阿基米德原理(提高)知识讲解
阿基米德原理详细
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,与液体的形状及浸 没液体时的深度无关;
D、阿基米德原理只适合液体
练习:
4.将重5N的物块放入盛满水的烧杯中从杯中溢
出3N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,弹簧测力计的示数
相同点:
都是静止在液体中都只受重力和浮力作用, 根据二力平衡条件,重力和浮力相等,即:
F浮 =G F浮
悬浮
G
F浮
漂浮
G
不同点:
悬浮
(1悬浮时物体停留在液体内部的任 何地方,它必定全部浸没在液体中;
而漂浮,物体是静止在液面上,它必
定在一部分露在液面之上
漂浮
V排 =V物
(2悬浮时物体浸没在液体中,所以 V排 =V物,而漂浮时,物体只有一部 分浸入液体中,所以V排〈V物
根据公式 F浮=ρ液g V排浸没时, V排 = V物, 当ρ液不同时,浮力也随之变化
(4浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的 压力差
物体在液体中的位置越深则受到的液
体压强越大,则作用在物体各个面上
的压力越大
F上
根据F压=PS=ρ液g h. S当h增大时,F压 也增大 但上、下两个表面的压力差 h1
物体浸没水中 杯、水
时弹簧测力计 总重 G
示数F′/N
总/N
浮力的大小 F浮/N
排开水的 重量G排/N
0.45
0.70
0.90 0.45
0.45
0.45
阿基米德原理重点难点单元知识要点
一.重点难点重点:浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
难点:阿基米德原理及其应用。
*应如何理解“F浮=ρ液gV排”中的V排阿基米德原理告诉我们,浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
其数学表达式为F浮=ρ液gV排。
从公式可看出,若物体在液体中确实受到浮力,则其大小将取决于被物体排开的那部分液体的密度ρ液和被物体排开的液体中对产生浮力有贡献的那部分液体的体积V排,而与其它因素无关,对V排,初学者易产生以下几个方面的误解。
在教学过程中应引起充分的注意。
(1)在一般情况下,V 排是指被物体排开的液体的体积,它有别于但又依赖于物体的体积V物。
例如,把截面积为S,长为L的圆柱体沿竖直方向缓慢浸入水中,如图1所示。
当圆柱浸入水中的深度为L1时,圆柱体排开液体的体积等于其在液面以下部分的体积,即V排=SL1,显然,V排小于物体的体积V物=SL。
当圆柱体浸入水中的深度L1逐渐增加时,V排也逐渐增大,但总小于圆柱体的体积S·L。
只有当圆柱体全部浸入水中且其下表面不与容器底接触时,才有V排=V物。
所以,物体排开液体的体积与物体体积之间的关系(在一般情况下)为V排≤V物。
那种对V排一定等(小)于V物的说法,实乃是对V排的误解之一。
(2)在图所示的容器中盛有2分米3的水,当把一个体积为10分米3,形状和容器相似且直径略小于容器内径的圆柱体放入此容器中时,水面恰将圆柱体淹没,求圆柱体所受的浮力多大?分析和解:容器中原有水的体积为2分米3,将体积是10分米3的圆柱体浸入水中,因水具有流动性,故其将从图甲所处的分布形式因被物体挤压而过渡到图乙的分布形式将圆柱体淹没。
使原来仅占有2分米3的空间的水因圆柱体的介入改变为占有12分米3的空间。
此时圆柱体排开液体的体积V排=10分米3,大于容器中原有液体的体积。
圆柱体所受浮力为F浮=ρ水gV排=1×103千克/米3×9.8牛/千克×10×10-3米3=98牛,大于容器中原有水的重力G=ρ水gV=1×103千克/米3×9.8牛/千克×2×10-3米3=19.6牛。
阿基米德原理
阿基米德原理1. 简介阿基米德原理是指在液体中,物体所受到的浮力大小等于其排开液体的重量。
这一原理由古希腊科学家阿基米德在公元前3世纪提出,并以他的名字命名。
阿基米德原理是描述物体在液体中浮沉的规律,对于了解浮力的概念和应用具有重要意义。
2. 原理解释根据阿基米德原理,当一个物体浸入到一个液体中时,液体会通过物体上表面积的各个点均匀地向上施加一个力,这个力称为浮力。
浮力的大小等于排开的液体的重量。
概括来说,阿基米德原理表明了当物体浸入液体中时,物体受到的浮力等于被物体排开的液体的重量。
3. 计算公式根据阿基米德原理,浮力可以用下面的公式计算:F = ρ × V × g其中: - F是浮力,单位是牛顿(N) - ρ是液体的密度,单位是千克/立方米(kg/m3) - V是物体排开的液体体积,单位是立方米(m3) - g是重力加速度,单位是米/秒的平方(m/s2)4. 应用示例阿基米德原理在日常生活中有许多重要的应用。
以下是一些典型的应用示例:4.1. 船舶浮力阿基米德原理解释了为什么一艘沉没的船能够浮起来。
当船在水中放入时,船的底部排开的水的重量正好等于船的重量,因此,船就能够浮在水面上。
船体浸入水中,底部排开的水会施加一个向上的浮力,使船漂浮在水上。
