第二節(jié)阿基米德原理

《第二節(jié)阿基米德原理》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《第二節(jié)阿基米德原理（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,Click to edit Master title style,,阿基米德原理,10.2,阿基米德原理,,,阿基米德原理,,一、阿基米德其人：,,阿基米德（前,287,～前,212,）是古希臘偉大的科學家。他大物理學方面的貢獻主要有兩項：其一是關于浮力問題；其二是關于杠桿問題。,,傳說澡盆的水溢出給了阿基米德啟發(fā)，由此他鑒別出了國王的王冠是否由純金所制。,,阿基米德還有一句名言：“給我一個支點，我可以撬動地球。”

2、,,,一連幾天，阿基米德閉門謝客，反覆琢磨，因為實心的金塊與鏤空的王冠外形不同，不砸碎王冠鑄成金塊，便無法求算其體積，也就無法驗證是否摻了假．他絞盡腦汁也百思不得其解．,,敘拉古國王艾希羅交給金匠一塊純金，命令他制出一頂非常精巧、華麗的王冠．王冠制成後，國王拿在手里掂了掂，覺得有點輕．他叫來金匠問是否摻了假。金匠以腦袋擔保，并當面用秤來稱，與原來金塊的重量一兩不差?？墒?，摻上別的東西也是可以湊足重量的。國王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找來，要他解此難題，但不允許將王冠砸碎。,有,一天,… … …,阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，當他慢慢坐進澡堂時，水從盆邊溢了出來，

3、他望著溢出來的水，突然大叫一聲：“我知道了！”竟然一絲不掛地跑回家中。原來他想出辦法了。 　　阿基米德把金王冠放進一個裝滿水的缸中，一些水溢出來了。他取了王冠，把水裝滿，再將一塊同王冠一樣重的金子放進水里，又有一些水溢出來。他把兩次的水加以比較，發(fā)現(xiàn)第一次溢出的水多于第二次。于是他斷定金冠中摻了銀了。經(jīng)過一翻試驗，他算出銀子的重量。當他宣布他的發(fā)現(xiàn)時，金匠目瞪口呆。 　　這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王。阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了一條原理：即物體在液體中減輕的重量，等于他所排出液體的重量。這條原理后人以阿基米德的名字命名。,阿基米德,(Archimedes,，,,約公元前,287,～,212

4、),是古希臘物理學家、數(shù)學家，靜力學和流體靜力學的奠基人。,復習浮力測量的方法：,1.,稱重法：,F,浮,=G-F,,,2.,壓力差法：,F,浮,=F,向上,-F,向下,,,3.,漂浮法：,F,浮,=G,物,實驗探究,1,：浮力大小與哪些因素有關,通過上面的器材我們應用控制變量法能研究浮力大小與哪些因素有關？,鐵塊,鐵塊,銅塊,酒精,濃鹽水,1,2,3,記錄實驗數(shù)據(jù),,濃鹽水,,,物塊,2,,,物塊,1,物塊,2,物塊,3,酒精,濃鹽水,重力,G/N,,,,,,拉力,F/N,,,,,,浮力,,F,浮,/N,,,,,,鐵塊,鐵塊,銅塊,1,2,3,觀察物體慢慢浸入水中不同部分時的情況？,排開水的

5、體積一定等于物體體積嗎？,,物體浸入部分越多，排開的水,,，拉力,,。,,,,物體排開的水,,體積越大,越小,浮力的大小與哪些因素有關,1.,浮力的大小與物體的密度無關,,2.,浮力隨,液體密度增,大而增大,,3.,浮力隨,物體浸在水中的體積,增大而增大。,分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論：,液體密度,×,物體浸在水中的體積,=,？,排開液體的質(zhì)量,結(jié)論:,物體受到的浮力的大小與,物體排開液體的體積,和,液體的密度,有關,.,物體所受的浮力可能與排開液體所受的重力有關,V,排,ρ,m,G,我的猜想,排開水越多，排開的水的質(zhì)量越大，重力也越大，浮力越大。那么浮力與物體的重力能建立怎樣的直接的數(shù)量關系？,,把水桶

