6.4 阿基米德原理
6.4阿基米德原理
气球为什么能腾空而起
人为什么能浮在人死海海面上
新型护卫舰为什么能在海面上
1、浮力:浸在液体或气体里 的物体受到液体或气体向上 托的力叫浮力。
2、浮力产生的原因
当物体浮在液面上时,液体对浮体水平 底部有一竖直向上的压力,这个力就是 浮力
h
F浮=F=p液S
思考:当物体浸没在液体中时, 有没有受到浮力?产生的原因?
a
b
c
浮力:Fa<Fb<Fc
阿基米德原理也适用于物体在气体里 的情况 F浮= ρ 气gV排= G气排 即:物体在气体中受到的浮力的大小 等于物体排开的气体所受到的重力
解释:万吨巨轮能浮在水面上的原因
浮= ρ
液gV排液=G排液
(阿基米德原理公式)
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(包括 物体部分浸在或全部浸没在液体 中)
5.阿基米德原理的应用
液体密度计:密度计 自身所受的重力一 定。液体的密度越 大,密度计排开液 体的体积越小
• 浸在液体和气体里的物体都要受到浮力的 作用,为什么有的会浮起来,有的却沉下去?
F浮
铁 块
下 沉
F浮
木 块
上 浮
G物
G物
物体在同一种液体里浮沉的条件: 如果浮力大于重力,物体则上浮; 如果浮力小于重力,物体则下沉。 如果浮力等于重力,物体则悬浮 (或漂浮) 。
1、空船浮在水面上,空船的重力______船受 到的浮力,也等于空船排开的水的_____。 2、大象牵上船后,又排开一部分水,浮力也增 加,直到浮力_______空船和大象的重力时, 船才平稳而不再下沉。 3、把象换成石头,让船仍然吃那样深的水,也 就是与装象时排开的水量________多,这时 船受到的浮力与装象时_____,因此,船与石 头的质量和船与象的质量是_____的,船还是 原来的船,石头的质量就是____的质量。 4、这种间接测量的方法,在物理学中称为“等 效替代法”(与求“两个力的合力”的方法相
阿基米德原理的内容是什么
阿基米德原理的内容是什么阿基米德原理是描述浮力的一个重要定律,它是古希腊数学家阿基米德在公元前三世纪提出的。
根据阿基米德原理,一个物体浸没在液体中所受到的浮力等于它所排开的液体的重量,也就是说,浮力的大小与物体在液体中排开的液体的体积成正比。
这个原理在日常生活中有着广泛的应用,也在科学研究和工程设计中发挥着重要作用。
阿基米德原理的提出,对于我们理解物体在液体中的浮沉情况提供了重要的依据。
根据这个原理,我们可以得出一个结论,一个物体在液体中的浮沉情况取决于物体的密度和液体的密度。
如果物体的密度大于液体的密度,那么物体会下沉;如果物体的密度小于液体的密度,那么物体会浮起。
这一结论对于船只的设计和建造、潜水艇的浮潜、气球的飞行等都有着重要的指导意义。
除了在日常生活和工程设计中的应用,阿基米德原理在科学研究中也有着广泛的应用。
例如,在液体中测定物体的密度时,可以利用阿基米德原理来进行测量。
通过测量物体在空气中和在液体中的重量差,就可以计算出物体的密度。
这种方法在材料科学、地质学、生物学等领域都有着重要的应用。
阿基米德原理还可以帮助我们理解一些自然现象。
例如,为什么冰块会浮在水面上?这就是因为冰块的密度小于水的密度,根据阿基米德原理,冰块会受到浮力的作用而浮在水面上。
同样地,气球在空气中飞行也是利用了阿基米德原理,气球的密度小于空气的密度,所以会受到浮力的作用而飘浮在空中。
总的来说,阿基米德原理是描述浮力的一个重要定律,它对我们理解物体在液体中的浮沉情况、科学研究和工程设计都有着重要的意义。
通过对阿基米德原理的深入理解,我们可以更好地利用它来解决实际问题,推动科学技术的发展。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解阿基米德原理,同时也能够引起更多人对科学原理的关注和研究。
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。
6.4 阿基米德原理
例 5 水球运动员在把漂浮在水面上的水球向下慢慢压入水下 0.3 米深的过程中, 水球运动员 对水球的压力将( ) A. 逐渐增大 B. 始终不变 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 例 6 有一金属球,该金属密度为 2 10 kg / m ,在空气中用弹簧秤称得其示数为 14.7N, 再将球浸没在水中称,弹簧秤的示数为 4.9N,求: (1)该金属球的体积有多大? (2)此球是实心的,还是空心的?
