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文檔簡(jiǎn)介
第2節(jié)阿基米德原理
阿基米德阿基米德(公元前287年—公元前212年),古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家,確定了許多物體表面積和體積的計(jì)算方法,發(fā)現(xiàn)了杠桿原理和浮力定律,出生于西西里島的敘拉古。設(shè)計(jì)制造了多種機(jī)械,如螺旋揚(yáng)水器、軍用投射器等。阿基米德到過亞歷山大里亞,據(jù)說他住在亞歷山大里亞時(shí)期發(fā)明了阿基米德式螺旋抽水機(jī)。
阿基米德的啟示兩千多年以前,希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的,要測(cè)量王冠的體積,冥思苦想了很久都沒有結(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,他忽然想到:物體浸在液體中的體積,不就是物體排開液體的體積嗎?一、阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關(guān)系圖1圖2圖3圖4測(cè)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)。探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)/N浮力/N小桶和排液的總重/N小桶的重力/N排開液體的重力/N1234一、阿基米德原理分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論1.浸在液體中的物體受到向上的浮力2.浮力的大小等于物體排開液體的重力1.內(nèi)容:浸在液體中的物體所受的浮力,大小等于它排開液體的重力。2.?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式:F浮=G排4.適用范圍:液體和氣體3.用于計(jì)算的導(dǎo)出式:F浮=G排=m排g=r液gV排二、阿基米德原理例1浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于()。A.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
C.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狀等因素C三、例題分析×√××例2一個(gè)體積為300cm3
的物體浮在水面上,它的2/3體積露出水面,它受的浮力是多大
N。(g取10N/kg)1【解析】
根據(jù)阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液gV排
據(jù)題意V排=V/3F?。溅岩篻V排
=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N例3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()。
A.相等B.鋁球的比鐵球大
C.鋁球的比鐵球小D.浮力都等于重力【解析】鐵球和鋁球的重力相等,則質(zhì)量相等B根據(jù),ρ鐵>ρ鋁
,則V鐵<V鋁,根據(jù)F浮=ρ液gV排,∴F鋁?。?/p>
F鐵浮。A.鋁球受到的浮力最大,因?yàn)樗胍后w的深度最大B.鉛球受到的浮力最大,因?yàn)樗拿芏茸畲驝.鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大D.因素太多,無法判斷
【解析】根據(jù)F浮=ρ水g
V排,∵浸沒,V相同,∴V排相同,∴F浮相同。提示:浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。例4如圖所示,體積相同,密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方,則()C例5甲、乙兩個(gè)實(shí)心金屬球,它們質(zhì)量相同,其密度分別為5×103kg/m3和10×103kg/m3,甲球掛在甲彈簧測(cè)力計(jì)下,乙球掛在乙彈簧測(cè)力計(jì)下,并且讓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2:1B.甲、乙兩球所受到的浮力之比為1:2C.甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之比為8:9D.甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之比為11:12運(yùn)用浮力知識(shí)解決問題運(yùn)用浮力知識(shí)解決問題【解析】∵m甲=m乙,ρ甲:ρ乙=1:2,V甲:V乙=2:1;
根據(jù)F?。溅阉甮
V排,且V排=V物
∴F浮甲:
F浮乙=2:1.分析物體受力:
F浮甲
+F甲=G甲①
F浮乙
+F乙=G乙②提示:分析物體受力A選項(xiàng)正確C選項(xiàng)正確G乙
F乙
F浮乙G甲
F甲
F浮甲
作業(yè)2.彈簧測(cè)力計(jì)下掛一物體浸沒在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是物體在空氣中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的1/3,這個(gè)物體的密度是()A.1/3×103kg/m3B.2/3×103kg/m3C.3×103kg/m3D.3/2×103kg/m31.鐵塊的體積是100cm3,全部浸入水中時(shí),排開水的體積是
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