物理阿基米德原理.ppt

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1、1、什么叫浮力？浮力的方向？、什么叫浮力？浮力的方向？浮力产生的原因呢浮力产生的原因呢?单击浮力：浸在液体或气体 里的物体受到液体或气体向上托的力浮力的方向：竖直向上推陈出新阿基米德原理阿基米德原理Company LogoCompany Logo阿基米德原理阿基米德原理 一、阿基米德其人：一、阿基米德其人：阿基米德（前阿基米德（前阿基米德（前阿基米德（前287287前前前前212212）是古希腊）是古希腊）是古希腊）是古希腊伟大的科学家。他大物理学方面的贡献主要伟大的科学家。他大物理学方面的贡献主要伟大的科学家。他大物理学方面的贡献主要伟大的科学家。他大物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮

2、力问题；其二是关于有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆问题。杠杆问题。杠杆问题。杠杆问题。传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发，传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发，传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发，传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发，由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。阿基米德还有一句名言：阿基米德还有一句名言：阿基米德还有一句名言：阿基米德还有一句名言：“给我一个给我一个给我一个给我一个支点，我可

3、以撬动地球。支点，我可以撬动地球。支点，我可以撬动地球。支点，我可以撬动地球。”阿基米德原理阿基米德原理 一连几天，阿基米德闭门谢客，反覆琢磨，因为实心的金块与镂空的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法求算其体积，也就无法验证是否掺了假他绞尽脑汁也百思不得其解 叙拉古国王艾希罗交给金匠一块纯金，命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠王冠制成後，国王拿在手里掂了掂，觉得有点轻他叫来金匠问是否掺了假。金匠以脑袋担保，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差。可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的。国王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找来，要他解此难题，但不允许将王冠砸碎。有一天有一

4、天 如果给你一个弹簧测力计和一杯水，你如果给你一个弹簧测力计和一杯水，你能用实验判断浸入水中金属块是否受到浮能用实验判断浸入水中金属块是否受到浮力的作用吗？力的作用吗？受到浮力作用吗？放放入入水水中中弹弹簧簧测测力力计计示示数数减减小小F浮浮=15N8N=7N 通过此实验通过此实验,得出浮力大小得出浮力大小是是:_.:_.F浮=GF这种测量浮力大小的方法叫这种测量浮力大小的方法叫称重法称重法.2 2、浮力与物体所在的深度有关系、浮力与物体所在的深度有关系 3 3、浮力与物体的密度有关系、浮力与物体的密度有关系 4 4、浮力与排开液体的密度有关系、浮力与排开液体的密度有关系 5 5、浮力与物体的

5、形状有关系、浮力与物体的形状有关系 探究浮力的大小与哪些因素有关活动:猜想:1、浮力与排开液体的体积有关系、浮力与排开液体的体积有关系1 1、浮力与排开液体体积的关系、浮力与排开液体体积的关系G物(N)F F拉拉(N)(N)F F浮浮(N)(N)结论：物体排开的液体体积越大，它所受到的浮力就越大。相同相同大大小小相同相同小小大大2 2、浮力与物体所在的深度的关系、浮力与物体所在的深度的关系、浮力与物体所在的深度的关系、浮力与物体所在的深度的关系G物(N)F F拉拉(N)(N)F F浮浮(N)(N)结论:在浸没的情况下，浮力与浸没的 深度无关。相同相同变小变小不变不变相同相同变小变小不变不变铁铁

6、块块铝铝块块3 3、浮力与物体的密度间的关系、浮力与物体的密度间的关系 G物(N)F F拉拉(N)(N)F F浮浮(N)(N)结论:浮力的大小与物体的密度无关 大大不变不变小小不变不变大大小小盐水盐水水水4 4、浮力与液体的密度间的关系浮力与液体的密度间的关系 G物(N)F F拉拉(N)(N)F F浮浮(N)(N)结论:液体密度越大，浸在其中的物体 所受到的浮力就越大。相同相同相同相同大大小小小小大大5 5 5 5、浮力与物体的形状的关系、浮力与物体的形状的关系、浮力与物体的形状的关系、浮力与物体的形状的关系 G物(N)F F拉拉(N)(N)F F浮浮(N)(N)小结:物体所受到的浮力的大小与

7、物体 的形状无关。相同相同相同相同变小变小变小变小不变不变不变不变阿基米德原理阿基米德原理浮力大小与哪些因素有关结论：结论：物体在液体中所受浮力的物体在液体中所受浮力的大小不仅与大小不仅与液体的密度液体的密度有关，有关，还与还与物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关，有关，而与而与浸没在液体中的深度浸没在液体中的深度无关。无关。阿基米德原理阿基米德原理根据公式根据公式=m/V、m=V、G=mg=Vg浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体积大小有关，即：体积大小有关，即：F浮浮与与液液、V排排有关有关F浮浮与与h深度深度无关无关即有：即有：F浮浮=液液g