6.4 阿基米德原理
【知识要点】 一、阿基米德原理 当物体全部或部分浸在液体中时, 它会受到向上的浮力。 浮力的大小等于它排开这部分液体 的重力的大小。 用公式可表示为: F浮 =G排 =液 gV排 (这个规律同样适用浸在气体中的物体受到的浮力。 ) 推导:
二、 浮力是浸在液体 (或气体) 里的物体受到液体 (或气体) 向上托的力。 其实质是液体 (或 气体)对物体向上和向下压力的差。 三、浮力的方向为竖直向上。浮力的施力物体是物体所浸在的液体(或气体) ,浮力的受力 物体是浸在液体(或气体)里的物体。 四、阿基米德原理的应用 (1)轮船:它是浮在液面上的浮体,将它做成空心是为了增大可利用的浮力。排水量是指 船装满货物后排开水的重力,也就是船满载后受到水的浮力。根据物体漂浮条件,有:排水 量(浮力)=船自身的重量+满载时货物的重力,即: F浮 =G船 +G货 (2)潜水艇:靠改变自身的重力实现浮沉的。 (3)气球和飞艇:靠充气或放气改变浮力大小实现浮沉的 (4)密度计:将它放在各种液体中,总是浮体。所受浮力始终等于它的重力,是不变的。 所以密度计浸入液体体积越多液体的密度就越小。 【注】物体浮沉条件:
Hale Waihona Puke 例 1 关于什么物体会受到浮力作用,下列说法正确的是( ) A. 只有在液体中上浮的物体才收到浮力作用 B. 在液体中下沉的物体不受浮力作用 C. 只有浮在水面上的物体才会受到浮力作用 D. 浸在液体(或气体)里的物体会受到浮力的作用 例 2 将一条实心铁块挂在弹簧测力计的秤钩上,当铁块浸在水中静止不动时,弹簧测力计 上的示数表示铁块受到的( ) A. 重力大小 B. 浮力大小 C. 重力和浮力之差 D. 重力与浮力之和 例 3 甲、乙、丙三个实心小球的体积相同,在煤油中静止 状态如图所示, 三个小球所受的浮力分别为 F甲 、F乙 、F丙 , 它们的大小关系是( A. F 甲 F 乙 F 丙 C. F 乙 F 甲 F 丙 ) B. F 甲 F 乙 F 丙 D. F 乙 F 甲 F 丙
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。
6.4(5)阿基米德原理的应用解析
转变浮力 转变浮沉状态
转变重力
转变ρ液 转变V排
转变液体密度的例子:
要使沉在清水中的鸡蛋浮起来,可以 往水中加盐,使清水变成密度较大的 盐水,从而增加了鸡蛋的浮力。
钢板放到水里是沉的,为什么将它做成中空的外形就可以浮在水面上呢?比 方现代的大型轮船。
增加了 V排,从而增大了浮力
气球和飞艇也是利用了这个道理。
〔海水密度大于淡水密度〕
复习:
物体的浮沉条件
F浮 > G 上浮
漂移
F浮 = G 悬浮 可停留在液体中任何位置
F浮 < G 下沉
练习:
将一个泡沫塑料做的球体按入水下,放 手后由于球所受的浮力〔 〕重力,球体 将上上浮浮过。程中,在球还没露出水面之前,球所
受的浮力如何变化?
当球开头露出水面时,球排开水的体积如何 变化?浮力呢?
问: 1、比较在两种液体中,木块所受浮力大小关系。 2、哪种液体密度比较大。
a
b
分析:浮力一样,V排 一样吗? 依据 F浮 = ρ液gV排 ,能得到什么结。
a
b
练习:在三根一样的小木棍下端绕上一 样多的铁丝,使其能竖直浮在液面上而 不倾倒。现在将这三根木棍放入三种不 同的液体,静止后如下图。
当浮力渐渐变小到和重力相等时,球停顿上 浮。〔漂移〕
在盛满水的杯子中投入一个重10牛的物体, 测得溢出水的重为3牛。
问:该球所受的浮力为多大?
该球的浮沉状况。
质量一样的A、B两球,投入水中,觉察A球 在水中悬浮,B球在水中漂移,〔如下图〕试 比较两球所受的浮力大小。
B A
例:将同一块木块投入a、b两种不同的液体 中,静止后如下图。
问:1、三根木棍所受的浮力大小关系如 何?
