第十章阿基米德原理(1)

1、第十章第十章 第節(jié)第節(jié)阿基米德原理阿基米德原理黑龍?zhí)多l(xiāng)中 理化生教研組 阿基米德的啟示阿基米德的啟示兩千多年以前，希臘學(xué)兩千多年以前，希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定金王冠者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測量王冠是否是純金的，要測量王冠的體積，冥思苦想了很久都的體積，冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。一天，他跨進(jìn)盛沒有結(jié)果。一天，他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí)，看見浴缸里的水向外溢，他忽滿水的浴缸洗澡時(shí)，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？液體的體積嗎？排開液體的體積排開液體的體積物體浸在液體中的體積物體浸在液體中的

2、體積=做做想想做做想想將易拉罐按入裝滿水的燒杯將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液體中，感受浮力與排開的液體的關(guān)系。的關(guān)系?；仡櫍夯仡櫍焊×Υ笮∨c哪些因素有關(guān)？浮力大小與哪些因素有關(guān)？浮力大小，浮力大小，跟它跟它浸在液體中的體積浸在液體中的體積和和液體的密度液體的密度有有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。力就越大。猜猜 想想 浮力與排開的液體有什么關(guān)系？浮力與排開的液體有什么關(guān)系？ 可以怎樣表述浮力的大??？可以怎樣表述浮力的大小？浮力大小可能與浮力大小可能與排開液體的體積排開液體的體積液體的密度有關(guān)液體的密度有關(guān)浮力大小

3、，跟它浮力大小，跟它排開液體的體積排開液體的體積和和液體的密度液體的密度有有關(guān)。關(guān)。排開液體的體積排開液體的體積越大、越大、液體的密度液體的密度越大，浮越大，浮力就越大。力就越大。浮力大小可能與浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。排開液體的重力有關(guān)。一、阿基米德原理一、阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關(guān)系浮力與物體排開液體重力的關(guān)系圖圖1圖圖2圖圖3圖圖4測量數(shù)據(jù)填入記錄表；測量數(shù)據(jù)填入記錄表；用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)。用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)。探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格次次數(shù)數(shù)物體的物體的重力重力/N物體在液體中物體在液體中測力計(jì)示數(shù)測力計(jì)示數(shù)/N浮力浮力/N小桶

4、和排液小桶和排液的總重的總重/N小桶的小桶的重力重力N排開液體排開液體的重力的重力/N1234 一、阿基米德原理一、阿基米德原理分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論1浸在液體中的物體受到浸在液體中的物體受到豎直向上豎直向上的浮力的浮力2浮力的大?。ǜ×Φ拇笮。‵浮?。┑扔诘扔谖矬w排開液體的重力（物體排開液體的重力（ G排排） 0.850.850.850.850.800.750.650.550.050.100.200.300.770.770.770.770.820.870.971.070.050.100.200.301內(nèi)容：內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，浸在液體中的物體所受的浮力， 大小等于它排

5、開液體的重力。大小等于它排開液體的重力。2數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮浮=G排排4適用范圍：適用范圍：一切液體和氣體一切液體和氣體3用于計(jì)算的導(dǎo)出式：用于計(jì)算的導(dǎo)出式： F浮浮= G排排= m排排g= r r液液 gV排排一、阿基米德原理一、阿基米德原理阿基米阿基米德原理阿基米阿基米德原理德原理德原理1區(qū)分：浸沒、浸入、浸在；區(qū)分：浸沒、浸入、浸在； 2. . F浮浮r r液液 gV排排 r r液液液體的密度；液體的密度； V排排物體排開的液體的體積；物體排開的液體的體積；3. . F浮浮 r r液液 gV排排 決定式?jīng)Q定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液液、V排排有關(guān)，有關(guān)， 浮

6、力大小與浮力大小與物體的形狀、物體的密度，浸沒在物體的形狀、物體的密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運(yùn)動(dòng)液體中的深度及物體在液體中是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)。等因素?zé)o關(guān)。二、關(guān)于阿基米德原理的討論二、關(guān)于阿基米德原理的討論例例1浸在液體中的物體浸在液體中的物體, ,受到的浮力大小取決于受到的浮力大小取決于( )( )。 A. . 物體的體積和液體的密度物體的體積和液體的密度 B. . 物體的密度和物體浸入液體的深度物體的密度和物體浸入液體的深度 C. . 物體浸入液體的體積和液體的密度物體浸入液體的體積和液體的密度 D. .物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及