6、放入水盆中,,,在水桶中裝滿水,,,用手把空的飲料瓶按入水中,,,體會,手的感覺和飲料瓶所受浮力變化,,,同時,觀察水溢出的多少,?,體驗：,手上受到的力越來越大,現(xiàn)象,：,水桶中的水位越來越高,結(jié)論：,飲料罐浸入水中的體積越多，它所受的浮力越大,三、浮力的大小,猜想,:,,浮力的大小,可能跟物體浸入液體,,后,排開的液體的重力,有關,.,小組討論：,,怎樣來設計實驗、如何利用手邊的器材設計實驗,,？,F,浮,=G-F,G,排,=G,2,-G,1,比較,F,浮和,G,排的大小,實驗設計方案,:,G,F,G,1,G,2,②,①,③,④,實驗探究,探究：浮力與排開的液體的重力有何關系？,組別,物體

7、的重量,G/N,物體浸在水中時彈簧秤示數(shù),F/N,物體所受浮力,F,浮,/N,空桶重,G,1,/N,排出水和桶總重,G,2,/N,物體排開水重量,G,排,/N,1,,,,,,,2,,,,,,,3,,,,,,,通過數(shù)據(jù)分析我們可以得到？,F,浮,,G,排,=,阿基米德原理：,浸入液體里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受到的重力。,公式：,F,浮,=G,排,∵,,G,排,=,,m,排,g,∴,F,浮,=G,排,=,,ρ,液,g,,V,排,,m,排,=,,ρ,液,V,排,,,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。,

8、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,2,、浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。,①,．浸沒時，,V,排,=V,浸,=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,浸,=ρ,液,gV,物,②,．部分浸入時，,V,排,=V,浸,<,V,物,,F,浮,=ρ,液,gV,排,=ρ,液,gV,浸,<,ρ,液,gV,物,V,排,=V,浸,=V,物,V,排,=V,浸,<,V,物,V,浸,3,、同一物體浸沒在不同的液體

9、中時，由于,液體的密度不同，所受的浮力也不同,.,根據(jù)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,。,F,浮,＝,ρ,液,·,,g,,·,,V,排,※,公式中注意單位代入：,N,Kg/m,3,m,3,阿基米德原理的數(shù)學表達式：,,,F,浮,=,G,排,=,m,排,g=ρ,液,g,,V,排,,,說明：,,,1.,物體排開液體體積相等時，液體密度越大，浮力越大。,,,2.,液體密度相等時，物體排開液體體積越大，浮力越大,,,3.,阿基米德原來適用于氣體。,,,,,例,1.,比較下列物體受的浮力,⑴,體積相同的銅、鐵、鋁浸沒水中,,

10、鐵,F,浮鋁,,＝,,F,浮鐵,＝,F,浮銅,,銅,鋁,⑵,如圖所示，,A,、,B,兩個物體的體積相,,等，哪個受到的浮力大？,,,A,B,F,浮,A,<,F,浮,B,例,2.,比較下列物體受的浮力,⑶,如圖所示，,A,、,B,兩個金屬塊的體積相等，哪個受到的浮力大？,,(,ρ,水,＞,ρ,酒精,),例,3.,比較下列物體受的浮力,,A,水,,B,酒精,F,浮,A,＞,F,浮,B,,拓展：質(zhì)量是,1kg,的實心銅球和鋁球,,,浸沒水中,,,,,,受到的浮力大,.,,銅,鋁,,(,ρ,銅,>,ρ,鋁,),例,4.,比較下列物體受的浮力,把密度為,7.8,× 10,3,kg/m,3,、體積為,50

