第四节 阿基米德原理 - 光华督导课

已知： 已知：ρ水=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg × V排=1000cm3=10-3m3 求：F浮 解：F浮= ρ水gV排 =1.0×103kg/m3 ×9.8 N/kg×10-3m3 × × =9.8N 这物体受的浮力是9.8N。 答：这物体受的浮力是 。
小结： 小结：
浸在液体中的物体所受 浮力的大小等于被物体排开 的液体所受的重力。 的液体所受的重力。这便是 著名船、空气中上升的 在大海中航行的轮船、 在大海中航行的轮船 气球、 气球、太空中运行的宇宙飞船是否都受 到浮力？ 到浮力？
轮船受到海水浮力， 答：轮船受到海水浮力，气球受空 气浮力，飞船没有受到浮力。 气浮力，飞船没有受到浮力。
练习： 练习：
7.一物体浸入水中 排开了 一物体浸入水中,排开了 一物体浸入水中 排开了1000cm3水， 求受的浮力多大？ 求受的浮力多大？
？静止在桌面上的木块受到几个
力的作用？力的方向、 力的作用？力的方向、施力体各是 什么？ 什么？
N
G
？静止在水面上的木块受到几个
力的作用？力的方向、 力的作用？力的方向、施力体各是 什么？ 什么？
？
G
由以上现象可猜测： 由以上现象可猜测：液体 和气体对浸在其中的物体， 和气体对浸在其中的物体，可 能有一个竖直向上的托力。 能有一个竖直向上的托力。
作业： 作业：
顶尖：第四节 阿基米德 原理
2011年3月3日星期四
F浮=G排=m排液g=ρ液gV排
练习： 练习：
1. 液体和气体对浸在其中的物体有 竖直向上 （填方向）的托力， _____________（填方向）的托力，物 理学中把这个托力叫做浮力。 理学中把这个托力叫做浮力。 2.浸在液体中的物体所受浮力的大小 浸在液体中的物体所受浮力的大小 等于 （ ______（填“等于”、“大于”或“小 等于” 大于” 重力 于”）被物体排开的液体所受的 _______。这便是著名的阿基米德原理。 。这便是著名的阿基米德原理。
实验探究1：探究液体的浮力 实验探究 ：
(a)石块在空气和水中时 石块在空气和水中时 弹簧测力计示数的变化
(b)用手感受托力的存在 用手感受托力的存在
用弹簧测力计测得石块在空气中 1.0 在液体中的示 的示数为G=____N,在液体中的示 的示数为 数为F=___N,那么 那么， 数为 0.6 那么，水对石块的 0.4 浮力F 浮力 浮= G- F=___N。 。
练习： 练习：
3.下面几种关于浮力的说法中，正确的是 下面几种关于浮力的说法中， 下面几种关于浮力的说法中 …………………………………（ （ ） C A、只要液体密度大，对浸在其中的物体 、只要液体密度大， 的浮力就一定大； 的浮力就一定大； B、只要物体的体积大，所受的浮力一定 、只要物体的体积大， 大； C、物体所受的浮力的大小等于被物体排 、 开的液体所受的重力， 开的液体所受的重力，与液体的形状及浸 没液体时的深度无关； 没液体时的深度无关； D、阿基米德原理只适合液体。 、阿基米德原理只适合液体。
=GF浮=G-F
气球浮力演示实验： 气球浮力演示实验：
一、什么是浮力？ 什么是浮力？
1.液体和气体对浸在其中的物体有 1.液体和气体对浸在其中的物体有 竖直向上 _____________（填方向）的托力， _____________（填方向）的托力， 物理学中把这个托力叫做 浮力 。 2.一切浸入液体中的物体都受到浮 2.一切浸入液体中的物体都受到浮 力的作用。 =G称重法） 力的作用。F浮=G-F（称重法）
二、浮力大小跟哪些因素有关？ 浮力大小跟哪些因素有关？ 物体在液体中所受浮力的 大小不仅与液体的______有 大小不仅与液体的 密度 有 还与物体排开液体 排开液体的 关，还与物体排开液体的 体积 有关 而与浸没 ______有关，而与浸没在液 有关， 浸没在液 体中的______无关 无关。 体中的 深度 无关。
巨轮远航巴勒斯 坦交界，是世界上最低的湖 坦交界， 泊，湖面海拔-422米，死海 湖面海拔 米 的湖岸是地球上已露出陆地 的最低点，湖长67公里 公里， 的最低点，湖长 公里，宽 18公里，面积 公里， 平方公里。 公里 面积810平方公里。 平方公里 死海也是世界上最深的咸水 湖、最咸的湖，最深处380 最咸的湖，最深处 最深处湖床海拔-800米， 米，最深处湖床海拔 米 湖水盐度达300g/L，为一般 湖水盐度达 ， 海水的8.6倍 海水的 倍。