阿基米德原理是什么
阿基米德原理是什么
阿基米德原理,又称浮力原理,是古希腊数学家和物理学家阿
基米德在公元前3世纪提出的一个物理定律,它阐述了浸没在流体
中的物体受到的浮力与物体排开的流体的重量相等。
这一原理是物
理学中非常重要的基本定律之一,对于理解物体在流体中的运动和
平衡具有重要意义。
阿基米德原理的提出,源于阿基米德在浴缸中洗澡时的一个发现。
据传,当他浸入浴缸时,发现水溢出了一部分,于是他意识到
这是由于他的身体排开了一定量的水,从而产生了一个向上的浮力。
这一发现启发了他,最终总结出了阿基米德原理。
阿基米德原理的数学表达式为,物体所受浮力的大小等于排开
的流体的重量,即F=ρVg,其中F为浮力,ρ为流体的密度,V为
排开流体的体积,g为重力加速度。
这一表达式清晰地说明了浮力
与排开流体的重量相等的关系。
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
要根据阿基米德原理来计算船舶的浮力,以确保船只在水中浮起;
在水下潜艇的设计中,也需要考虑阿基米德原理来保证潜艇的浮力
和下潜能力;在气球和飞机的设计中,同样需要考虑阿基米德原理来保证飞行器在空气中的浮力和飞行能力。
除了工程领域,阿基米德原理在日常生活中也有许多应用。
例如,游泳时人体所受的浮力就是根据阿基米德原理来计算的;漂浮在水面上的船只、浮标等也是依靠阿基米德原理来保持浮力的。
总的来说,阿基米德原理是一个非常重要的物理定律,它不仅在工程领域有着广泛的应用,同时也影响着我们日常生活中的许多方面。
通过理解和应用阿基米德原理,我们能够更好地理解物体在流体中的运动和平衡,为工程设计和日常生活提供了重要的指导。
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。
6.4阿基米德原理
6.4 阿基米德原理一、教学目标1、知识与技能(1)知道浸在液体中的物体受到向上的浮力作用。
(2)学会使用弹簧测力计测浮力。
(3)理解阿基米德原理。
(4)知道浮力产生的原因。
*(5)理解物体的沉浮条件及其应用。
2、过程与方法(1)经历观察和实验的过程,运用合理猜想。
(2)经历探究浮力大小的探究,认识发现问题、提出假设、设计实验方案、操作实验、收集、分析数据,归纳得出结论的过程。
(3)通过轮船、密度计等工作原理的讨论,表达“控制变量”的思想方法。
3、态度、情感与价值观(1)重温阿基米德研究浮力大小的历史,体验科学探究的艰辛和乐趣,感悟科学家刻苦钻研的精神。
(2)通过实验设计的过程,提高创造思维能力。
(3)通过了解浮力知识在工农业生产和国防等领域中的应用,激发学习物理的兴趣。
二、教学重点和难点重点:阿基米德原理。
难点:探索浮力与排开液体重力大小的关系。
三、教学资源1、器材:演示用弹簧测力计、学生实验用弹簧测力计、铁架台、玻璃桶、玻璃缸、溢水杯、烧杯、泡沫塑料块、砂桶、钩码、橡皮泥、铜块、铝块、水、浓盐水、煤油、塑料小盒、细沙、筷子、象棋子、天平(带砝码)、量筒和牙膏皮等。
2、课件:自制多媒体课件五、教学过程第一课时一、引入1、关于浮力(1)情景:“阳光体育活动”的游泳项目(图片)。
(2)活动:感受浮力(完成活动卡P13页活动1)。
(3)结论:我们把物体浸在液体中受到的向上托的力称为浮力。
二、新课2、探究阿基米德原理(1)问题:①实验中,除了感受到液体对浸入其中的物体有向上的浮力,还观察到什么现象吗?②在液体中物体所受浮力的大小能直接测量出来吗?(2)视频:物体慢慢浸入水的过程中,弹簧测力计示数大小的变化。
(较慢,且反复播放)(3)观察:①将物体部分浸入水中,观察弹簧测力计的示数变化情况和液面变化情况。
②待物体完全浸没后,若继续往下,观察弹簧测力计的示数变化情况和液面变化情况。
(4)问题:浮力的大小可能跟什么因素有关?(5)猜想:物体排开水的体积V排、物体排开水的质量m排、物体排开水的重力G排等。
八年级物理阿基米德原理
阿基米德原理是指在液体中浸没的物体所受的浮力等于其排开液体的重力,即物体在液体中所受的浮力等于物体排开的液体的重量。
阿基米德原理是由古希腊数学家阿基米德在公元前三世纪提出的。
他通过一系列的实验发现,当一个物体浸没在液体中时,它所受的浮力等于排开的液体的重量。
这个原理在物理学中被广泛应用,对于理解物体的浮沉和浮力的作用具有重要意义。
根据阿基米德原理,一个物体在液体中浸没时受到的浮力等于物体排开的液体的重量。
浮力的大小等于液体的密度乘以排开液体的体积,公式为F=γVg,其中F代表浮力,γ代表液体的密度,V代表排开液体的体积,g代表重力加速度。
根据这个原理,我们可以解释物体浮力的大小和物体的浮沉现象。