4.2. 漂浮物体浮力阿基米德原理也可以解释为什么一些物体会漂浮在液体表面上。
例如,一个密度小于水的物体可以在水中浮起来,因为它排开的水的重量大于物体的重量。
4.3. 热气球原理热气球的原理也可以用阿基米德原理来解释。
热气球被加热时,气体的密度会降低,使整个热气球的平均密度小于周围空气的密度。
因此,在氦气或热空气充满热气球时,由于浮力大于热气球的重量,热气球就会上升。
5. 总结阿基米德原理是描述物体在液体中浮沉规律的重要原理。
通过阿基米德原理,我们可以理解浮力的概念和应用。
该原理不仅在日常生活中有很多实际应用,还对于科学研究和工程设计有着重要的意义。
阿基米德原理内容
阿基米德原理内容
阿基米德原理,又称阿氏原理,是物理学中一个基本原理,它阐述了当物体在液体或气体中浸泡或悬浮时所受到的浮力等于被物体排开的液体或气体的重量的大小。
根据阿基米德原理,浸泡在液体中的物体所受到的浮力大小等于物体排开该液体的重量。
具体而言,当一个物体被完全或部分地浸入液体中时,该物体受到的浮力大小等于液体质量与物体所浸泡液体的密度之积以及重力加速度的乘积。
这个浮力的方向则始终垂直于物体所浸泡液体表面。
根据阿基米德原理,若一个物体的密度小于所浸泡液体的密度,它会受到向上的浮力,从而浮在液体表面上;若物体密度等于液体密度,它将会在液体中悬浮,保持浮力与重力平衡;若物体密度大于液体密度,它将会受到向下的浮力,而沉入液体中。
阿基米德原理的一个重要应用是在浮力测定和浮力计算方面。
在实际应用中,可以通过使用测力计或其他简易测量装置来测量物体所受到的浮力大小,从而得出物体的密度或浮力的数值。
同时,阿基米德原理也可以用来解释为什么大型物体如船只能够浮在水面上、为什么气球可以飘浮在空中等现象。
需要注意的是,阿基米德原理只适用于理想条件下的液体和气体,即无视粘性、表面张力、湍流等因素的影响。
在实际情况中需要综合考虑更多的因素以进行准确的计算和分析。
阿基米德原理重要知识点
阿基米德原理重要知识
点
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阿基米德原理重要知识点归纳总结
,
等于物体排开液体所受的重力.
数学表达式:F
浮 =ρ液
g V 排 ( F 浮=G 排 ) 影响浮力大小的因素:(1)液体的密度 (2)物体排开液体的体积 探究浮力大小跟那些因素有关的基本结论:
(1) 在液体密度和物体排开液体体积相同时,物体所受的浮力与
其浸没的深度无关.
(2) 在液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越
大.
(3) 在物体排开液体的体积相同时, 液体密度越大,所受的浮力
越大. 计算浮力的基本方法:
(1) 用漂浮或悬浮条件求浮力: F 浮=G 物 (2) 用浮力产生的原因求浮力: F 浮=F 向上-F 向下 (3) 用弹簧测力计测浮力的方法求浮力:F 浮=G 物-F (4) 用阿基米德原理求浮力:F 浮=ρ液g V 排
物体在液体中的浮沉状态。
阿基米德原理了解阿基米德原理及其应用
阿基米德原理了解阿基米德原理及其应用阿基米德原理是古希腊科学家阿基米德在公元前3世纪提出的一个物理原理,它描述了物体在浸入液体中受到的浮力等于所排除液体的重量的大小。
阿基米德原理在现代科学中有着广泛的应用,包括工程设计、航海航空、水上运动等领域。
本文将深入探究阿基米德原理的背景、基本原理及其实际应用。
一、阿基米德原理的背景阿基米德原理得名于古希腊科学家阿基米德。
据传,阿基米德在公元前3世纪时,接受了一个任务,即判断国王的王冠是否为纯金。
当时的状况是,国王所提供的一定质量的金冠被怀疑掺杂了其他金属。
阿基米德陷入困惑,但当他洗澡的时候发现了一个启示,他发现自己在浸入水中时,水位上升,而这个现象让他联想到金冠的质量判断。
二、阿基米德原理的基本原理阿基米德原理表明,浸入液体中的物体所受到的浮力等于排除掉的液体的重量。
换句话说,当物体完全或部分浸入液体时,液体对该物体的支持力等于物体排除液体的重量。
这个浮力的大小等于物体的体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
三、阿基米德原理的应用1.浮力原理在实际生活中起到非常重要的作用。
例如,船只能够浮在水面上就是因为阿基米德原理。
船体的体积足够大,可以排除掉足够多的水,使得浮力大于船只的重量,从而保证了船只能够浮在水面上。
2.在工程设计中,阿基米德原理也有着广泛的应用。
例如,在建造桥梁或楼房时,需要计算建筑物的重量和地基的承重能力。
通过阿基米德原理,可以计算出建筑物受到的浮力,从而判断是否达到了设计的承重要求。
3.水上运动项目也充分利用了阿基米德原理的原理。
例如,冲浪、滑水等运动需要借助浮力来支持人体在水上的平衡。
同时,潜水运动中的潜水艇也需要以浮力原理为基础,控制潜艇的浮沉状态。
4.在航空航天领域,阿基米德原理同样发挥着重要的作用。
例如,热气球利用加热导致热气的膨胀,从而减轻了热气球的密度,使其浮在空中。
