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(共43張PPT)
第十章浮力
第2節(jié)阿基米德原理
1.知道阿基米德原理；
2.會(huì)求出浮力的大小；
學(xué)習(xí)目標(biāo)
阿基米德測(cè)皇冠的故事
想想做做
將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液體的關(guān)系。
注意：物體浸入液體中的體積=排開液體的體積
知識(shí)點(diǎn)一浮力的大小
回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？
浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
猜 想
浮力大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開液體的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
浮力與排開的液體有什么關(guān)系？
可以怎樣表述浮力的大小？
浮力大小可能與排開液體的體積×液體的密度有關(guān)
浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。
探究物體受到的浮力與排開液體的重力的關(guān)系
探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系
圖1
圖2
圖3
圖4
測(cè)量數(shù)據(jù)填入記錄表；
用不同物體、不同液體做幾次實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)
知識(shí)點(diǎn)二阿基米德原理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
次數(shù) 物體的重力/N 物體在液體中測(cè)力計(jì)示數(shù)/N 浮力/N 小桶和排液的總重/N 小桶的重力／N 排開液體的重力/N
1
2
3
1．浸在液體中的物體受到向上的浮力
2．浮力的大小等于物體排開液體的重力
分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論
1．內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力。
2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排
4．適用范圍：液體和氣體
3．用于計(jì)算的導(dǎo)出式：
F浮= G排= m排g= r液 gV排
1．區(qū)分：浸沒、浸在；
2. F浮＝r液 gV排 r液——液體的密度；
V排——物體排開的液體的體積；
3. F浮＝ r液 gV排 —— 決定式
表明浮力大小只和 r液、V排有關(guān)，
浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)。
知識(shí)點(diǎn)三阿基米德原理的討論
例1　浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于( )。
A. 物體的體積和液體的密度
B. 物體的密度和物體浸入液體的深度
C. 物體浸入液體的體積和液體的密度
D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素
C
例題講解
例2　一個(gè)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(jù)阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
　據(jù)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
例3　把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒在水中，它們受到的浮力（ ）。
A．相等 B．鋁球的比鐵球大
C．鋁球的比鐵球小 D．浮力都等于重力
【解析】
鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等
B
根據(jù) ，ρ鐵 ＞ρ鋁 ，則V鐵根據(jù)F浮=ρ液gV排，∴ F鋁浮＞ F鐵浮。
A．鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深度最大
B．鉛球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲?br/>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(jù) 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(guān)。
例4　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5　（多選）甲、乙兩個(gè)實(shí)心金屬球，它們質(zhì)量相同，其密度分別為5×103 kg/m3和10×103 kg/m3，甲球掛在甲彈簧測(cè)力計(jì)下，乙球掛在乙彈簧測(cè)力計(jì)下，并且讓金屬球全部沒入水中，這時(shí)（ ）。
A．甲、乙兩球所受到的浮力之比為2:1
B．甲、乙兩球所受到的浮力之比為1:2
C．甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之比為8:9
D．甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之比為11:12
AC
【解析】
∵m甲＝m乙, ρ甲: ρ乙＝1:2，V甲:V乙＝2:1；
根據(jù) F浮＝ρ水g V排，且V排＝V物
∴ F浮甲: F浮乙＝2:1.
