新人教版《10.2_阿基米德原理》ppt课件1

例：把密度为7.8× 103 kg/m3、体积为500cm3 的铁块浸没在密度为0.8×103 kg/m3的煤油中， 受到的浮力为多少牛？
解 :∵铁块完全浸没在煤油中， ∴ V排= V物 F浮= ρ液V排g = 0.8×103 kg/m3×500 × 10-6m3 × 9.8N/kg =3.92N
b
例： 如图为小华同学“研究影响浮力大 小的因素”实验的若干操作，根据此图
A
A A
水
水
A
A
水
盐水
1
2
3
4
5
（1）若选用的操作是1、3、5或1、4、5， 可研究浮力的大小与 液体的密度 的关系。
如图为小华同学“研究影响浮力大 小的因素”实验的若干操作，根据此 图
A
A A
水
水
A
A
水
盐水
1
2
3
4
5
（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积 的关系，可选用的操作是 1、2、3（填序号）。
万吨巨轮在水中，为什么 不下沉？ 因为万吨巨轮在水中，受 到浮力的作用。
潜艇可以在大海中悬浮
氢气球、热气球、气象气球 为什么能腾空而起？ 因为氢气球、热气球、气象气 球在空中受到浮力的作用。
托力
弹簧秤示数为什么变小了
G
1、浮力的方向：_________ 竖直向上 。 2、浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受 压力差 。 到液体对物体下表面压力与上表面_______ F下表面-F上表面 。 F浮=__________
观察实验： ⒈把同一物体浸入相同的液体中的不 同深度。 ⒉两个弹簧测力计的读数一样吗？
分别是多少？
⒊容器中的液体的液面发生什么样的变化？ ⒋实验说明了什么问题？
实验分析： ①、同一物体浸入相同的液体中，浸在液体中的体积不同， 弹簧测力计的读数也不相同。 ②、液体的液面随着物体浸在液体的体积的增大而升高。
⑵、在清水中加入盐，改变水的密度，再观察出现的现象。
实验现象： ⑴、在清水中，鸡蛋下沉。
⑵、清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至 漂浮的状态。
液体的密度 有关。 浮力的大小跟——————
在死海中，人为什么能悠闲地浮在水面上看书？说 明人受到的浮力跟哪一个因素有关？ 这是因为人受到了海水的浮力，浮力跟海水的密度有关。
V排=V浸<V物
例：一个2N的物体，挂在弹簧测 力计上，当钩码浸没在水中时弹 簧测力计的示数是1.2N，这个钩 码受到水的浮力是 0.8 N
例：下面关于浮力的说法中，正确的是
（C
）
A、只要液体密度大，对浸没在其中的物体的浮力就一定大 B、只要物体的体积大，所受的浮力一定大 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， 与物体的形状及浸没液体中的深度无关 D、阿基米德原理只适合液体
的 深 度
无关。
实验探究3：探究浮力的大小 实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、 测力计、水 1.15N ⑴、用弹簧测力计先测出石块 的重力G。 ⑵、用弹簧测力计再测出空杯子 的重力G杯。
0.45N
⑶、把石块浸没在盛满水的溢 水杯里，用空杯承接从溢水杯 里被排开的水，读出此时弹簧 测力计的示数 F′。
1.15 0.54 0.78
0.45 0.45 0.45
0.70 0.34 0.68
0.90 0.65 0.55
0.45 0.20 0.10
0.45 0.20 0.10
实验结论：
浸在液体中的物体所受的浮力的大小 等于 （填“等于”、 “大于”或“小于”）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。
例：一个盛水的杯中浮着一个小球，所受的 浮力为10牛，杯子放在斜面上，如图用力的 图示法画出小球受到的浮力。 F浮=10N
关于浮力计算的几种方法总结：
1、Ｆ浮=G-F’ 2、Ｆ浮＝Ｇ排 3、Ｆ浮=ρ液ｇＶ排
一.
称差法
1).用弹簧测力计称出空气中重 G. 2).再称出物体浸入液体中时弹簧秤 的拉力 F弹. 物体所受浮力 F浮 = G – F弹.