同时,飞机的升力原理中也包含了阿基米德原理的概念。
总结:阿基米德原理作为一个重要的物理原理,具有广泛的应用领域。
阿基米德原理及公式
阿基米德原理及公式阿基米德原理,也称为浮力定律,是古希腊科学家阿基米德在公元前三世纪提出的一个物理定律。
这个定律是关于物体在液体中浮力和重力之间的关系,它是理解浮力产生和物体浮沉现象的基础。
阿基米德原理在物理学和工程学中有着广泛的应用。
根据阿基米德原理,当一个物体完全或部分浸没在液体中时,它所受到的浮力等于所排出液体的重量。
换句话说,浸没在液体中的物体所受到的浮力等于物体的体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
这个原理可以用以下公式来表示:F = ρVg其中,F表示浮力,ρ表示液体的密度,V表示物体的体积,g表示重力加速度。
阿基米德原理的应用非常广泛。
例如,在船舶设计中,设计师需要计算船体的浮力,以确保船只能够浮在水面上。
在建筑工程中,工程师需要计算建筑物基础的浮力,以确保建筑物能够稳定地承受地面的压力。
在物体测量中,阿基米德原理也常常被用来测量物体的密度。
除了浮力的计算,阿基米德原理还可以用来解释为什么一些物体会浮在液体中,而另一些物体会沉没。
根据原理,当物体的密度小于液体的密度时,物体会浮在液体表面上;当物体的密度大于液体的密度时,物体会沉没到液体中。
这也是为什么金属船可以浮在水面上,而石头会沉入水中的原因。
阿基米德原理的发现对科学和工程学的发展产生了深远的影响。
它不仅解释了浮力的产生和物体浮沉的现象,而且为工程设计和物体测量提供了重要的依据。
阿基米德原理的公式也成为物理学和工程学中的基础知识,在各个领域得到了广泛的应用。
总结起来,阿基米德原理是关于浮力和重力之间关系的物理定律。
根据这个原理,浮力等于所排出液体的重量。
阿基米德原理的公式可以用来计算浮力,并帮助理解浮力产生和物体浮沉的原理。
这个原理在科学和工程学中有着广泛的应用,对于船舶设计、建筑工程和物体测量等领域起到了重要的作用。
阿基米德原理内容
阿基米德原理内容阿基米德原理,又称浮力定律,是古希腊数学家阿基米德在公元前3世纪提出的一个关于浮力的原理。
这一原理是指,在静止的液体中,物体受到的浮力等于其排开的液体的重量。
这一原理对于我们理解物体在液体中的浮沉现象以及设计制造浮力装置具有重要意义。
首先,我们来看一下阿基米德原理的具体内容。
在静止的液体中,当一个物体部分或全部浸没在液体中时,液体会对物体产生一个向上的浮力,这个浮力的大小等于物体排开的液体的重量。
这意味着,当物体受到的浮力大于或等于其自身的重力时,物体就会浮起来;当物体受到的浮力小于其自身的重力时,物体就会下沉。
这就是阿基米德原理的核心内容。
阿基米德原理的应用非常广泛。
首先,它对于我们理解物体在液体中的浮沉现象具有重要意义。
无论是船只在水中浮沉,还是气球在空气中飘浮,都可以通过阿基米德原理来解释。
其次,阿基米德原理也为我们设计制造浮力装置提供了理论依据。
例如,潜水艇和潜水器的浮潜原理,以及气球和飞艇的飞行原理,都与阿基米德原理密切相关。
除此之外,阿基米德原理还在我们的日常生活中发挥着重要作用。
比如,我们在洗澡时,身体会感觉轻盈是因为身体浸没在水中受到的浮力;而在游泳时,我们可以利用浮力来保持身体的浮起。
甚至在水中玩耍时,我们也可以感受到阿基米德原理的存在。
总的来说,阿基米德原理是一个非常重要的物理原理,它对我们理解物体在液体中的浮沉现象,设计制造浮力装置,以及日常生活中的一些现象都具有重要意义。
通过对阿基米德原理的深入理解,我们可以更好地利用浮力来解决实际问题,同时也能够更好地理解自然界中的一些现象。
希望大家能够加深对阿基米德原理的理解,从而更好地应用它在实际生活中。
9.2. 阿基米德原理 思维导图、知识点汇总 初中物理沪粤版八年级下册(2022~2023学年)
(2)物体“浸在液体里”有两种情况:一是“全部浸入(即浸没)”,此时V排
=V浸=V物);二是“部分浸入”,此时V排=V浸<V物。
知识总结
(3)阿基米德原理表明:浮力大小只和 ρ液、V排有关,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漂浮、悬浮、沉在水底还是运动等因素无关。
知识总结
4.关于物体“排开液体的体积V排”和物体的体积为V物的关系:
思维导图
内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大
小等于它排开的液体所受的重力
阿基米德原理
公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
适用范围:液体和气体
阿基米德原理
求浮力F浮=ρ液gV排
应用
求排开液体的体积V排=
求液体的密度ρ液=
浮
排
浮
液
知识总结
9.2 阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的
它们在数值上不一定相等,当物体浸没在液体里时, V排=V物 ,此时,物体在这
