資源簡介

(共23張PPT)
§3.3 阿基米德原理
復 習：
1、什么是浮力？
2、浮力的方向如何？
3、浮力產生的原因是什么？
4、利用測力計，可以怎樣測量浸在液體中的物體受到的浮力大小？
液體或氣體對其中的物體產生豎直向上的托力的作用，稱為浮力。
浮力的方向總是豎直向上。
物體的上下表面受到液體或氣體的壓力差。
1）測量出物體的重力G；2）測量出物體在液體中時的測力計示數F；3）求出物體受到的浮力F浮＝G－F。
探究浮力的大小與哪些因素有關
阿基米德的啟示
　　兩千多年以前，希臘學者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒有結果。一天，他跨進盛滿水的浴缸洗澡時，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？
浮力大小與物體排開液體所受的重力有何關系？
3.設計實驗
2.猜想
1.提出問題
浮力大小跟物體排開液體所受的重力有什么關系？
浮力大小等于物體排開液體所受的重力
（1）設法測出物體所受的浮力
（2）設法測出物體排開的液體所受的重力
（3）比較物體所受的浮力與排開液體所受重力的大小
浮力大小與排開液體所受的重力有何關系？
圖1
圖2
圖3
圖4
浮力大小與排開液體所受的重力有何關系？
實驗數據表格
次數 物體的重力/N 物體在液體中測力計示數/N 浮力/N 小桶的重力／N 小桶和排開液體的總重/N 排開的液體所受的重力/N
1
2
3
4
分析數據得出結論
1．浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力
2．浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力
探究浮力的大小與哪些因素有關
浮力
大小
物體排開液體所受的重力
液體
密度
物體排開液體的體積
物體排開液體
的質量
浮力大小與排開液體所受的重力有何關系？
質量=密度×體積
重力=質量×g
分析與推導
阿基米德原理
1．內容：浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，
浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力。
2．數學表達式：F浮=G排
3．用于計算的導出式：
F浮= G排= m排g= r液 gV排
公 式 法
用酒精、鹽水代替水做上述實驗：
你會發現：
F浮（酒精） = G排酒精 =ρ酒精gV排酒精
F浮（鹽水） = G排鹽水 =ρ鹽水gV排鹽水
阿基米德原理不但適用于液體也適用于氣體。
4．適用范圍：液體和氣體
阿基米德原理
1．區分：浸沒、浸在；
2. F浮＝r液 gV排 r液——液體的密度；
V排——物體排開液體的體積；
3. F浮＝ r液 gV排 —— 決定式
表明浮力大小只和 r液、V排有關，
浮力大小與物體的形狀、物體的密度，物體浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關。
注意：關于阿基米德原理的討論
阿基米德原理
4.對阿基米德原理的理解
（1）物體“浸在液體里”包括“全部浸入（即浸沒）”和“部分浸入”兩種情況。
不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里都受到浮力。對于同一物體而言，浸沒時受到的浮力大，部分浸入時受到的浮力小，而且浸入的體積越小，所受的浮力也越小。
浸沒
部分浸入
阿基米德原理
（2）浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。
A．浸沒時：V排=V物，此時物體所受的浮力等于排開液體的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV物
B．部分浸入時： V排F浮=ρ液gV排<ρ液gV物
V排=V物
V排V浸
例題講解
A．鋁球受到的浮力最大，因為它浸入液體的深度最大
B．鉛球受到的浮力最大，因為它的密度最大
C．鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大
D．因素太多，無法判斷
【解析】
根據 F浮=ρ水g V排 ，
∵浸沒，V 相同，∴ V排相同，
∴ F浮相同。
提示：浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關。
例1　如圖所示,體積相同,密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則( )
C
例題講解
例2　一個體積為300 cm3 的物體浮在水面上，它的2/3體積露出水面，它受的浮力是多大 N。（g取10 N/kg）
1
【解析】
根據阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
　據題意V排＝V/3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
在一只很薄的塑料袋中裝滿水,將袋中的空氣全部排出,用細線把袋口扎緊。另取一段橡皮筋,測量出它不伸長時的長度,再使橡
皮筋與細線相連,拿住橡皮筋的上端,吊起裝滿水的塑料袋,測
量出橡皮筋伸長后的長度。然后將塑料袋浸沒于水中,再測量
橡皮筋的長度。你有什么發現？你能解釋你的實驗結果嗎？
思考與討論：
放入水中后，可發現橡皮筋的長度正好是不伸長時的長度。
因為：塑料袋里的水受到的浮力正是他排出去水的重力。也就是和塑料袋里的水的重力一致。因為塑料袋很薄，所以它本身的體積和質量可以忽略。這樣橡皮筋就不受向下的拉力，橡皮筋本身受到的重力忽略不計，也就是他還是本身的長度。
課堂小結
1、阿基米德原理：浸在液體中的物體受到豎直向上的浮
力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力。
F浮=G排=ρ液gV排
3、浮力的大小只與液體的密度及物體排開的液體的體積大小有關，與物體質量、形狀、體積及液體的多少均無關。
浮力的計算方法：
課堂練習
1、物體在液體中受到的浮力大小（ ）　
A． 和物體本身的重力大小有關
B． 和物體的體積大小有關　
C． 和物體的密度大小有關
D． 和物體排開液體的體積大小有關
D
課堂練習
2、將同一木球分別浮在水、煤油和鹽水中，靜止時，木
球浸入液體中的體積是（ ）
A．在水中最大 B．在煤油中最大
C．在鹽水中最大 D．一樣大
B
課堂練習
3、一個物體重為10N，放入酒精中，則漂浮在液面上;若將
物體放入水中，待該物體靜止后，受到的浮力（ ）
A.大于10N B.小于10N
C.等于10N D.大于或等于10N
C
課堂練習
4、用手將一個木球放入水中某一深度后，松開手，木球上浮，
在木球未露出水面的時候，下列說法中正確的是（ ）
A. 木球所受的重力、浮力都不變
B. 木球所受的重力不變，浮力變大
C．木球所受的重力、浮力都變小
D．木球所受的重力不變、浮力逐漸變小
A
課堂練習
5、放在水中的木塊正在上浮，在它露出水面之前受到的浮力 。露出水面以后受到的浮力 。（填“變大”，“變小”或“不變”）
不變
變小
6、船由長江進入海洋，下列有關船所受浮力的說法，其中正
確的是（　　）
A．由于船排開海水的體積小，所以它在海洋里受到的浮力小
B．由于船排開海水的體積大，所以它在海洋里受到的浮力大
C．由于船始終浮在水面上，所以它受到的浮力不變
D．由于海水的密度大，所以船在海洋里受到的浮力大
課堂練習
C

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