例：如图所示，是一位先生巧用物理知识将帽 子送给楼上女士的情景。此过程中应用的关 键知识是( D ) A．气球受到重力 B．帽子质量大于气球质量 C．帽子密度大于气球密度 D．空气对物体有浮力作用
例：船从海里驶到河里时 (C )
A．船受到的浮力变小，船身沉下去一些； B．船受到的浮力不变，船身浮上来一些； C．船受到的浮力不变，船身沉下去一些； D．船受到的浮力变大，船身浮上来一些。
10.2阿基米德原理
阿基米德（Archimedes， 前287~前212）是古希腊伟大的 科学家。他在物理学方面的贡 献主要有两项：其一是关于浮 力问题；其二是关于杠杆平衡 问题。
阿基米德有句名言：“给我一个支 点 ，我可以撬动地球”。
阿基米德(Archimedes，约公元前287～ 212)是古希腊物理学家、数学家，静力学 和流体静力学的奠基人。
例： 边长为4 cm、密度为2×103 kg/m3的立方体橡皮泥块， 放在足够多的水中，沉入水底；当把它捏成一只小船时，便能 漂浮在水面上．以下计算结果正确的是(ρ 水＝1.0×103 kg/m3， g＝10 N/kg) ( ) D A．橡皮泥块的质量是12.8 g B．橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28 N C．橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64 N D．橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10－4m3
公式：F浮 = G排 = ρ液g V排
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1、阿基米德原理内容： 浸在液体中的物体 ， 它会受到向上的浮力，浮力的大小等于物 体排开液体所受到的重力的大小。
2、阿基米德原理的数学表达式： F浮=G排液
F浮=液gv排
3.阿基米德原理也适用气体
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。
浸没
A．浸没时，V排=V浸=V物 B．部分浸入时， V排=V浸<V物
部分浸入
（2）浮力的大小等于被物体排开 的液体受到的重力。
，此时物体所受的浮力等于排开液体 的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
V排=V浸=V物
F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V浸
（3）阿基米德原理同样适用于气体。
例：在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处 行走的过程中( D ) A. 人所受的重力逐渐变小 B. 人所受的重力逐渐变大 C. 水池底对人的支持力逐渐变小 D. 水池底对人的支持力逐渐变大
例：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。
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例：已潜入海水中的潜艇，在继续往深海下潜 的过程中，它受到的 （ C ） A．重力增大，浮力增大 B．重力和浮力都不变 C．重力增大，浮力不变 D．重力不变，浮力增大
例： 密度计在不同的液体中所受浮力相同 。密度计上 面 的刻度线从上到下，对应的液体密度有 由小到大 特点。
例：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。
例：如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，则 （ C ）
乙 甲
A、两球受到的浮力一样大 B、乙球受到的浮力大 C、甲球受到的浮力大 D、条件不足，无法确定
例：三个体积相同的立方体a、b、c分别 浮在同种液体的液面上，如图所示，若 它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc，则 F ＜ 这三个力由小到大的顺序是______ Fa ＜______ Fc ______ 。
二.压力差法
F浮=F向上-F向下 说明: a.漂浮在液面上的物体 F浮= F向上 b.与底部完全密合的物体 F浮=0
例：一物体浸入水中,排开了1000cm3 水，求受的浮力多大？
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。
比较下列物体受的浮力
⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中
铝
铁
铜
F浮铝 ＝ F浮铁＝ F浮铜
比较下列物体受的浮力
⑵如图所示，A、B两个物体的体积相 等，哪个受到的浮力大？
A
B
F 浮A< F 浮B
比较下列物体受的浮力
⑶ 如图所示， A 、 B 两个金属块的体积相等， 哪个受到的浮力大？ (ρ水＞ ρ酒精)
③、浸在液体中的体积也叫做物体排开液体的体积。
实验结论：
浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
设计实验： ⑴把物体放入清水中，观察测力计 的读数 F1 。 ⑵改变物体在水中深度，再观察测 力计的读数 F2 。 ⑶比较两次的读数 F1 和 F2 。
实验现象： ⑴、把物体放入清水中，测力计的读数 F1 = 2 N。 ⑵、改变物体在水中深度后，测力计的读数 F2 = 2 N 。
A
B
水
酒精
F浮 A ＞ F浮 B
比较下列物体受的浮力
拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,
铝球 受到的浮力大. (ρ铜>ρ铝)
铜
铝
例：如图 所示的四个场景中，主要依靠空气浮力而 “飞天”的是 ( )
⑶比较读数 F1 和F2，发现测力计的读数没有发生改变。 浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关(当物体完全浸 在液 体中)。
分析归纳 实验1，浮力的大小跟液体的密度有关。 实验2，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。 实验3，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。 根据猜想1、2、3得出的实验结论： 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 密 度 有 关，还与物体排开液体的 体 积 有关，而与浸没在液体中
例：把一物体吊在弹簧测力计上,在 空气中称物体重 1.96N,浸没在水中 称时, 弹簧测力计示减小了 0.49N, 0.49 物体在水中受到的浮力 _________N. 浸没在某种液体中时 , 弹簧测力计 示数为 1.16N, 物体在这种液体中受 0.8 到的浮力为_________N.
例：有一石块挂在弹簧测力计下并浸没在水 中，弹簧测力计的读数是3.4如果石块受到的 4.9 牛，石 浮力是1.5牛，则石块的重力是 牛。 1.5 牛。 块排开的水的重是
0.70N
0.90N
⑷、用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
问题： 1、石块受多大浮力？ 2、石块排开多重的水？
收集实验数据： 比较浮力的大小和物体排开水的重量，
你发现了什么？
研 究 对 象 石 块 铝 块 铁 块 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
空气中弹簧测力 计的示数为G
水中弹簧测力计 的示数为F
怎样计算他们 受到的浮力呢
●
F浮=G－F
F浮=G－F （称重法） 其中G表示物体在空气中时弹簧测力计的示 数，F 为物体在液体中时弹簧测力计的示 数，F浮表示物体所受的浮力。 浮力的大小与哪些因素有关呢？
设计实验：
⑴
⑵
⑴、把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。
如图为小华同学“研究影响浮力大 小的因素”实验的若干操作，根据此 图
A
A A
水
水
A
A
水
盐水
1
2
3
4
5
（3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的 关系，可选用的操作是 1、3、4（填序号）
例：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。
国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假 了。可是，做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把 这个难题交给了阿基米德。 阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时， 水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道 了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。 阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他 取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有 一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第 二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验，他算出银子的重 量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。 这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现 了一条原理：即物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。 这条原理后人以阿基米德的名字命名。