当一个物体的密度大于液体的密度时,物体所受的浮力小于物体的重力,物体将下沉;当物体的密度小于液体的密度时,物体所受的浮力大于物体的重力,物体将浮起。
利用阿基米德原理,我们可以解释为什么物体在水中浮起,以及为什么一些物体可以漂浮在水上。
比如一艘船,在浸没在水中时,船体受到的浮力等于船体排开的水的重量,这个浮力正好抵消了船体的重力,所以船体就能够浮在水面上。
而一块密度小于水的木块也能浮在水上,是因为木块所受的浮力大于木块的重力,所以木块会浮起。
阿基米德原理的应用不仅仅局限于液体中,对于气体中的物体也是适用的。
在气体中,物体所受的浮力等于物体排开的气体的重力。
这个原理解释了为什么气球能够漂浮在空中。
除了浮力的应用,阿基米德原理还可以解释物体的测重现象。
当一个物体浸没在液体中时,液体会对物体施加一个向上的浮力,这个浮力的大小等于物体的重量。
所以,我们可以利用一个浸没在液体中的物体所受的浮力来测量物体的重量。
总之,阿基米德原理是物理学中一条重要的原理,它描述了浸没在液体中的物体所受的浮力等于物体排开的液体的重量。
这个原理对于解释浮沉现象、测重和理解物体的浮力起着重要作用。
我们在日常生活中可以通过阿基米德原理来理解许多现象,如船的浮力、气球的漂浮等。
6.4阿基米德原理(4)
6、重10牛的木块漂浮在水面,有一半体积浸在水中,木 块受到的浮力为 10 牛。 7、一金属块挂在弹簧测力计下,在空气中弹簧测力计的 示数26.5牛,浸没在水中时弹簧测力计的示数为16.7牛, 该金属块受到的浮力 牛,金属块的 26.5-16.7 =9.8 体积为 。 9.8 =10-3 9.8×103 × 12、铜的密度大于铁的密度。把体积相同 体积相同的实心铜球和 体积相同 实心铁球全部浸没在酒精,铜球受到的浮力 等于 铁球受 质量相同的实心铜球和铁球全部浸没在酒 到的浮力;把质量相同 质量相同 精里,铜球受到的浮力 小于 铁球受到的浮力。
浮力的方向 竖直向上 阿基米德原理 浸在液体中的物体,受到的 浸在液体中的物体, 浮力大小等于物体排开液体 浮力大小等于物体排开液体 所受的重力
下表面- 上表面 产生原因 F浮=F下表面-F上表面 浮 下表面
浮 力
浮力的计算
阿基米德原理 F浮=ρ液gV排 浮 液 排 浮力的测定 F浮=G-F弹 浮 - 弹 二力平衡条件(漂浮或悬浮) 二力平衡条件(漂浮或悬浮)
F浮=G 浮
阿基米德原理的实验
1.96-0.98
1.96 0.98
200-100 100×10-6 ×
=
0.98
0.98
B从这个实验中可以得出的结论是: 从这个实验中可以得出的结论是: 从这个实验中可以得出的结论是
浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物 体排开液体所受的重力
1、浸在液体里的物体会受到浮力的作用,浮力大小等 物体排开液体所受的重力 ,这就是 于 物体排开液体所受的重力
沪教物理九年级上册第6章 6.4 阿基米德原理
中后剪断绳子,铁块下沉的过程中它受
到的浮力将( C )
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.保持不变
D.变为零
3.完成书本练习
深
更深
1.2 1.2 1.2
结论:
浮力大小与物体浸入液体的深度无关
三、浮力大小与哪些因素有关
ν 物体浸入液体的体积 浸入对浮力大小的影响
三、浮力的大小与哪些因素有关
2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系 记录表格
一格 两格 三格 1.2 1.2 1.2
结论:
在同一液体中,物体浸在液体中的体积 越大,浮力越大。
的 密度 和物体浸入液体的 深度 都 无关。
四、巩固练习
完成以下练习:
例1、鸭子能浮在水面上,用钢铁做的轮船也能浮
在水面上,说明它们除受到自身的重力外还受到了
水对它们的
力,方向是
的,此力
的施力物体是 。
1.关于浮力,下列说法中正确的是( B )
A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力 B.一切浸入液体中的物体都受到液体对它 施加竖直向上浮力
三、浮力大小与什么因素有关
液体的密度ρ液对浮力大小的影响:
三、浮力大小受什么因素影响
3.探究浮力与液体密度的关系 记录表格
1.2
1.2
结论:
物体排开液体体积一定时,液体密度 越大,浮力越大。
三、浮力大小受什么因素影响
结论:浸在液体中的物体受
到的浮力受 和 的 液体密度
物体浸入液体的体积
影响;与物体 的 体积 和 物 体
提出问题
分析一下,浮力大小和 什么因素有关?