种液体中受到浮力最大。在同种液体中,根据F液=ρ液 gV排,物体受到的浮力跟它
排开液体的体积成正比。由此看出浮力的大小跟物体的体积无关,物体的体积再
大,浸在液体里的体积很小,它也不会受到多大的浮力。
知识总结
5. 阿基米德原理是通过探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验,概括、
归纳出的,要认识建立该原理的过程。
6.阿基米德原理阐明了浮力的三要素:
①浮力大小等于物体所排开的液体所受到的重力,即F浮=G排;
②浮力方向是竖直向上的排,导出式:F浮=G排=m排 g=ρ液 gV排
ρ液表示液体的密度,单位:千克/米3(kg/m3 )
阿基米德原理详解
阿基米德原理详解1. 简介阿基米德原理是古希腊科学家阿基米德在公元前3世纪提出的一个物理学原理,它描述了在浸入液体中的物体所受到的浮力大小等于所排开液体的重量的大小。
阿基米德原理是理解物体在液体中浮力与重力之间关系的重要概念,它对于解释浮力现象以及船只浮在水上的原因有重要意义。
在本文中,我们将详细解释阿基米德原理的工作原理和相关的应用。
2. 阿基米德原理的表述阿基米德原理可以用以下方式表述:物体完全或部分浸没在液体中时,所受到的向上的浮力大小等于物体排开液体的重量的大小。
换句话说,物体所受到的浮力等于它浸没的部分的体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
3. 浮力和重力在了解阿基米德原理之前,我们先来理解浮力和重力的定义。
浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力。
浮力的大小取决于物体浸没在液体或气体中的体积以及液体或气体的密度。
当物体浸没在液体中时,物体将排开一定体积的液体,该体积的液体的重量正好等于物体受到的浮力。
重力是指物体受到的地球引力的作用力。
重力的大小取决于物体的质量以及地球的重力加速度。
根据阿基米德原理,当物体处于静止平衡状态时,浮力和重力必须达到平衡,即浮力等于重力,这就是物体在液体中浮起来的原因。
4. 阿基米德原理的应用阿基米德原理的应用非常广泛,以下是一些常见的应用场景:4.1 船只的浮力船只的浮力是阿基米德原理的典型应用。
船只的体积大,浸没在水中的体积也相对较大,因此它所受到的浮力比重力大,使得船能够漂浮在水面上。
这就是为什么即使很重的船只也能在水上浮起来的原因。
4.2 物体的测密度利用阿基米德原理,我们可以通过测量物体浸没在液体中的浮力来计算物体的密度。
根据阿基米德原理公式,浮力等于物体浸没的体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
通过称量浸没的物体和测量浸没的液体的体积,我们可以反推出物体的密度。
4.3 潜水艇的浮沉控制潜水艇的浮沉控制也是阿基米德原理的应用之一。
通过控制潜水艇的浸没体积,可以控制潜水艇受到的浮力。
阿基米德原理(提高)知识讲解
要点二、浮力的大小 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 (1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶 (2)实验步骤:
①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;
②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。同时,用小桶收集物体排开的水;
③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
阿基米德原理(提高)
【学习目标】 1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系; 2.理解阿基米德原理; 3.能利用阿基米德原理求浮力、体积、密度。 【要点梳理】 要点一、影响浮力大小的因素: 1.浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关: (1)如图甲所示,把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中,并分别停在液体内不同的深度; (2)弹簧测力计的示数没有变化; (3)浮力的大小跟物体浸没的深度没有关系。 2.浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的体积有关: (1)如图乙所示,把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下,并逐渐增大物体浸在液体中的体积; (2)弹簧测力计的示数逐渐减小; (3)随着物体浸在液体中的体积逐渐增大,物体受到的浮力也逐渐增大。 3.浮力的大小是否跟液体的密度有关: (1)用密度不同的液体(清水和密度不同的盐水),把这些液体,按照密度由小到大的顺序排列。再把悬挂在测力 计下的同一物体先后浸没在这些液体中。 (2)弹簧测力计的示数,随着液体密度的增大而减小; (3)液体的密度越大,浸没的物体受到的浮力也越大。