11、0cm,3,的鐵塊浸沒在密度為,0.8×10,3,kg/m,3,的煤油中，受到的浮力為多少牛？,,提示,：,∵鐵塊完全浸沒在煤油中，,,∴,V,排,= V,物,,F,浮,=,ρ,液,V,排,g=,0.8×10,3,kg/m,3,×500 × 10,-6,m,3,× 9.8N/kg=3.92N,例,5,,,把重力為,10,牛，體積為,1,×,10,-3,米,3,的金屬球全部浸入盛滿水的容器內(nèi)，求：,,⑴溢出的水的重力為多少牛？,,⑵浮力和重力的合力為多少牛？其方向如何？,例,6,反饋練習,浴缸里放滿水，人坐進去后，排開,400,牛的水，則人受到的浮力為,,牛。,,400,,在水中游泳的人要上岸從

12、深水處向淺水處行走的過程中,( ),,A.,人所受的重力逐漸變小,.,,B.,人所受的重力逐漸變大,,,C.,人所受到的浮力減小,,,,D.,人所受到的浮力增大,C,能力提升,某物體重,0.5N,,把它放入盛有水的燒杯中,,,溢出重為,0.3N,的水,,,則它受到的浮力為,( ),,A.,一定為,0.3N.,,B.,可能為,0.2N.,,C.,一定為,0.5N.,,D.,可能為,0.4N.,,D,練習二,1,、如圖，甲乙兩球體積相同在浸沒水中靜止不動，則,,（ ）,,,,甲,乙,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,

13、、條件不足，無法確定,2,、下面關于浮力的說法中，正確的是 （ ）,A,、只要液體密度大，對浸沒在其中的物體的浮力就一定大,B,、只要物體的體積大，所受的浮力一定大,C,、物體所受的浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力，與物體的形狀及浸沒液體中的深度無關,D,、阿基米德原理只適合液體,C,C,例,3,將重力相等的實心銅球、鐵球、鋁球浸沒在水中，它們受的浮力（ ）,,,A.,相等,B.,銅球最大,C.,鋁球最大,D.,鐵球最大,知識點,考查對阿基米德原理的理解,,闖關點撥,因為,ρ,液相等，關鍵是比較,V,排的大小,,解,銅、鐵、鋁三物質(zhì)中，鋁的

14、密度最小,.,現(xiàn)在三個球重力相等，則鋁球體積最大,.,浸沒在水中后，鋁球排開水的體積最大，即排開的水最重，它所受的浮力也最大,.,正確答案為,C.,答,選,C,知識點,,浮力的計算,,闖關點撥,,要求出石塊的密度，關鍵得先求出它的體積,.,石塊浸沒在水中時，它的體積等于被它排開的水的體積，即,V,石,=,V,排,.,,解,,,浮力,F,浮,=,G,—,F,=5N,—,2N=3N,,,,石塊的體積,V,石,=,V,排,=,,,石塊的密度,,題型三,會利用阿基米德原理進行有關的計算,,智 能 歸 例,例： 在空氣中用彈簧測力計測得某石塊重,5N,；浸沒在水中稱量，彈簧測力計的示數(shù)為,2N,，求該石塊是密度（取,g=10N/kg,）,,,說明 本題為我們提供了一種測量密度大于水的密度的固體物質(zhì)密度的方法,.,利用阿基米德原理還能計算液體的密度請看下面一題,.,[,變形題,],,在空氣中用彈簧測力計測某石塊重為,5N,；浸沒在水中稱量，彈簧測力計的示數(shù)為,2N,；浸沒在另一種液體中稱量，彈簧測力計的示數(shù)為,1.4N,，求這種液體的密度,.,找出這個隱含條件是本題的關鍵,.,,解,,,F,浮液,=,G,—,F,液,=5N,—,1.4N=3.6N,,因為浸沒，所以,V,排液,=,V,石,=,V,排水,=3,×,10,—,4,m,3,,作業(yè),再見,