猜想
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。
物理九年级第一学期 6.4 阿基米德原理课件
一、认识浮力
辽 宁 舰
分析:
F浮
G • 据二力平衡知识,船除受到竖__直__向__下__的_重__力_作用
外 , 还 受 到 水 对 它 _ _ _ _竖_ _直_ 向_ _上_ _托_ _的_ _ _ _ _ 的 力 , 这种力叫__浮__力___。
一、认识浮力
定义:浸在液体中的物体受到液体对它竖直向上的力,叫浮 力。
表 格
弹簧测力计示数F / N 浮力F浮/ N
水
盐水
结论:物体浸在液体中的体积相同时,液体密度越大,
物体所受的浮力越大。
实验结果表明
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的 体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的体积 越大、液体的密度越大,浮力就越大。
三、阿基米德原理
阿基米德(Archimedes,约公元前287~212)
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。
三、阿基米德原理
评价一:一艘体积为3000m3的潜艇,浮出水面的部分占全部 体积的1/5,求此时潜艇所受浮力大小。若潜艇全部潜入水中, 它受到的浮力又是多大?
想一想 如何增大鸡蛋所受浮力,从而成功解救鸡蛋?
你有哪些收获?
小 结
谢谢观赏
方向:竖直向上
水底的石块
它们受浮力吗?
水中的潜艇
实验:测量物体在水中所受的浮力
你思考,你操作
两次弹簧测力 计的示数如何 变化?为什么
不同?
猜想(根据原有知识和生活经验猜想)
浮力的大小可能跟……有关。
二、探究影响浮力大小的因素
小 实 验
把空饮料用手按入Biblioteka 中,饮料 提出问题罐进入水中越深,手的感觉有什么
阿基米德原理是什么
阿基米德原理是什么
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世纪提出的一个重要原理。
根据这个原理,任何浸没在液体中或受到液体支持的物体,所受到的浮力大小等于其所排出液体的重量。
也就是说,当物体浸没在液体中时,液体会对该物体产生一个向上的浮力,这个浮力的大小正好等于物体所排出液体的重量。
阿基米德原理可以用公式表示为:浮力(Fb)等于被浸没物体排出液体的体积(V)乘以液体的密度(ρ)乘以重力加速度(g),即Fb=V * ρ * g。
其中,V是被浸没物体排出液体的体积,ρ是液体的密度,g是地球上的重力加速度。
根据阿基米德原理,当一个物体被放置在液体中时,它会受到两个力的作用:重力向下拉,浮力向上推。
如果浮力大于或等于重力,物体就会浮在液体表面;如果浮力小于重力,物体就会下沉到液体中。
这就解释了为什么重量较轻的物体会浮在液体表面,而重量较重的物体会下沉。
阿基米德原理在实际生活中有许多应用。
例如,船只的浮力原理是基于阿基米德原理的。
船体体积大,在水中排开的液体体积同样大,从而产生的浮力就能支持船体,并使船在水上浮起来。
同时,浮力原理也可以解释为什么冰块会浮在水中,因为冰的密度比水小,所以冰块受到的浮力大于其自身的重力。
总结来说,阿基米德原理是描述物体在液体中所受到的浮力的
原理,这个原理对于解释物体的浮沉现象以及许多实际应用具有重要意义。
初中物理阿基米德原理
初中物理阿基米德原理阿基米德原理是一个物理学定律,由古希腊科学家阿基米德在公元前3世纪提出。
该原理是用来描述浸入流体中的物体所受到的浮力的大小和方向。
阿基米德原理可以简单地总结为:浸入流体中的物体所受到浮力等于所排开的流体的重量。
在探究阿基米德原理之前,我们先了解一下浸入流体。
流体是指能够流动的物体,如液体和气体。
我们所熟知的水就是一种液体流体。
当物体被放入液体中时,液体会对物体产生浮力。
浮力的大小和方向取决于物体的形状和密度,以及液体的性质。
阿基米德原理通过给出浮力的表达式来描述这种现象。
假设一个物体被完全浸入液体中,其体积为V,密度为ρ,而液体的密度为ρ'.那么,阿基米德原理告诉我们,浸入液体中的物体所受到的浮力F_b等于液体质量m_液体乘以重力加速度g。
根据质量等于体积乘以密度的公式,我们可以得到液体的质量m_液体等于体积乘以密度,即m_液体=V*ρ'。
然后,根据浮力的定义F_b=m_液体*g,我们可以将液体质量的表达式代入到浮力的表达式中,得到浮力的计算公式F_b=V*ρ'g。
可以看到,阿基米德原理告诉我们,浮力的大小与物体所排开的液体的体积和液体的密度有关。
当物体的密度小于液体的密度时,浮力的大小将超过物体的重力,物体将浮起。
而当物体的密度大于液体的密度时,物体将下沉。
浮力的方向始终垂直于物体受力面,并且始终指向上方。
这是因为阿基米德原理是根据物体所排开的液体的重量来定义的,而液体质量的方向是垂直向下的。
阿基米德原理的一个重要应用是浮力测量。
在实际生活中,我们经常使用水平测量器来测量物体的密度。
水平测量器可用于测量固体物体的密度,如金属块或木块。