的浮力分别为 Fa、Fb、Fc,则三种情况下金属球所受的浮力大小关系(已知ρ盐水>ρ水)( )
A.Fa=Fb=Fc
B.Fb>Fc>Fa
C.Fb>Fa>Fc
D.Fc>Fb>Fa
【思路点拨】(1)利用公式 F浮 =液gV排 比较出金属球在 a、b 液体中所受浮力大小;由 盐水 水 即可得出结论;
阿基米德原理介绍
阿基米德原理介绍1.阿基米德原理是什么1.1定义浸在静止流体(气体或液体)中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体的重量,方向垂直向上,通过被排开流体的质心。
1.2公式1.公式F浮=G排=ρ涂·g·V排单位:F浮——Nρ涂——千克/米3g%%——牛顿/千克V排——米32.推导阿基米德原理:根据浮力产生原因,上下表而的压力差:以边长为a的正方形铁块为例,沉没水中时水深h。
上表面压强p1=ρg(h-a), 压强等于液体密度乘以g乘以深度,水总的深度是h,下表面压强p2=ρgh 水中正方体高a,正方体上表面距离水面h-aF浮=a^2 p2-a^2 p1 浮力等于下表面压力减去上表面压力,压力等于压强乘以受力面积=a^2[ρgh-ρg(h-a)] 正方体底面积是边长的平方a^2=a^2ρga=a^3ρg=Vρg铁块体积就是排开水的体积。
1.3浮力的有关因素浮力只与ρ液,V排有关;与ρ物(G物),h深和V物无直接关系。
1.4阿基米德被发现的故事阿基米德发现的浮力原理奠定了流体静力学的基础。
传说海伦国王召见阿基米德,请他鉴定纯金王冠是否掺假。
他冥思苦想了很多天,在踏进浴缸洗澡的时候,从看到水上涨中获得灵感,有了关于浮体的重大发现,通过皇冠排出的水解决了国王的问题。
在著名的《论浮体》一书中,他按照各种固体的形状和比重的变化来确定其浮于水中的位置,并且详细阐述和总结了后来闻名于世的阿基米德原理:放在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排开的液体重量。
从此使人们对物体的沉浮有了科学的认识。
2.阿基米德原理的适用范围2.1适用范围适用于液体和气体。
阿基米德原理适用于全部或部分浸没在静态流体中的物体,要求物体的下表面必须与流体接触。
如果物体的下表面没有完全与流体接触,例如被水淹没的码头、插入海底的沉船、打入湖底的桩等。
,在这样的情况下,此时水的力不等于原理中规定的力。
如果相对于物体有明显的水流,这个原理就不适用。
阿基米德原理的详解和应用
阿基米德原理的详解和应用1. 什么是阿基米德原理阿基米德原理又叫阿基米德浮力定律,是基于阿基米德提出的物理定律。
它表明:浸入液体中的物体所受浮力等于该物体排开的液体的重量。
简单来说,当物体浸入液体中时,它会受到一个向上的浮力,这个浮力的大小与物体排开的液体的重量相等。
阿基米德原理是描述物体在液体中浮沉的定律,对于理解浮力、浮力平衡以及物体浮沉的条件具有重要意义。
2. 阿基米德原理的公式阿基米德原理可以用以下公式表示:•Fb = ρ液体 * V * g其中: Fb 表示浮力的大小,单位是牛顿(N);ρ液体表示液体的密度,单位是千克/立方米(kg/m³); V 表示物体在液体中排开的液体体积,单位是立方米(m³); g 表示重力加速度,单位是米/秒²(m/s²)。
根据阿基米德原理的公式,我们可以计算出物体所受的浮力大小。
3. 阿基米德原理的应用3.1 物体浮沉的条件根据阿基米德原理,物体浮沉的条件可以总结为:•当物体的体积密度<液体的密度时,物体将浮在液体表面;•当物体的体积密度=液体的密度时,物体将悬浮在液体中;•当物体的体积密度>液体的密度时,物体将沉没在液体中。
3.2 浮力的应用阿基米德原理中的浮力在许多日常生活和工程应用中具有重要作用:•船只的浮力:船只利用阿基米德原理中的浮力实现浮在水面上,从而能够承载货物和乘客;•潜水:潜水器利用浮力来平衡自身的重量,使潜水人员能够在水下工作;•水下潜艇:潜艇可以调节自身的浮力,来控制在水中的深度;•热气球:热气球的浮力来自于加热气体的热胀冷缩效应,使得热气球能够飞行在空中;•水果的浮力:当水果浮在水中时,可以通过测量水果的浮力来确定其密度,以此判断水果的成熟度。
3.3 浮力的计算利用阿基米德原理,我们可以计算出物体所受的浮力。
下面举一个具体的例子:假设有一个木块,它的体积为0.1立方米,密度为600千克/立方米。
物理阿基米德原理知识点
物理阿基米德原理知识点
1. 嘿,你知道吗?阿基米德原理说的是物体在液体中受到的浮力等于它排开液体的重力呀!就像把一个皮球扔到水里,它会往上浮,这就是因为皮球受到了浮力呀!这多有意思啊。
2. 哇塞,阿基米德原理真的超神奇的嘞!比如说轮船能在海上航行,不就是因为它利用了这个原理嘛,能排开很多很多的水,产生足够的浮力来支撑自己呀,你说是不是很厉害?
3. 嘿呀,想想看,我们游泳的时候能浮起来,其实也是阿基米德原理在起作用呢!我们的身体排开了水,就有浮力把我们托起来啦,这不是很有趣吗?