1.0 0.9
0.6
1.3
0.4
0.4
比较测得的浮力与排开水 的重量，你发现了什么？ 的重量，你发现了什么？
F浮=G排
三、阿基米德原理： 阿基米德原理：
1.浸在液体中的物体所受浮力的大小 1.浸在液体中的物体所受浮力的大小 ______（ 等于” 大于” ______（填“等于”、“大于”或 等于 小于” “小于”）被物体排开的液体所受的 重力 _______。 _______。 2.公式 公式： 2.公式：
第四节： 第四节： 阿基米德原理
阿基米德（ 阿基米德（Archimedes， ， 前287~前212）是古希腊伟大的 前 ） 科学家。 科学家。他在物理学方面的贡 献主要有两项： 献主要有两项：其一是关于浮 力问题； 力问题；其二是关于杠杆平衡 问题。 问题。
传说澡盆的水溢出给了阿 基米德启发， 基米德启发，由此他鉴别出了 国王的王冠是否纯金所制。 国王的王冠是否纯金所制。 阿基米德有句名言： 阿基米德有句名言：“给我一个 支点，我可以撬动地球” 支点，我可以撬动地球”。
把物体放入盐水中， 把物体放入盐水中 (a)把物体放入清水中，发 (b)把物体放入盐水中， 把物体放入清水中， 把物体放入清水中 发现物体浮出水面。 发现物体浮出水面。 现物体沉入水底。 现物体沉入水底。
结论：浮力的大小与液体的密度有关。 结论：浮力的大小与液体的密度有关。
观察1 观察
• 同一个物体浸在液体中的体积不同时， 同一个物体浸在液体中的体积不同时， 弹簧测力计示数的变化情况。 弹簧测力计示数的变化情况。 • 现象：浸在液体中的体积越大，弹簧 现象：浸在液体中的体积越大， 测力计示数越小 越小。 测力计示数越小。 • 结论：物体在液体所受浮力的大小与 结论： 排开液体的体积有关 有关。 排开液体的体积有关。
观察2 观察
• 同一个物体浸没在液体中深度不同 弹簧测力计的示数是否发生变化。 时，弹簧测力计的示数是否发生变化。 •现象：浸没在液体中的深度不同，弹 现象：浸没在液体中的深度不同， 现象 簧测力计示数没有变化 没有变化。 簧测力计示数没有变化。 • 结论：物体在液体所受浮力的大小与 结论： 浸没在液体中的深度无关 无关。 浸没在液体中的深度无关。
实验探究3 实验探究
探究浮力的大小 浮力的大小与液体的密度 和物体排开液体体积的大小有 什么样的关系呢？ 什么样的关系呢？
(a)用弹簧测 用弹簧测 力计分别测 出石块和空 杯所受的重 力
(b)把石块浸没 把石块浸没 在水面恰好与 溢口相平的溢 杯中， 杯中，用空杯 承接从溢杯里 被排开的水， 被排开的水， 读出此时弹簧 测力计示数
(c)用弹簧测 用弹簧测 力计测出承 接了水后杯 子的总重
将实验所收集到的数据记录在下表中： 将实验所收集到的数据记录在下表中：
研究 对象 物重 G/N 空杯 重 G杯/N 物体浸没水中 时弹簧测力计 示数 F＇/N ＇ 杯、水 总重 G总/N 浮力的大 小 F浮/N 排开水的 重量 G排/N
物 块
实验探究2 实验探究
猜想与假设
⑴轮船从江河航行到大海，吃水的深度 轮船从江河航行到大海， 变化了。由此猜想： 变化了。由此猜想：浮力可能与液体的 密度有关。 密度有关。 ⑵从井中提水，盛满水的桶露出水面越 从井中提水， 提桶的力就越大。由此猜想： 多，提桶的力就越大。由此猜想：浮力 可能与物体浸入液体中的深度有关， 可能与物体浸入液体中的深度有关，也 可能与物体排开液体的体积有关？ 可能与物体排开液体的体积有关？
练习： 练习：
4.将重 的物块放入盛满水的烧杯中，从杯中 将重5N的物块放入盛满水的烧杯中 将重 的物块放入盛满水的烧杯中， 溢出3N的水 则物块受到的浮力是（ 的水， 溢出 的水，则物块受到的浮力是（ C ） A、8N； B、5N； C、3N； D、2N。 、 ； 、 ； 、 ； 、 。 5.在弹簧测力计的下端挂一实心铜球，现将铜 在弹簧测力计的下端挂一实心铜球， 在弹簧测力计的下端挂一实心铜球 球慢慢浸入水中，直到铜块沉到水底， 球慢慢浸入水中，直到铜块沉到水底，在铜块 浸入到沉底的过程中， 浸入到沉底的过程中，弹簧测力计的示数将 ……………………………………（ （ ） C A、逐渐变小； B、保持不变； 、逐渐变小； 、保持不变； C、先逐渐变小，后保持不变； 、先逐渐变小，后保持不变； D、先逐渐变小，后逐渐变大。 、先逐渐变小，后逐渐变大。