阿基米德原理(公开课课件)

1
通过实验探究，理解阿基米德原理。
2 能根据阿基米德原理进行简单的浮力的计算。
复习：什么是浮力？
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， _____________ 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 力的作用。F浮=G-F拉（称重法）
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？
(a)用弹簧测 力计分别测 出钩码和空 杯所受的重 力
(b)把钩码浸没 在水面恰好与 溢口相平的溢 杯中，用空杯 承接从溢杯里 被排开的水， 读出此时弹簧 测力计示数
(c)用弹簧测 力计测出承 接了水后杯 子的总重
答：蛟龙号在水中受到的浮力是5×105N
3.如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁球、 铝球浸没在水中不同深度的地方，则( C ) A ．铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深 度最大 B．铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C．铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D．因素太多，无法判断 【解析】 根据 F浮=ρ水g V排 ， ∵浸没，V 相同，∴ V排相同， ∴ F浮相同。 提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。
收集实验数据：
研 究 对 象 物体浸没水中 时弹簧测力计 示数F′/N
物重 G/N
空杯重 G杯/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
石 块
铝 块 铁 块
比较浮力的大小和物体排开水的重量，你发 现了什么？
一、阿基米德原理
1．内容：浸在液体中的物体所受的浮力， 大小等于它排开液体的重力。
目标
能根据阿基米德原理进行简单的浮力的计算。
有一重7N的铁球，当它浸没在水中时受的浮力多大？(g=10N/Kg) 已知：G铁=7N V排=V铁 ρ铁= 7.9×103kg/m3
ρ水= 1×103kg/m3 求： F浮 解：
g=10N/Kg
7N G铁 =0.7kg = m铁 = g 10N/Kg =8.9×10-5m3
第十章
浮 力
第2节
阿基米德原理
希望同学们通过实验探究学习，在脑海中留下深深的学习足迹
阿基米德（前287～前212）是古希腊伟大的科学家。传 说有一天，阿基米德去洗澡，刚躺进盛满水的浴盆时， 水便漫溢出来，而他则感到自己的身体在微微上浮。阿 基米德突然意识到浮力大小与排开液体的重力有关… 阿基米德在这平常的事里发现了十分重要的规律。根据 这个规律，得出了有名的阿基米德原理定律。
练习：
6.在大海中航行的轮船、空气中上升的 气球、太空中运行的宇宙飞船是否都受 到浮力？
答：轮船受到海水浮力，气球受空 气浮力，飞船没有受到浮力。
练习：
7.一物体浸入水中,排开了1000cm3水， 求受的浮力多大？
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 答：这物体受的浮力是9.8N。
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 将……………………………………（ C ） A、逐渐变小； B、保持不变； C、先逐渐变小，后保持不变； D、先逐渐变小，后逐渐变大。
2、2011年7月，我国首台自主设计自主集成的、体积约为50m3的潜水器蛟龙 号，顺利完成5000米级海底试验主要任务，求那时蛟龙号受到的浮力为多 少牛？ （ g=10 N／kg ρ海水=1×103kg/m3）
解 ：∵蛟龙号完全浸没在水中， ∴ V排= V物=50m3
F浮= ρ液gV排 =1×103kg/m3×10N/kg × 50m3 =5×105N
2．数学表达式：F浮=G排 3．用于计算的导出式： F浮= G排= m排g= r液 V排g 4．适用范围：液体和气体
二、对原理的理解
（1）物体“浸在液体里”包括 “全部浸入（即浸没）”和“部分 浸入”两种情况。 不论物体是浸没还是部分浸入在液体 里都受到浮力。对于同一物体而言，
浸没
部分浸入
浸没时受到的浮力大，部分浸入时受
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。这便是 著名的阿基米德原理。
m铁 0.7kg = V铁= ρ 铁 7.9×103kg/m3 V排=V铁 =8.9×10-5m3 F浮= G排= ρ水 gV排
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
= 1×103kg/m3×10N/Kg× 8.9×10-5m3=0.89N 答：铁球浸没在水中时受到的浮力是0.89N
达标练习
1、传说有一天，阿基米德跨进盛满水的浴缸时，看见浴缸里的 水向外溢，澡盆的水溢出给了阿基米德启发，由此他鉴别出了 国王的王冠是否由纯金所制。若阿基米德坐进去后排开400牛的 水，则他受到的浮力为 400 N
（4）当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时，
则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它 向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。
学 以 致 用
某游乐湖边，布满了石头，从湖水中游泳的人由深水 走向浅水的过程中，脚会越来越疼，请利用本节知识 进行合理的分析： 游泳的人由深水走向浅水的过程中，脚感到疼是因为： 浸在水中的体积 变小 ，浮力就 变小 ， 而人的重力 不变 ， 所以水底的石头对人的支持力 变大 。 F浮= G排= ρ水 gV排 因为ρ水不变， V排变小 所以浮力变小
到的浮力小，而且浸入的体积越小， 所受的浮力也越小。
（2）浮力的大小等于被物体排开 的液体受到的重力。
A．浸没时，V排=V物
B．部分浸入时， V排<V物，
V浸
（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于 液体的密度不同，所受的浮力也不同.
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。