另一个应用是浮力的利用。
利用浮力可以设计出很多有用的设备,如潜水艇、气球和飞艇。
这些设备利用物体的密度和浮力的原理实现浮在水中或空气中。
总结一下,阿基米德原理是描述浸入流体中的物体所受到的浮力的一个物理学定律。
它告诉我们,物体所受到的浮力等于所排开的液体的重量。
沪教物理九年级上册第6章 6.4 阿基米德原理
实验
验证阿基米德原理
图1
图2
图3 图4
测量数据填入记录表; 用不同物体、不同液体做几次实验。
实验数据表格
次 物体的 物体在液体中 浮力 小桶和排液 小桶的 排开液体 数 重力/N 测力计示数/N /N 的总重/N 重力/N 的重力/N 1 2 3 4
2.知道密度计的原理 ; 3.知道潜水艇体积不变,靠改变重力
来实现浮沉; 4.知道气球、飞艇充密度小于空气
的气体。 5、知道用盐水选种的道理:饱满种子 的密度要大于盐水的密度而下沉。
解释生活中的现象:
容器中有一个鸡蛋沉在水下,当不断向容器加盐 搅拌后,鸡蛋会从水中浮出来,最终漂浮在水面 上,试用所学的物理知识解释这种现象。
利用漂浮
原理 条件工作
利用浮沉 条件工作
实际 应用
∵F浮=G船
ρ= 水gV 排 ρ ∴V排=G船/ 水g ρ 船和 水有关
V 排与G
∵F浮一定 ∴G变化
利用浮沉 条件工作
∵G一定(忽略气体 重力变化) V排变化 ∴F浮变化
浮力的应用
1.知道轮船采用“空心”的办法,增大
V排 ,从而增大可利用的浮力;
阿基米德原理: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这部分液体受到的重力 。
数学表达式:F浮=G排
图1
图2
图3
图4
计算导出式:F浮= G排= m排g= r液 gV排
水
酒精
浮力大小的决定因素:r液,V排 阿基米德原理适用范围:液体和气体
三、浮力的大小 4、状态法 F浮=G物(漂浮或悬浮)
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。
6.4阿基米德原理
6.4阿基米德原理(课时:4—1)学习目标:1、知识与技能目标:知道浮力的概念;知道影响浮力大小的因素。
2、过程与方法:认识和运用科学猜想、观察实验和科学方法研究物体所受浮力的大小。
3、情感与价值观:重温阿基米德研究浮力大小的历史,体验科学探究的艰辛和乐趣,感悟科学家刻苦钻研的精神。
重点:应用实验和科学方法研究物体所受浮力的大小。
难点:猜测影响浮力大小的因素。
课程类型:实验课实验器材:水盆、塑料盒(泡沫塑料);弹簧秤、细线、金属块、量筒、水、盐水、溢杯、阿基米德原理实验装置。
引入新课:学生活动:《学习活动卡》P.13 / 1(课前布置回家做)学生描述手的感觉:手受到(竖直)向上的压力;当物体浸入水中越多,所受到的压力也越大。
讲授新课:1、浸在液体中的物体受到液体对它竖直向上的作用力,这个力叫做浮力。
学生活动:《学习活动卡》P.13 / 2 (阿基米德原理实验装置)结论:物体浸入水中部分所占的体积,与物体排开水的体积相等。
而且浸入水中部分体积越多,物体排开水的体积越多。
设问:浸在水中的物体受到的浮力与它排开水的多少之间有什么关系呢?(学生猜想)学生实验:《学习活动卡》P.14实验目的:定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与被它排开的液体所受的重力之间的关系。
实验器材:弹簧秤、细线、金属块、量筒、水。
实验步骤:①在弹簧秤下端用细线悬挂金属块,记下弹簧秤的读数;②在量筒中盛水,记下水面的读数;③将金属块完全浸没在量筒中,记下量筒中水面的读数和弹簧秤的读数;根据实验数据学生思考并回答:(1)弹簧秤二次示数差说明了什么?量筒液面二次示数差说明了什么?弹簧秤二次示数差说明了物体浸在水中时受到的浮力;(F浮=G-F)量筒液面二次示数差说明了物体浸在水中时排开水的体积。
(2)计算金属块排开水所受的重力与弹簧秤读数差之间的数量关系,说明什么?G排=m排g=ρ水gV排浸在水中的物体受到的浮力大小等于物体排开水所受到的重力。
阿基米德原理
阿基米德原理
阿基米德原理是一个基本物理原理,它阐述了浸入在流体中的物体所受到的浮力等于其排出的流体的重量。
该原理的提出者是古希腊科学家阿基米德。
阿基米德原理可以用以下公式表达:浮力 = 流体密度 ×浸入流体体积 ×重力加速度。
该原理指出,当一个物体浸入到一个静止的流体中,它所受到的浮力等于其排出的流体的重量。
如果物体的密度大于流体的密度,那么它将下沉;如果物体的密度小于流体的密度,那么它将浮起来。
这个原理有着广泛的应用,例如在船舶设计中,设计师需要确保船体密度小于船在水中排除的水体的密度,以确保船能够浮在水中。
这也是为什么船体底部经常涂上防腐涂层的原因,以防止船体生锈增加密度。
除了在船舶设计中的应用,阿基米德原理还在其他领域有着很多重要的应用。
例如,它解释了为什么气球可以在空气中浮起来,为什么潜艇可以调节浮力来潜入和浮出水中。
在造船过程中,设计师还需要考虑船的稳定性,确保船不会因为浮力不平衡而倾翻。