分析物體受力：
F浮甲 +F甲＝G甲 ①
F浮乙 +F乙＝G乙 ②
提示：分析物體受力
A 選項(xiàng)正確
C 選項(xiàng)正確
G乙
F乙
F浮乙
G甲
F甲
F浮甲
二、數(shù)學(xué)表達(dá)式：
F浮= G排= m排g= r液 gV排
一、阿基米德原理：
浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力。
課堂小結(jié)
1．鐵塊的體積是100 cm3，全部浸入水中時(shí)，排開水的體積是 cm3,排開的水重是 N，受到的浮力是 N。如果將它全部浸入酒精中，受到的浮力是 N。（g取10 N／kg）
100
1
1
0.8
隨堂練習(xí)
隨堂練習(xí)
2．彈簧測(cè)力計(jì)下掛一物體浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是物體在空氣中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的1/3，這個(gè)物體的密度是（ ）
A. 1/3×103 kg/m3 B. 2/3×103 kg/m3
C. 3×103 kg/m3 D. 3/2×103 kg/m3
D
3．把體積相等的石塊和木塊同時(shí)放入水中，發(fā)現(xiàn)石塊沉底，木塊漂浮在水面上，則它們所受浮力（ ）
A．木塊大 B．石塊大
C．一樣大 D．無法判斷
B
4．潛水員完全進(jìn)入水中后，下潛的過程中，他所受到的（ ）
A．浮力逐漸增大，壓強(qiáng)逐漸增大
B．浮力逐漸增大，壓強(qiáng)逐漸減小
C．浮力不變，壓強(qiáng)不變
D．浮力不變，壓強(qiáng)逐漸增大
D
5．一艘集裝箱貨輪載滿貨物后，從常州港出發(fā)駛向遼寧大連港，在長(zhǎng)江口進(jìn)入大海的過程中，貨輪（海水密度大于江水密度）（ ）
A．所受浮力增大 B．所受浮力減小
C．排開水的體積增大 D．排開水的體積減小
D
6．浸沒在水中并下沉的鉛塊，在下沉過程中，鉛塊受到水對(duì)它的壓強(qiáng)p和浮力F的變化情況是（ ）
A．壓強(qiáng)P增大，浮力F減小
B．壓強(qiáng)P減小，浮力F增大
C．壓強(qiáng)P增大，浮力F不變
D．壓強(qiáng)P不變，浮力F增大
C
7．三個(gè)體積相同而材料不同的球A、B、C，分別靜止在不同深度的水里，以下說法正確的是（ ）
A．A球所受浮力最小
B．A球所受的浮力最大
C．B球的質(zhì)量最大
D．C球的密度最小
A
8．小紅同學(xué)在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，將它分別置于甲、乙兩杯液體中觀察到靜止時(shí)的情形如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大
B．鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大
C．乙杯液體的密度較大
D．甲杯液體的密度較大
C
9．放在水平桌面上的大燒杯內(nèi)盛滿了水，輕輕放入一小球后，從燒杯內(nèi)溢出了100 g的水，則下面判定正確的是（ ）
A．水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)一定會(huì)增大
B．小球受到的浮力一定等于1N
C．小球的體積一定等于100cm3
D．小球質(zhì)量一定會(huì)等于100g
B
10.把一個(gè)小球輕輕放入盛滿水的杯子里，溢出了50 g的水，則小球的質(zhì)量（　　）
A．一定等于50 g
B．一定大于50 g
C．大于或等于50 g
D．小于或等于50 g
C
11.如圖所示，鋁塊A和木塊B重疊在一起漂浮在水面上（如圖甲所示），若將A用細(xì)繩系在B的下面，仍能漂浮在水中（如圖乙所示），細(xì)繩的質(zhì)量和體積不計(jì)，這時(shí)容器內(nèi)水的液面將（　　）
A．上升 B．下降
C．保持不變 D．不能確定
C
12．沉船打撈人員完成水下打撈任務(wù)后，在不斷上升且未出水面的過程中，下列說法正確的是　（ ）　
A．所受浮力變大，壓強(qiáng)變大
B．所受浮力變大，壓強(qiáng)變小
C．所受浮力不變，壓強(qiáng)變小
D．所受浮力不變，壓強(qiáng)不變
C　
13. 如圖為金魚吐出的某個(gè)氣泡在溫度恒定的水中上升過程的示意圖。該過程中氣泡密度和受到浮力的變化情況，敘述正確的是（ ）
D 　
A．密度和浮力都不變 B．密度和浮力都變大
C．密度變小，浮力不變 D．密度變小，浮力變大
14. 將質(zhì)量為0.5kg 的物體輕輕放入盛滿清水的溢水杯中，溢出0.2kg的水，則此物體受到的浮力是（g取10 N/kg）（ ）
A. 5 N B. 2 N
C. 0.5 N D. 0.2 N
B
15. 體積是100cm3的實(shí)心小球放入水中，靜止后有1/4體積露出水面。求該小球受到的浮力。 (g=10N/kg)