4. 哎呀呀,阿基米德原理可重要啦!像潜水艇,它能下潜和上浮不就是通过控制排开水量来实现的嘛,这简直太妙啦!
5. 哟呵,你想想,为什么一块铁会沉到水底,但用铁做的船却能浮在水面上呢?哈哈,就是因为阿基米德原理呀,船的形状让它能排开大量的水,产生足够浮力呢!
6. 哇哦,阿基米德原理无处不在呀!比如测量液体密度的时候也会用到呢,是不是超级有用呀?
我的观点结论就是:阿基米德原理在我们生活中真的有好多好多的应用,它真的太神奇、太重要啦!。
《阿基米德原理》 知识清单
《阿基米德原理》知识清单一、阿基米德原理的发现阿基米德原理的发现是一个充满智慧和灵感的故事。
据说,古希腊国王希伦二世让工匠打造了一顶纯金的王冠。
国王怀疑工匠在制作过程中掺入了其他金属,于是他请阿基米德来鉴定王冠是否是纯金的。
阿基米德苦思冥想了很久,一直没有找到合适的方法。
有一天,阿基米德在洗澡时,当他进入浴缸,看到水往外溢出,突然灵光一闪,想到了测量王冠体积的方法。
他兴奋地跳出浴缸,赤身裸体地跑上街,高喊:“我找到了!我找到了!”通过这个偶然的发现,阿基米德最终得出了著名的阿基米德原理。
二、阿基米德原理的内容阿基米德原理指出:浸入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。
用公式表示为:F 浮= G 排=ρ 液 gV 排。
其中,F 浮表示浮力,单位是牛顿(N);G 排表示物体排开液体所受的重力;ρ 液表示液体的密度,单位是千克每立方米(kg/m³);g 是重力加速度,约为 98N/kg(在粗略计算时,可取 10N/kg);V 排表示物体排开液体的体积,单位是立方米(m³)。
这个原理适用于液体和气体。
也就是说,当物体浸没在气体中时,同样受到浮力的作用,浮力的大小也可以用上述公式计算,只需将液体的密度换成气体的密度即可。
三、对阿基米德原理的深入理解1、浮力的方向浮力的方向总是竖直向上的。
这是因为液体或气体对物体的压力差导致了浮力的产生,而压力总是垂直于接触面的,所以浮力的方向必然是竖直向上。
2、物体排开液体的体积物体排开液体的体积是指物体浸入液体中所占有的液体体积。
当物体完全浸没在液体中时,排开液体的体积等于物体的体积;当物体部分浸没在液体中时,排开液体的体积等于物体浸入液体部分的体积。
3、浮力大小与哪些因素有关根据阿基米德原理,浮力的大小只与液体的密度、物体排开液体的体积以及重力加速度有关,而与物体的密度、形状、质量等因素无关。
例如,一个铁球和一个木球,如果它们的体积相同,浸没在同一种液体中,它们所受到的浮力是相同的。
阿基米德原理知识点及强化练习
阿基米德原理知识点与强化练习题(g取10)一、知识点梳理1、浮力的概念:(1)定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它的托力,物理学中把这个力叫做浮力。
(2)浮力方向:;(3)施力物体:;(4)浮力的测量:工具:;方法:用弹簧测力计测出物体在空气中所受到的(G),再测出物体浸入液体中时(F),则物体在液体中所受浮力为:F浮。
例1、在空气中用弹簧测力计称得某物体的重力是8N,在酒精中称时,弹簧测力计的示数是3N,物体在酒精中受到的浮力大小是_____N,方向,施力物体是。
【变式训练】用弹簧测力计吊起物体浸没于水中,物体受到水的浮力为2N,弹簧测力计的示数为5N,则物体受到的重力为。
2、影响浮力大小的因素:(1)浸入液体(气体)的物体受到液体(气体)的浮力的大小与和有关,与物体的质量、体积、形状和浸入液体的等因素都。
理解:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力就;当物体排开液体的体积一定时,液体密度,受到的浮力就越大。
当物体浸没于液体中时,改变物体的深度,则浮力。
例2、将体积相同的甲、乙两物体同时浸没于水中,则()A、甲受到的浮力大B、乙受到的浮力大C、甲、乙受到的浮力一样大D、无法判断例3、将体积相同的甲、乙两物体分别浸没于水和酒精中,则()A、甲受到的浮力大B、乙受到的浮力大C、甲、乙受到的浮力一样大D、无法判断【变式训练2】将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中,它们受的浮力()A.相等 B.铜球最大 C.铝球最大 D.铁球最大【变式训练3】关于物体受到的浮力,下列说法正确的是()A.浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大B.物体排开水的体积越大受到的浮力越大C.没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大D.物体的密度越大受到的浮力越小3、阿基米德原理(1)、内容:浸入液体里的物体受到的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的。
(2)、公式表示:F浮从公式中可以看出:液体对物体的浮力与和有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均。
阿基米德原理(提高)知识讲解
阿基米德原理(提高)撰稿:史会娜审稿:雒文丽【学习目标】1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系;2.理解阿基米德原理;3.能利用阿基米德原理求浮力、体积、密度。
【要点梳理】要点一、浮力的大小探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶(2)实验步骤:①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。
同时,用小桶收集物体排开的水;③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;④如图丁所示,测量出小桶所受的重力;⑤把测量的实验数据记录在下面的表格中:次数物体所受的重力/N物体在水中时测力计的读数/N浮力/N小桶和排开的水所受的总重力/N小桶所受的重力/N排开水所受的重力/N123…(3)结论:金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。