8、V排排其中其中F浮浮表示物体所受的表示物体所受的浮力浮力、液液表示液体表示液体的的密度密度、V排排表示物体表示物体排开液体排开液体 的体积的体积。阿基米德原理阿基米德原理3、同一物体浸没在不同的液体中时，由于液、同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同体的密度不同，所受的浮力也不同.根据公式根据公式 F浮浮=液液g V排排，浸没时浸没时，V排排=V物物，当当液液不同时，浮力也随之变化不同时，浮力也随之变化。Company LogoCompany Logo阿基米德原理：阿基米德原理：浸入液体里的物体受到竖直向上的浮浸入液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开

9、的液体受力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。到的重力。公式：公式：F浮浮=G排排 G排排=m排排g F浮浮=G排排=液液V排排gm排排=液液V排排阿基米德原理也适用于气体的情况阿基米德原理也适用于气体的情况阿基米德原理阿基米德原理对阿基米德原理的理解对阿基米德原理的理解1、物体、物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全全部浸入（即浸没）部浸入（即浸没）”和和“部分浸入部分浸入”两种情况。两种情况。不论物体是浸没还是部分浸入在液体不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到

10、的浮力小，而且浸入的体积越小，到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。所受的浮力也越小。浸没浸没部分浸入部分浸入阿基米德原理阿基米德原理阿基米德定律公式中阿基米德定律公式中 F浮浮=G排排=液液V排排g V V排排不一定等于不一定等于V V物物,只有在物只有在物 体完全浸没时体完全浸没时V V排排才等于才等于V V物物.液液指的是液体的密度指的是液体的密度；注意：注意：浮力的大小只与浮力的大小只与液液、V V排排有关（有关（即物体即物体排开的液体受到的重力有关排开的液体受到的重力有关）阿基米德原理阿基米德原理F F浮浮液液 V V排排 g g公式中注意单位代入：公式中注意单位代入：N

11、Kg/m3 m3既然浮力的大小与排开的液体的体积、既然浮力的大小与排开的液体的体积、液体密度有关，能否猜想一下，浮力大液体密度有关，能否猜想一下，浮力大小与排开的液体有什么定量关系呢？小与排开的液体有什么定量关系呢？阿基米德原理阿基米德原理 总结本节课总结本节课求浮力的方法？求浮力的方法？1、称重法、称重法 2、压力差法、压力差法 3、阿基米德原理、阿基米德原理浮力的大小与什么因素有关？浮力的大小与什么因素有关？液液 V排排只与只与（取决于）（取决于）或或G排排F F浮浮=F=F1 1-F-F2 2F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下 对于浸没的物体对于浸没的物体:对于漂浮的物体对于漂浮

12、的物体:阿基米德原理阿基米德原理1、内容：浸入液体中的物体受到向上的浮、内容：浸入液体中的物体受到向上的浮 力，浮力的大小等于它排开的液力，浮力的大小等于它排开的液 体受到的重力。体受到的重力。2、公式：、公式：F浮=G排1、对于浸没的物体V排=V物 2、阿基米德原理也适用于气体F浮=G排F浮=G排=液gv排=m液g单击实验例题例题1 如图甲，边长为如图甲，边长为L的一个立方体铜块，浸没在密的一个立方体铜块，浸没在密度为度为的液体内，受到的浮力是多少？的液体内，受到的浮力是多少？已知：立方体的已知：立方体的边长边长L，液体的密度，液体的密度。求：浮力求：浮力F浮浮。解：解：铜块铜块排开液体的体

13、排开液体的体积积V排排，即，即铜块铜块的体的体积积V铜铜 V排排=V铜铜=L3 排开液体的排开液体的质质量量m排排 m排排=V排排=L3 排开的液体所受的重力排开的液体所受的重力 G排排=m排排g=gL3 根据阿基米德原理，可以得到根据阿基米德原理，可以得到 F浮浮=G排排=gL3答：答：铜块铜块所受的浮力等于所受的浮力等于gL3。甲甲例例2、弹簧测力计下挂一金属球，称的示数为、弹簧测力计下挂一金属球，称的示数为10N，将金，将金属球全部浸没在水中属球全部浸没在水中,称的示数为称的示数为8N，那么金属球所受的，那么金属球所受的浮力是多少浮力是多少N？GF浮浮F拉拉已知：已知：G=10N F拉拉

14、=8N求：求：F浮浮=？解：由解：由F浮浮=GF/=GF拉拉=10N8N=2N答：金属球所受的浮力是答：金属球所受的浮力是2N 例例3 某某物物体体重重0.5N,0.5N,把把它它放放入入盛盛有有水水的的烧烧杯杯中中,溢溢出出重重为为0.3N0.3N的水的水,则它受到的浮力为则它受到的浮力为()()A.A.一定为一定为0.3N.0.3N.B.B.可能为可能为0.2N.0.2N.C.C.一定为一定为0.5N.0.5N.D.D.可能为可能为0.4N.0.4N.例例4、比较下列物体受的浮力、比较下列物体受的浮力体积相同的铜、铁、铝浸没水中体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁铁F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁

