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(共30張PPT)
第九章 浮力
阿基米德原理
第3節
01
理解阿基米德原理，利用阿基米德原理解決實際問題。
02
根據實驗目的，設計完成實驗，得出結論并歸納出阿基米德原理的內容。
03
在實驗的基礎上，具備初步的觀察、實驗能力，有初步的分析、概括能力。
這是一個流傳久遠的傳說：古希臘有一位偉大的科學家，叫阿基米德（Archimedes）, 他在洗澡時發現，身體越往水下浸，從盆中溢出的水越多，感到身體越輕。通過進一步研究，阿基米德發現了浮力的規律。
阿基米德的啟示
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
3.設計實驗
2.猜想
1.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
浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
一、探究浮力的大小
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
4.實驗步驟
a.先用彈簧測力計分別測出小桶和石塊所受的重力；
b.然后把石塊浸沒在水面恰好與溢水口相平的溢水杯中，用小桶收集從溢水杯里被石塊排開的水，讀出此時彈簧測力計的示數；
c.再用彈簧測力計測量小桶和水的總重力。
比較測得的浮力與排開的水所受重力的大小，你發現了什么？
實驗數據
浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力。用公式表示就是
F 浮 =G 排
次數 物體的 重力G物 物體在液體中測力計示數F示 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 1.60N 0.85N 0.3N
0.80N
0.35N
0.55N
2.15N 1.80N 0.65N 0.3N
0.35N
0.80N
0.55N
1．內容：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．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)
二、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 gV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
F=G金屬
金屬
F示
測浮力
算體積
水
通過浮力求液體密度
金屬
G金屬
金屬
F示1
水
金屬
F示2
未知液體
阿基米德原理
液體的密度
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
F浮= G排= ρ液 gV排
影響浮力大小的因素
排開液體的體積
1.(2024·呼和浩特)小迪同學利用彈簧測力計、燒杯、水(ρ水＝1.0×103 kg/m3)、未知密度的小石塊、咸奶茶和不吸水的細線，巧妙地設計實驗，完成了：①浮力相關內容的復習；②測量內蒙古風味美食咸奶茶的密度。
請完成下列問題：
(1)要測量小石塊浸沒在水中的浮力，最合適的實驗順序是______(選填“A→B”或“B→A”)；
A→B
解析　因為石塊完全浸沒在水中時所受的浮力等于空氣中彈簧測力計的示數減去水中彈簧測力計的示數，所以應先觀察石塊在空氣中彈簧測力計的示數，再觀察石塊在水中彈簧測力計的示數，合理的測量順序是A→B；
(2)根據上述實驗數據計算出小石塊的密度是________kg/m3；(g取10 N/kg)
2.8×103
解析　由圖A可知，石塊的重力為：G＝F1＝2.8 N，
圖B可知石塊浸沒在水中時受到的拉力為：F2＝1.8 N，
石塊浸沒在水中時受到的浮力為＝G－F2＝2.8 N－1.8 N＝1 N，
由F?。溅岩?gV排可知石塊的體積為：
V＝＝1×10-4 m3，
由G＝mg＝ρVg可知，石塊的密度為：
ρ＝＝2.8×103 kg/m3；
(3)咸奶茶的密度表達式ρ茶＝________(用F1、F2、F3、ρ水表示)。
·ρ水
解析　由圖C可知石塊浸沒在咸奶茶中時受到的浮力為
＝G－F3＝F1－F3，
由F?。溅岩?gV排可知，咸奶茶的密度表達式
ρ茶＝·ρ水。
2.在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件，示數為7.4N。當把零件浸沒在密度為0.8×103kg/m3的油中時，測力計的示數為6.6N。求：