阿基米德原理是现代物理学中的一个重要基础,它不仅能解释很多现象,而且在工程设计和科学研究中都有着广泛的应用。
它的提出不仅对古代科学发展有着重要影响,也为后世的科学家和工程师提供了基础。
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6.4 阿基米德原理(本练习卷共26题,请同学们在60分钟内独立完成)一、选择题1.下列说法中正确的是( )A .只有上浮的物体才受到浮力,下沉的物体没有受到浮力B .将体积不同的物体浸在水中,体积大的物体受到的浮力一定大C .密度大于水的物质构成的物体也可以浮在水面上D .物体只有浸在液体中才会受到浮力的作用2.一名中学生在游泳池里游泳时受到水对他的浮力大约是( )A .50牛B .100牛C .500牛D .1000牛3.将重为10牛的小球放在盛满水的容器中,从容器中溢出6牛的水,则小球所受的浮力大小为( )A .4牛B .6牛C .10牛D .16牛 4.在下列几种情形中,物体所受浮力增大的是( )A .从海水中走向沙滩的游泳者;B .从长江入海口驶向大海的轮船;C .正在码头装载货物的轮船;D .海面下正往深水处下潜的潜艇。
5.在江河湖海中游泳的人上岸时,由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头,以下体验和分析合理的是( )A .脚不痛,因人越来越轻B .脚越来越痛,因人越来越重C .脚不痛,因人的重力是一定的D .脚越来越痛,因水对人的浮力越来越小6.一只烧杯内盛满水,将一个小球轻轻放入杯中,共溢出9.8牛的水,则( )A .杯底受到水的压强将变大B .小球的重力为9.8牛C .小球的体积为1×10-3米3D .小球受到的浮力是9.8牛7.把体积相等、质量不等的三个小球A 、B 、C 放入同种液体中,静止后的位置如图1所示,它们所受的浮力分别为F A 、F B 、F C ,则这三个力大小关系正确的是( )A .F A >FB >FC B .F A =F B =F C C .F A <F B <F CD .F A <F B =F C 8.在图2中,重为G 的金属块A 静止在水面下,弹簧测力计的示数为F 。
当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受合力的大小为( )A .G 。
B .G +F 。
C .G -F 。
D .F 。
图19.将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时投入水中,静止在图3所示的位置.绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是()A.F1>F2B.F1=F2 C.F1<F2 D.以上情况都有可能10.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。
将同一正方体物体先后放入三个容器中,所处的位置如图4所示。
则下面判断正确的是()A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲<F浮乙<F浮丙。
B.比较杯底对桌面的压强,则P甲>P乙>P丙。
C.比较容器底部受到液体的压力,则F′甲<F′乙<F′丙。
D.比较物体下表面所受的压强,则P′甲<P′乙<P′丙。
二、填空题11.如图5所示,曹冲称象的故事发生在距今1800年以前,从物理学研究方法来看,使用的是______________法;而从物理原理来看,是利用了_________________。
12.物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。
在图6(a)中,根据饮料瓶上所标的容积,利用__________知识可估算饮料的质量;打开瓶盖,用吸管可以吸取饮料利用的是__________的知识。
如图6(b)所示,牲蓄自动饮水机左、右两容器中水不流动时,两边水面总是相平的,利用的是__________的知识;利用__________知识制成浮子,可控制饮水机中水面的高度。
13.一潜水艇在水面下航行,在下潜的过程中它所受水的压强大小将______,所受浮力将________。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)14.一石块挂在弹簧测力计下,在空气中称量时,弹簧测力计的示数为14.7牛,把它全部浸没在水中称量时,弹簧测力计的示数为9.8牛,该石块所受水的浮力为__________牛,石块排开水的重力为__________牛,石块的密度为_________千克/米3。
图5图2甲乙丙图3图4(a)(b)图615.一木块的重力为60牛(木块总体积的三分之一露出水面),漂浮在水面上,此物体受到的浮力为_________牛,现用力将该物体浸没入水中时的浮力为_________牛,若此时物体下表面受到水向上的压力为70牛,则物体上表面受到水向下的压力为_________牛,该物体的体积为_________米3。