要点二、阿基米德原理【高清课堂:《浮力》四、浮力的大小】1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式:F G m g gVρ===浮排排液排要点诠释:①“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时;二是物体全部没入液体中,此时。
②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。
力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。
③由,可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状,与在液体中是否运动,液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。
浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。
即。
【典型例题】 类型一、浮力的大小1.如图所示,同一个金属球,分别浸在容器a 、b 、c 的液体中,其中a 、c 为纯水,b 为浓盐水,金属球所受的浮力分别为Fa 、Fb 、Fc ,则三种情况下金属球所受的浮力大小关系(已知ρ盐水>ρ水)( )A .F a =F b =F cB .F b >F c >F aC .F b >F a >F cD .F c >F b >F a【思路点拨】(1)利用公式=F gV ρ浮液排比较出金属球在a 、b 液体中所受浮力大小;由ρρ>盐水水即可得出结论;(2)利用公式=F gV ρ浮液排比较出金属球在a 、c 中的浮力大小,由a V V <排排c 即可得出结论。
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阿基米德原理(提高)撰稿:史会娜审稿:雒文丽【学习目标】1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系;2.理解阿基米德原理;3.能利用阿基米德原理求浮力、体积、密度。
【要点梳理】要点一、浮力的大小探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶(2)实验步骤:①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。
同时,用小桶收集物体排开的水;③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;④如图丁所示,测量出小桶所受的重力;次数物体所受的重力/N 物体在水中时测力计的读数/N浮力/N 小桶和排开的水所受的总重力/N小桶所受的重力/N排开水所受的重力/N123…(3)结论:金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。
要点二、阿基米德原理【高清课堂:《浮力》四、浮力的大小】1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式:F G m g gVρ===浮排排液排要点诠释:①“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时;二是物体全部没入液体中,此时。
②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。
力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。
③由,可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状,与在液体中是否运动,液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。
浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。
即。
【典型例题】类型一、浮力的大小1.如图所示,同一个金属球,分别浸在容器a 、b 、c 的液体中,其中a 、c 为纯水,b 为浓盐水,金属球所受的浮力分别为Fa 、Fb 、Fc ,则三种情况下金属球所受的浮力大小关系(已知ρ盐水>ρ水)( ) A .F a =F b =F c B .F b >F c >F a C .F b >F a >F c D .F c >F b >F a【思路点拨】(1)利用公式=F gV ρ浮液排比较出金属球在a 、b 液体中所受浮力大小;由ρρ>盐水水即可得出结论;(2)利用公式=F gV ρ浮液排比较出金属球在a 、c 中的浮力大小,由a V V >排排c 即可得出结论。
【答案】C 【解析】(1)金属球在a 、b 液体中所受浮力大小 ∵ρρ>盐水水,a b V V V ==排排, ∴由=F gV ρ浮液排可得<F F 浮a 浮b ; (2)金属球在a 、c 中的浮力大小∵a V V >排排c ,都是在纯水中,即液体密度相等, ∴由=F gV ρ浮液排 可得F F >浮a 浮c 。
∴F F F >>浮b 浮a 浮c【总结升华】根据阿基米德原理,浸在液体中的物体,受到的浮力只与物体排开液体的体积,和排开液体的密度有关。
根据控制变量法,V 排相同时,比较ρ液的大小,ρ液相同时,比较V 排的大小。
举一反三:【变式】一块石头和玩具气球连在一起,投入水中后下沉,当气球完全浸没后,在继续下沉过程中石块和气球所受的总浮力将( )A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.以上结果都有可能 【答案】B2.把物体挂在弹簧秤上时,示数为1.5牛,当物体没入水中的体积是总体积的3/4时,弹簧秤示数为零,求:(1)物体体积多大?(2)物体没入水中一半时,弹簧秤的示数是多少?【答案】2×10-4m 3;0.5N 【解析】(1)由题知,34V V =排,0F =拉 ∵G F F =+浮拉, ∴= 1.5F G N =浮, ∵3=4F V g Vg ρρ=浮水排水, ∴物体的体积:43331.521031.01010/4NV m m N kg -==⨯⨯⨯⨯(2)物体没入水中一半时,4311102V V m -'==⨯排,3343= 1.010/11010/1F V g kg m m N kg N ρ-''=⨯⨯⨯⨯=浮水排;弹簧测力计的示数: 1.510.5F G F N N N ''=-=-=拉浮。
