 V V=m G 浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有 关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮 力就越大。 浮力 猜想：浮力大小可能与什么因素有关？猜想：浮力大小可能与什么因素有关？ 物体排开物体排开 液体的体积液体的体积 ？ 提出问题提出问题 浮力浮力与与_有什么关系？有什么关系？ 排开液体的重力排开液体的重力 提出问题提出问题 猜想与假设猜想与假设 猜想与假设猜想与假设 1.怎样测浮力？ 2.怎样收集排开的液体？ 3.怎样测出排开液体的重力？ 4.物体浸在液体中包含哪两种情况？ 称重法： 拉浮 FGF 将小桶放
3、在溢水口 G排= G总-G桶 浸没 漂浮漂浮 实验：探究浮力与物体排开液体重力的关系实验：探究浮力与物体排开液体重力的关系 G物 G桶 F拉 G总 物 体 浸 没 物 体 浸 没 注意：注意： 1、弹簧测力、弹簧测力 计的正确使用。计的正确使用。 2、溢水杯中、溢水杯中 装满水。装满水。 动脑筋想想你有何发现？动脑筋想想你有何发现？ 浸入状态浸入状态 物体的物体的 重力重力/N/N 物体在物体在 液体中液体中 测力计测力计 示数示数/N/N 浮力浮力/N/N 小桶的小桶的 重力重力 N N 小桶和小桶和 排液的排液的 总重总重/N/N 排开液排开液 体的重体的重 力力/N/N 不规则不规则 石
4、块石块 浸没浸没 规则柱规则柱 体体 浸没浸没 木块木块 漂浮漂浮 1.7 1.1 0.6 0.3 0.9 0.6 1.5 0.7 0.8 0.3 1.1 0.8 G物 G桶 F拉 G总 漂 浮 漂 浮 物 体 浸 没 物 体 浸 没 注意：注意： 1、弹簧测力、弹簧测力 计的正确使用。计的正确使用。 2、溢水杯中、溢水杯中 装满水。装满水。 动脑筋想想你有何发现？动脑筋想想你有何发现？ 浸入状态浸入状态 物体的物体的 重力重力/N/N 物体在物体在 液体中液体中 测力计测力计 示数示数/N/N 浮力浮力/N/N 小桶的小桶的 重力重力 N N 小桶和小桶和 排液的排液的 总重总重/N/N 排
5、开液排开液 体的重体的重 力力/N/N 不规则不规则 石块石块 浸没浸没 规则柱规则柱 体体 浸没浸没 木块木块 漂浮漂浮 0.5 0 0.5 0.3 0.8 0.5 1.7 1.1 0.6 0.3 0.9 0.6 1.5 0.7 0.8 0.3 1.1 0.8 分析数据得出结论：分析数据得出结论：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 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数学表达式：F浮=G排 4适用范围：任何任何液体或气体液体或气体 任何情况（漂浮体、下沉物、任何情况（漂浮体、下沉物、 部分浸入、完全部分浸入、完全 浸没）浸没） 3
6、用于计算的导出式： F浮 浮=G排排=m排排g=液液. V排排. g 单位：单位： 牛牛 kg/m3 m3 N/kg 阿基米德原理阿基米德原理 1区分：浸没、浸入、浸在、没入区分：浸没、浸入、浸在、没入 2. . F浮 浮 r r液 液 gV排排 r r液液 液体的密度；液体的密度； V排 排 物体排开的液体的体积。物体排开的液体的体积。 3. . F浮 浮 r r液 液 gV排排 决定式决定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液 液、 、V排 排有关， 有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中 的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。的
7、深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 关于阿基米德原理的讨论关于阿基米德原理的讨论 1、将木块放入盛满水的溢水杯中，溢出水所受将木块放入盛满水的溢水杯中，溢出水所受 的重力为的重力为1N，则木块在水中受到的浮力，则木块在水中受到的浮力_ N。 2、若溢出水的质量为、若溢出水的质量为0.1 kg，则木块在水中受，则木块在水中受 到的浮力是到的浮力是_ N （ g=10N/Kg） 1 1 = G排 排 =m排排 g=0.1Kg10N/Kg=1N F浮 浮=G排排=1N 3、若溢出水的体积为若溢出水的体积为10-4 m3 ，则木块在水则木块在水 中受到的浮力是中受到的浮力是_ N （ g=10N/
8、Kg） 1 =1N 10N/Kg =液 液 V排排g 木块所受的浮力木块所受的浮力F浮 浮 =G排排 = m排 排 g 10-4 m3 =液 液 V排排 排开水的质量排开水的质量m排 排 排开的水所受的重力排开的水所受的重力G排 排 =液 液 V排排g 解：解： =1103Kg/m3 4、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， 物体的质量是 kg，物体的体积是 m3 ，物体的密度是 kg/m3。（g取10N/kg） 1 0.4 0.0001 4000 5、一个体积为、一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的物体浮在水面上，它 的的2/3体积露出水
9、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】 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 6 6、 浸在液体中的物体浸在液体中的物体, ,受到的浮力大受到的浮力大 小取决于小取决于( ( ) )。 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物体的密度和物体浸入液体的 深度深度 C. . 物体浸入液体的体积和液体的物体浸入液体的体积和液体的
10、 密度密度 D. .物体的质量物体的质量、体积体积、浸入液体浸入液体 的深度及形状等因素的深度及形状等因素 C 7.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸 没在水中，同时松手，小木块上浮，大石 块下 沉。比较松手时两者所受的浮力 A木块受的浮力大 B石块受的浮力大 C. 两者受的浮力一样大 D条件不足，无法比较 答案：答案： B A铝球受到的浮力最大铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深因为它浸入液体的深 度最大度最大 B铅球受到的浮力最大铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大因为它的密度最大 C铅球铅球、铁球铁球、铝球受的浮力一样大铝球受的浮力一样大 D因素太多因素太多，无法判断无法判断 【解析
11、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。 8 8、 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 9.如图11所示，体积为V=200cm3的木块在 绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中 （g=10N/kg，水1.0103kg/m3,绳子重力 不计）。求： （1）木块此时受到浮力。 （2）
12、木块的重力。 （3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积。 解： （1）F浮=水gV排 =1.0103kg/m310N/kg2001 0-6m3=2N （2）G=F浮-F=2N-0.8N=1.2N （3）F浮=水V排g=S物 V排 =1.210-4（N） 1010、 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢 水杯等器材，按照图所示的步骤，验证阿基米 德原理. （1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大 小为 N. （2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N. （3）石块排开的水所受的重力可由 （填字母代号）两个步骤 测出. （4）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等 于 . （5）图E是另一个实验小组的实验情况，老师一看就指出他们这组存 在错误，请你帮忙指出这个错误 是 .