0.75N
16．有一物塊的體積為0.3×10-3m3，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出此物塊的重力為G=4N，如圖甲所示，然后將物塊浸沒在水中，如圖乙所示，g取10N/kg，求：
①該物塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力大小；
②物塊浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
3N
1N
17．如圖所示是小明同學(xué)在探究“浮力大小”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，下列等式正確的是（ ）
F2
F3
F1
空桶
F4
盛有溢出的水
A．F浮=F2-F1 B．F浮=F4-F3
C．F浮=F2-F3 D．F浮=F2-F4
C
18．圖所示的實(shí)驗(yàn)過程，可驗(yàn)證
原理。其中“步驟B”的目的是：測(cè)出 。若圖中彈簧測(cè)力計(jì)的四個(gè)示數(shù)值F1、F2、F3、F4滿足關(guān)系式 時(shí)，則可以驗(yàn)證該原理。
阿基米德
物塊浸在液體中時(shí)的拉力
F1-F2＝F4-F3
19．小明在驗(yàn)證“阿基米德原理”實(shí)驗(yàn)中:
（1）用已調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)，按照?qǐng)D甲中所示順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為： F1、F2 、F3、F4. 由此可知鐵球浸沒在水中所測(cè)得的浮力表達(dá)式為F浮 =_______，測(cè)得鐵球排開水所受的重力表達(dá)式為G排=_________（用此題中所給字母表示）.
F1-F2
F3-F4
（2）小明預(yù)期要獲得的結(jié)論是：___ ____（用此題中所給字母表示）；
（3）在讀數(shù)正確的情況下，小明由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：鐵球浸沒在水中所受浮力F浮大于鐵球排開的水所受重力G排，而且超出了誤差允許的范圍，得出此實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是_____ __（寫出一條即可）；
F1-F2 ＝ F3-F4
溢水杯內(nèi)沒有注滿水，導(dǎo)致排開液體的
重力偏小， F浮大于G排。
（4）小明分析發(fā)現(xiàn)了此實(shí)驗(yàn)操作中存在的問題并加以改正，進(jìn)一步思考：如果實(shí)驗(yàn)中物體沒有完全浸沒水中，能否驗(yàn)證“阿基米德原理”，正確的觀點(diǎn)是______（選填“能”或“不能”）驗(yàn)證.
能
20．小明為了驗(yàn)證阿基米德原理，用一個(gè)密度大于水的合金塊設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)順序，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別表示為G物、F1、F2、G空桶。
（1）按圖中的順序測(cè)出合金塊排開的水的重力將 _______（偏大/偏小），原因是 ___________；
偏小
步驟⑤中桶中有附有少量水，G空桶變大，使G排液變小
（2）合理調(diào)整圖中實(shí)驗(yàn)順序后，當(dāng)實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量結(jié)果滿足關(guān)系式：___________（用圖中所測(cè)量的字母表示）時(shí)，則該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明阿基米德原理成立；
G物-F1=F2-G空桶
（3）按照合理的順序?qū)嶒?yàn)，以下情況會(huì)影響驗(yàn)證結(jié)果的是 ____；
A
A．圖②中水面未到達(dá)杯口
B．圖③中合金塊未全部浸沒在水中
C．圖③中合金塊浸沒水中過深（沒有碰到容器底部）
21. 如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)掛著重為10N的物塊。現(xiàn)將物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4kg（g取10N/kg）。求：
（1）物塊受到的浮力；
（2）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（3）物體的密度。
4N
6N

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