7、形狀等因素狀等因素C三、例題分析三、例題分析例例2一個(gè)體積為一個(gè)體積為300 cm3 的物體浮在水面上，的物體浮在水面上，它的它的2/3體積露出水面，它受的浮力是多大體積露出水面，它受的浮力是多大 N。（。（g取取10 N/kg）1據(jù)題意據(jù)題意V排排V/3 300/3 10-6 m3 10-4 m3 根據(jù)阿基米德原理：根據(jù)阿基米德原理： F浮浮G排液排液液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3 =1 N例例3把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒在把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒在水中，它們受到的浮力（水中，它們受到的浮力（ ）。）。 A相等相等 B鋁球的比鐵球大鋁

8、球的比鐵球大 C鋁球的比鐵球小鋁球的比鐵球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析解析】 鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等BmVr r 根據(jù)根據(jù) ，鐵鐵 鋁鋁 ，則，則V鐵鐵V鋁鋁，根據(jù)根據(jù)F浮浮=液液gV排排， F鋁浮鋁浮 F鐵浮鐵浮。 A鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深度最大度最大 B鉛球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲筱U球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲?C鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大 D因素太多，無法判斷因素太多，無法判斷 【解析解析】根據(jù)根據(jù) F浮浮=水水g V排排 ，浸沒，浸

9、沒，V 相同，相同， V排排相同，相同， F浮浮相同。相同。 提示：提示：浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。例例4如圖所示如圖所示, ,體積相同體積相同, ,密度不同的鉛球、鐵球、密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則( ) ( ) C例例5甲、乙兩個(gè)實(shí)心金屬球，它們質(zhì)量相同，其密甲、乙兩個(gè)實(shí)心金屬球，它們質(zhì)量相同，其密度分別為度分別為5103 kg/m3和和10103 kg/m3，甲球掛在甲，甲球掛在甲彈簧測力計(jì)下，乙球掛在乙彈簧測力計(jì)下，并且讓彈簧測力計(jì)下，乙球掛在乙彈簧測力計(jì)下，并且讓金屬球全部沒入

10、水中，這時(shí)（金屬球全部沒入水中，這時(shí)（ ）。）。 A甲、乙兩球所受到的浮力之比為甲、乙兩球所受到的浮力之比為1: :1 B甲、乙兩球所受到的浮力之比為甲、乙兩球所受到的浮力之比為1: :2 C甲、乙兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)之比為甲、乙兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)之比為8: :9 D甲、乙兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)之比為甲、乙兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)之比為11: :12 運(yùn)用浮力知識解決問題運(yùn)用浮力知識解決問題運(yùn)用浮力知識解決問題運(yùn)用浮力知識解決問題【解析解析】m甲甲m乙乙, 甲甲: 乙乙1:2，V甲甲:V乙乙2:1； 根據(jù)根據(jù) F浮浮水水g V排排，且，且V排排V物物 (浸沒浸沒) F浮甲浮甲: F浮乙浮乙2:1.

11、 分析物體受力：分析物體受力： F浮甲浮甲 +F甲甲G甲甲 F浮乙浮乙 +F乙乙G乙乙 89FGFgVgVFGFgVgVr rr rr rr r 甲甲甲甲浮浮甲甲甲甲甲甲水水甲甲乙乙乙乙浮浮乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙提示：提示：分析物體受力分析物體受力A ，B選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤C 選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確G乙乙 F乙乙 F浮乙浮乙G甲甲 F甲甲 F浮甲浮甲 1阿基米德原理的探究實(shí)驗(yàn)阿基米德原理的探究實(shí)驗(yàn)2阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式3阿基米德原理的公式討論阿基米德原理的公式討論4利用阿基米德原理的分析與計(jì)算利用阿基米德原理的分析與計(jì)算本課小結(jié)本課小結(jié) 作作 業(yè)業(yè)2彈簧測力計(jì)下掛一物體浸沒在水中時(shí)，彈簧測彈簧測力計(jì)下掛一物體浸沒在水中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是物體在空氣中彈簧測力計(jì)示數(shù)的力計(jì)的示數(shù)是物體在空氣中彈簧測力計(jì)示數(shù)的1/3，這個(gè)物體的密度是（這個(gè)物體的密度是（ ） A. 1/3103 kg/m3 B. 2/3103