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第九章 浮力
第3節 阿基米德原理
1.能通過實驗，認識阿基米德原理；
2.能對浮力問題進行簡單計算；
3.能了解基米德原理在生產生活中的應用。
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？
阿基米德的啟示
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系。
想想做做
排開液體的體積
物體浸在液體中的體積
=
浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
排開液體的體積
排開液體的體積越大
回顧：浮力大小與哪些因素有關？
浮力
大小
排開液體
所受重力
液體
密度
排開液體
的體積
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？
m=ρV
G=mg
ρ
V
設計實驗
猜想
提出問題
浮力跟排開的液體的重力有什么關系？
浮力等于排開的液體的重力
（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
實驗：探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
01 浮力的大小
思 考
1.怎樣測浮力？
2.怎樣收集排開的液體？
3.怎樣測出排開液體的重力？
4.物體浸在液體中包含哪兩種情況？
稱重法：
將小桶放在溢水口
G排= G總-G桶
浸沒
部分浸入
F浮 = G – F示
F示
G物
G桶
G總
（2）再用彈簧測力計測出石塊的重力 G物
（3）把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯里，用空杯承接從溢水杯里被排開的水，讀出此時彈簧測力計的示數F示。
（4）用彈簧測力計測出承接了水后杯子的總重G總。
（1）用彈簧測力計先測出空桶的重力G桶
F浮 = G物 - F示
G排 = G總 – G桶
實驗步驟
多次實驗，測量數據填入記錄表；
次數 物體的重力G物 物體在液體中 測力計示數F' 浮力F浮 小桶和排液的總重G總 小桶的重力G桶 排開液體的重力G排
1
2
3
2.15N 1.35N 1.10N 0.3N
2.15N 1.80N 0.65N 0.3N
2.15N 1.60N 0.85N 0.3N
0.80N
0.80N
實驗數據
結論：
浮力 = 物體排開液體的重力。
0.35N
0.35N
0.55N
0.55N
1．內容：浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小。
2．數學表達式：F浮 = G排
4．適用范圍：液體和氣體
3．用于計算的導出式：
F浮 = G排 = m排g = ρ液 gV排
阿基米德
(公元前287-前212年)
02 阿基米德原理
5.對阿基米德原理的理解
（1）物體“全部浸入（即浸沒）”
浸沒
部分浸入
（2）物體“部分浸入”
V排=V浸=V物
V排=V浸（3）同一物體浸沒在不同的液體中時，由于液體的密度不同，所受的浮力也不同。
根據公式 F浮= ρ液 g V排，浸沒時，V排 = V物，當ρ液不同時，浮力也隨之變化。
6.阿基米德原理的應用
浮力計算
浸沒，通過物體體積求V排
通過物體浸沒液體的深度求V排
通過液面變化
求V排
790g
通過浮力求物塊密度
金屬
測重力
算質量
金屬
F示
測浮力
算體積
水
金屬
未知液體
通過浮力求液體密度
金屬
金屬
水
例題
有一實心金屬球，將它浸沒在盛滿水的溢水杯中，有 50 mL 水溢出，求 金屬球在水中受到多大的浮力？（g 取 10 N kg）
分析
金屬球浸沒在水中，它排開水的體積等于溢出的水的體積。根據阿基米德原理，金屬球受到的浮力大小等于它所排開的水所受的重力大小。已知溢出的 水的體積和水的密度，可算出金屬球排開的水所受的重力大小，即為金屬球在水中受到的浮力大小。
解 ：由題意，金屬球排開水的體積
V 排 = 50 mL = 50 cm3 = 5.0×10-5 m3，
查表得水的密度 ρ水 = 1.0×103kg/m3。
根據阿基米德原理，金屬球所受浮力的大小為
F 浮 = G 排 = ρ水V 排 g
= 1.0×103kg/m3×5.0×10-5 m3×10 N/kg = 0.5 N
所以，金屬球在水中受到的浮力大小為 0.5 N。
阿基米德原理
探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系
阿基米德原理
浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小
F浮= G排= ρ液 gV排
阿基米德原理的應用
通過福利的變化情況推斷其它力的變化情況
計算V排，計算F浮
比較浮力的大小
通過浮力測密度
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.物體的質量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素
C
A.兩球受到的浮力一樣大
B.乙球受到的浮力大
C.甲球受到的浮力大
D.條件不足，無法確定
2.如圖所示，甲、乙兩球體積相同，浸在水中靜止不動，則（ ）
甲
乙
C
A
B
3.如圖所示，A、B兩個金屬塊的體積相等，哪個受到的浮力大？
F浮A< F浮B

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