16.一长方体木块分别以两种方式漂浮在水面上,如图7(a )、(b ) 所示。
两次木块受到的浮力F浮a _________F浮b ,木块浸在水中的体积V a _______V b 。
木块底部受到的压强p a _______p b 。
(均选填“大于”、“等于”或“小于”)(a) (b) (甲) (乙)图7 图817.如图8所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,则密度计在两种液体里受到的浮力大小F 甲________F 乙,两种液体的密度ρ甲________ρ乙。
(均选填“大于”、“等于”或“小于”)18.在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中,某小组同学用若干个完全相同的塑料块分别浸入水和酒精中,实验过程如图9所示。
已知ρ水>ρ酒精。
图9(1)分析比较图A 、B 、C(或D 、E 、F)可初步得出:_______________________________ ___________________________________________。
(2)分析比较图A 、D(或B 、E ,或C 、F)可初步得出:_______________________________ ___________________________________________。
水三.作图题19.重为10牛的小球静止在水中,请用力的图示法在图10中画出小球受到的浮力。
20.浸在水中的铁块受到18牛的浮力,用图示法在图11中画出它受到的浮力。
四、计算题21.把体积为2×10 4米3的小球全部浸入水中,求小球受到的浮力。
22.将一重为14.7牛的砖块,用弹簧测力计吊着慢慢浸入水中,当砖块全部浸没后,弹簧测力计的示数为4.9牛,求: (1)砖块所受到的浮力。
(2)砖块的体积。
(3)砖块的密度。
23.长方体物体A 的底面积为1×10-2米2、高为5×10-2米,将其浸没在水中并松手后,物体恰在水中静止,如图12(a )所示。
将其浸入盐水中,物体静止在如图12(b )所示的位置。
求: (1)物体在水中所受的浮力。
(2)物体所受的重力。
(3)物体在盐水中静止时下表面所受盐水的压强。
图11图12五、实验题24.小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系。
他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图13所示。
(1)上述四种情况,_________图中金属块所受到的浮力最小。
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与__________________有关。
(3)做_________两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关。
图13 图14 25.如图14所示为某同学“验证阿基米德原理”实验中的场景,该同学选用了一块质量为0.5千克的石块进行实验。
(1)图(a)中弹簧测力计的示数应为_________牛;(2)若图(b)中量筒内盛的是水,弹簧测力计的示数为2.94牛,则石块受到的浮力为________牛,放入石块后桶内水面读数的变化量为_________米3。
(3)若将量筒内的水换成另一种液体,当石块浸没在这种液体中静止时,测力计的示数为2.35牛,则该液体的密度_________水的密度。
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
深度、密度的关系。
实验时,该小组同学把一个高为0.1米的实心圆柱体(如图15所示)先后浸没在甲、乙两种液体中(液体甲的密度大于液体乙的密图15 度),如图15所示,并不断改变它所处的深度。
他们利用仪器测得液面到圆柱体上表面的距离及圆柱体上、下表面受到液体的压强,并利用公式求得上、下表面受到液体的压力,记录数据如表一、表二所示。
(1)分析比较__________________________________数据及相关条件,可得出的初步结论是:在同种液体中,圆柱体上表面受到液体的压力与深度成正比。
(2)分析比较表—和表二中的第三列(或第四列、或第五列……)数据及相关条件,可得出的初步结论是:。
(2)小明同学进一步综合分析了表一、表二中的数据及相关条件,得出结论:(a)浸没在同种液体中的圆柱体,下、上表面受到的液体压力差是相同的。
(b)浸没在不同种液体中的圆柱体,下、上表面受到的液体压力差是不同的。
①请判断,小明同学的结论是________________的(选填“错误”、“合理但结论不完整”或“正确”)。
②若小明同学的结论“错误”,请写出正确的结论;若小明同学的结论“合理但结论不完整”,请将不完整的结论补充完整。
____________________________________________________________________________。