15、 F F浮铜浮铜 铜铜铝铝 把密度为7.8 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3的煤油中，受到的浮力为多少牛？提示提示：铁块完全浸没在煤油中，V排=V物F浮=液V排g=0.8103 kg/m3500 10-6m3 9.8N/kg=3.92N 例例5 由于它仍然全部浸没在液体中，所以排开液由于它仍然全部浸没在液体中，所以排开液体的多少与体的多少与图图甲相同，所以它所受的浮力仍甲相同，所以它所受的浮力仍为为 F浮浮=G排排=gL3甲甲乙乙如果铜块处于图乙的位置，浮力会变吗如果铜块处于图乙的位置，浮力会变吗?由于排开液体体积不会变化，排开液体的由于排开液体

16、体积不会变化，排开液体的 多少多少也不变，所以受到的浮力也不会变化。也不变，所以受到的浮力也不会变化。如果把铜块压扁，仍然全部浸没在液体中呢如果把铜块压扁，仍然全部浸没在液体中呢?浮上来的皮球，从它刚露浮上来的皮球，从它刚露出水面到最后漂在水面上出水面到最后漂在水面上不动的过程，它受到的浮不动的过程，它受到的浮力怎样变化？（力怎样变化？（）浸）浸入在水里的体积怎样变化入在水里的体积怎样变化？()它排开水的重力它排开水的重力怎样变化怎样变化?()浮力的大浮力的大小可能跟什么有关系？小可能跟什么有关系？（）与物体排开液体的重力有关系与物体排开液体的重力有关系变小变小 变小变小变小变小浮力的大小与哪

17、浮力的大小与哪些因素有关呢些因素有关呢?F浮F浮F浮反馈练习反馈练习1、液体对浸在它里面的物体，具有 的托力，物理学中把这个力叫做 。2、浴缸里放满水，人坐进去后，排开400牛的水，则人受到的浮力为 牛。例题例题 把把一一物物体体吊吊在在弹弹簧簧测测力力计计上上,在在空空气气中中称称物物体体重重1.96N,1.96N,浸浸没没在在水水中中称称时时,弹弹簧簧测测力力计计示示减减小小了了0.49N,0.49N,物物体体在在水水中中受受到到的的浮浮力力_N._N.浸浸没没在在某某种种液液体体中中时时,弹弹簧簧测测力力计计示示数数为为1.16N,1.16N,物物体体在在这这种种液液体体中受到的浮力为中

18、受到的浮力为_N._N.例例1例例2 在在水水中中游游泳泳的的人人要要上上岸岸从从深深水水处处向向浅浅水水处处行行走走的的过过程中程中()()A.A.人所受的重力逐渐变小人所受的重力逐渐变小 .B.B.人所受的重力逐渐变大人所受的重力逐渐变大 C.C.水池底对人的支持力逐渐变小水池底对人的支持力逐渐变小 D.D.水池底对人的支持力逐渐变大水池底对人的支持力逐渐变大例例4、比较下列物体受的浮力、比较下列物体受的浮力体积相同的铜、铁、铝浸没水中体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁铁F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁 F F浮铜浮铜 铜铜铝铝 如图所示，如图所示，A A、B B两个物体的体积相两个物体的体积相

19、等，哪个受到的浮力大？等，哪个受到的浮力大？ABF F浮浮A A 铝铝)比较下列物体受的浮力比较下列物体受的浮力练习一练习一1、在水中搬石块比在岸上搬轻些，这说明石块在水中受、在水中搬石块比在岸上搬轻些，这说明石块在水中受到到 的作用。的作用。2、小石在空气中称时弹簧测力计的示数是、小石在空气中称时弹簧测力计的示数是3.8N，在水中，在水中称时弹簧测力计的读数是称时弹簧测力计的读数是2.9N，则小石块在水中受到的浮，则小石块在水中受到的浮力是力是 N。3、一个体积是、一个体积是20m3的气球，在地面附近受到的空气对它的气球，在地面附近受到的空气对它的浮力是的浮力是 N。（地面附近的空气密度是。

20、（地面附近的空气密度是1.29kg/m3，g取取10N/kg）4、体积为、体积为500cm3的物体，有的物体，有2/5的体积浸没在水中的体积浸没在水中,它它受到的浮力为受到的浮力为 N;若把它全部浸没在煤油中若把它全部浸没在煤油中,受到受到的浮力为的浮力为 N。（。（煤油煤油=0.8103kg/m3 g取取10N/kg）浮力浮力0.925821.6练习二练习二1、如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，则、如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，则 （）甲乙A、两球受到的浮力一样大、两球受到的浮力一样大 B、乙球受到的浮力大、乙球受到的浮力大 C、甲球受到的浮力大、甲球受到的浮力大 D、条件不足，无法确定、条件不足，无法确定2、下面关于浮力的说法中，正确的是、下面关于浮力的说法中，正确的是 （）A、只要液体密度大，对浸没在其中的物体的浮力就一定大、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、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，、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、阿基米德原理只适合液体CC阿基米德原理阿基米德原理