【总结升华】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,本题关键:一是确定两种情况下物体排开水的体积,二是利用好称重法。
举一反三:【变式】一木块体积为80cm 3,放入容器中后静止时,有一半体积浸入密度为0.8×103kg/m 3的酒精中,木块所受浮力多大?木块密度是多少? 【答案】0.32N ,类型二、综合应用3.有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N ;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N .(g=10N/kg )求: (1)物体的体积;(2)物体的密度。
【思路点拨】(1)先利用称重法求物体浸入一半时受到的浮力,再利用阿基米德原理,求排开水的体积(总体积的一半),从而得出物体的体积;(2)知道物体的重力求物体的质量,利用密度公式求物体的密度,和水的密度比较,确定物体存在的状态,利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力。
【答案】1.2×10-3m 3;0.8×103kg/m 3【解析】(1)由题知,=1046F G F N N N =--=示浮, ∵F gV ρ=浮水排,∴43336=6101.010/10/F NV m g kg m N kgρ-==⨯⨯⨯浮排水, ∴物体的体积:4333=2610 1.210V m m --⨯⨯=⨯物; (2)∵10G mg N ==,∴10110/G N m kg g N kg===, 333310.8310/1.210m kg kg m V mρ-===⨯⨯物。
【总结升华】本题考查了密度、重力的计算,利用称重法测浮力、阿基米德原理,计算浮力和体积,题目的综合性较强。
举一反三: 【变式】(2012 乐山)如图所示,弹簧测力计每小格为0.5N ,将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示;然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。
(g 取10N/kg ),则金属块的密度ρ金为( )A.1.0×103 kg/m 3B.4.0×103 kg/m 3C.2.0×103 kg/m 3D.4 kg/m 3【答案】B4.如图甲所示,将一金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处深度h 和弹簧测力计相应的示数F ,图乙是根据记录数据作出的F 和h 关系的图象(g 取10N/kg )。
由图象可知( )A.该金属圆柱体的高度是12cmB.该金属圆柱体的横截面积是60cm2C.该金属圆柱体的体积是2×10-4m3D.该金属圆柱体的密度是4×103kg/m3【答案】B【解析】由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度:h=10cm=0.1m,即圆柱体的高度为0.1m,故A错误;由图可知,圆柱体重G=8N;∵当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数2F N=示,∴圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):=826F G F N N N=--=示浮;∵圆柱体全浸入水中时,F gVρ=浮水排,∴圆柱体的体积:43336=610110/10/F NV V mg kg m N kgρ-===⨯⨯⨯浮排水,故C错误;圆柱体的横截面积:43326106100.1V ms mh m--⨯===⨯,故B正确;圆柱体的质量:80.810/G Nm kgg N kg===,圆柱体的密度33430.81.310/610/m kgkg mV kg mρ-==≈⨯⨯,故D错误。
【总结升华】本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、浮力的计算及其公式变形,会识图并从中得出相关信息是解题的关键,属于难题。
举一反三:【变式1】考古工作者要打捞沉在河底的一块古代石碑,他们先潜入水下清理石碑周围的淤泥,然后在石碑上绑一条绳子,拉动绳子提起石碑。
如果石碑的质量为80kg,在水中匀速提起时所需拉力为480N,求石碑在水中受到的浮力和石碑的密度。
(设河水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)【答案与解析】【变式2】【高清课堂:《浮力》例4】有两个圆柱形容器,分别盛有深度相同的水和某种未知液体。
现用弹簧测力计挂着一个圆柱体,先后将圆柱体逐渐竖直浸入水和未知液体中。
图甲、乙所示分别为弹簧测力计的示数随着圆柱体下表面在水中深度和在未知液体中深度的变化图像,以下结果正确的是()A.圆柱体的底面积是2.4×10-3cm2 B.圆柱体的密度是1.2×103kg/m3C.未知液体的密度是1.25×103kg/m3 D.未放入圆柱体前,未知液体对容器底产生的压强是6×103Pa 【答案】B类型三、实验探究5.在探究“浮力大小等于什么”的实验中,小明同学的一次操作过程如图所示。
(1)测出铁块所受到的重力G铁;(2)将水倒入溢水杯中;(3)把铁块浸入溢水杯中,读出测力计示数F;(4)测出小桶和被排开水的总重G;(5)记录分析数据,归纳总结实验结论,整理器材分析评估小明的实验,指出存在的问题并修正。
【答案】(1)没有测空小桶的重力,所以也就不能测量出排开水的重力;(2)溢水杯的水量不足,这样小桶中所接的水小于铁块的排水量;改正:(1)测空小桶的重力G桶;(2)将溢水杯中的水加至溢水口处。
【解析】浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力。
那么我们在探究“浮力大小等于什么”的实验中,就需要测出铁块受到的浮力和铁块排开水的重力。
而要测铁块排开水的重力,就必须先让杯子成为溢水杯;要测铁块排开水的重力,还必须要测出空小桶的重力;只有做到这两点,才能正确的测出铁块浸没时排开水的重力。
【总结升华】本题考查了学生对于探究“浮力大小等于什么”这个实验过程的掌握,题中小明出现的两个问题也恰恰是在做该实验时经常出现的问题,一定要注意。