（1）金屬零件在油中受到的浮力；
解：（1）利用F浮= G-F示（稱重法），
金屬零件在油中受到的浮力為：F浮=G-F示=7.4N-6.6N=0.8N。
解：（2）金屬零件浸沒在水中，排開水的體積即是自身的體積，
由阿基米德原理：F浮=ρ液gV排得
V=V排= = =10-4m3
F浮
ρ液g
0.8N
0.8×103kg/m3×10N/kg
2.在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件，示數為7.4N。當把零件浸沒在密度為0.8×103kg/m3的油中時，測力計的示數為6.6N。求：
（1）金屬零件在油中受到的浮力；
（2）金屬零件的體積；
2.在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件，示數為7.4N。當把零件浸沒在密度為0.8×103kg/m3的油中時，測力計的示數為6.6N。求：
（1）金屬零件在油中受到的浮力；
（2）金屬零件的體積；
（3）金屬零件的密度。
解：（3）金屬塊的重力為7.4N，由G=mg可得：
m= = =0.74kg
G
g
7.4N
10N/kg
由m=ρV 得金屬零件的密度 ρ= = =7.4×103kg/m3
m
V
0.74kg
10-4m3
1.（2024春 西豐縣期末）魚鰾是魚的一個重要器官，魚通過呼吸對魚鰾充氣或放氣來改變自身的體積，在水中實現上浮或下沉。如圖所示，處于水面下的魚，若把魚鰾內的氣體排出，則魚（　?。?br/>A．體積 B．受到的浮力減小
C．重力 D．受到的浮力增大
B
解析　處于水面下的魚，當魚把魚鰾內的一部分氣體排出體外時，體積減小，排開水的體積減小，由F浮＝ρ水V排 g可知：受到的浮力減小，故選B。
2.(2024·成都溫江區模擬)某同學按如圖所示的實驗步驟“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”，下列關于實驗過程的描述錯誤的是(　　)
C
A.通過丙、丁兩圖可測出物體排開水所受的重力
B.甲圖中的溢水杯一定要裝滿水
C.按照如圖所示的步驟進行實驗，會導致測得的排開水所受的重力偏大
D.選用其他液體、更換不同的物體多次實驗，尋求普遍規律
解析　由題圖可知，丙中測力計的示數與丁中測力計的示數之差為排開的水的重力，故A正確；要想測出物體排開的水的重力，溢水杯內水的液面必須到達溢水杯口，若達不到，則測得排開的水的重力會變小，故B正確；在倒出水的過程中，小桶內殘留有
水，使得測量排開水的重力偏小，故C錯誤；
為了尋求普遍的規律，減小實驗的偶然性，
則實驗中需要選用其他液體、更換不同
的物體多次實驗，故D正確。
3.（2024春 高碑店市期末）將重為5N的物體放入盛滿水的容器中，容器溢出3N重的水，物體受到的浮力（　 ）
A．一定等于3N B．一定等于5N
C．可能等于2N D．可能等于4N
A
解析　容器盛滿水，所以物體排開的水與溢出的水相同，其重力為3 N，根據阿基米德原理，物體受到的浮力就等于它排開水的重力，因此，物體所受到浮力一定等于3 N，故選A。
4.（2024春 長春期末）小明想知道自己在空氣中受到的浮力大小，通過查找資料得知人體的體積大約是50dm3，空氣的密度大約為1.3kg/m3，則浮力大小最接近的是（　 ）
A．650N B．65N C．6.5N D．0.65N
D
解析　人是完全浸沒在空氣中，所以V排空＝V人＝0.05 m3，人受到空氣的浮力F?。溅芽?gV排空＝1.3 kg/m3×10 N/kg×0.05 m3＝0.65 N，故選D。
5.（2024 任城區校級二模）小明做了如圖所示的三次測量，已知水的密度為1.0×103kg/m3，則關于實驗下列說法正確的是（　?。?br/>A．圖甲中，物體的下表面剛好接觸水面，所受浮力為3N
B．圖乙中，物體完全浸沒在水中，所受浮力為2N
C．圖丙中，鹽水的密度是1.8×103kg/m3
D．計算可得，此物體的體積是1.0×10﹣4m3
D
利用阿基米德原理F?。溅阉甐排 g求得物體的體積
V＝V排＝＝1×10-4 m3
物體在鹽水中受到的浮力F浮鹽＝G－F2＝3 N－1.8 N＝1.2 N，
結合阿基米德原理可知鹽水的密度
ρ鹽＝＝1.2× 103 kg/m3，故C錯誤，D正確?！?br/>解析　圖甲中，物體的下表面剛好接觸水面，物體沒有浸入水中，所受浮力為0，故A錯誤；圖乙中，物體完全浸沒在水中，所受浮力為
F?。紾－F1＝3 N－2 N＝1 N，故B錯誤；

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