阿基米德原理.

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1 阿基米德原理

2 雄伟航空母舰为什么能浮在水面上?

3 热气球为什么能腾空而起呢?

4 曹冲称象的故事 你有何启示？ 启示一：难以直接测量的物体，可以用其它效果相等的物体来替代 启示二：浮在水面的船会受到向上的浮力

5 这现象都与浮力有关 那么什么是浮力? 浮力的大小与那些因素有关?
由以上的现象我们可猜想:液体和气体对浸在其中的物体,可能有一个竖直向上的力. 我们通过实验来验证我们的猜想.

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7 阿基米德原理 浮力 1.浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体对它的竖直向上的力。 2.浮力的方向：竖直向上。
3.浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体对物体下表面压力与上表面压力差。 F浮=F下表面-F上表面

8 1.阿基米德原理内容：物体全部或部分浸在液体中时，它会受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力的大小。
2.阿基米德原理的数学表达式： F浮=G排液 F浮=液gv排 A.物体排开液体体积相等时，液体密度越大，浮力越大。 B.液体密度相等时，物体排开液体体积越大，浮力越大

9 3.阿基米德原理也适用气体 浮体 1.漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫浮体 2.浮体所受浮力的计算: F浮=G物

10 阿基米德原理的应用 1.轮船是浮体 F浮=G物 2.潜水艇靠改变自身重力实现沉浮。 3.密度计：测液体的密度，刻度上小下大
4.气球和气艇靠改变物体浸没在空气中的体积来改变受到浮力实现升降。

11 1).用弹簧测力计称出空气中重 G. 2).再称出物体浸入液体中时弹簧秤 的拉力 F弹. 物体所受浮力 F浮 = G – F弹.
一.   称差法 1).用弹簧测力计称出空气中重 G. 2).再称出物体浸入液体中时弹簧秤 的拉力 F弹. 物体所受浮力 F浮 = G – F弹.

12 例题 把一物体吊在弹簧测力计上,在空气中称物体重1.96N,浸没在水中称时, 弹簧测力计示减小了0.49N,物体在水中受到的浮力_________N. 浸没在某种液体中时, 弹簧测力计示数为1.16N,物体在这种液体中受到的浮力为_________N.

13 二.压力差法 F浮=F向上-F向下 说明: a.漂浮在液面上的物体 F浮= F向上 b.与底部完全密合的物体 F浮=0

14 F浮= G F浮与G的关系 状 态 ρ液与ρ物的关系 F浮＞G 上浮 ρ液＞ ρ物 F浮＜G 下沉 ρ液＜ ρ物 F浮＝G 悬浮
三.漂浮或悬浮状态法 F浮= G F浮与G的关系 状 态 ρ液与ρ物的关系 F浮＞G 上浮 ρ液＞ ρ物 F浮＜G 下沉 ρ液＜ ρ物 F浮＝G 悬浮 ρ液＝ ρ物

15 物体全部或部分浸在液体中时，它会受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力的大小。
四.阿基米德原理 F浮=G排液 F浮=液gv排 物体全部或部分浸在液体中时，它会受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力的大小。

16 例题 一艘轮船从海里驶向江中，已知海水密度大于江水密度，浮力将 （变大，不变，变小）。

17 例1 在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行走的过程中( ) A. 人所受的重力逐渐变小 . B. 人所受的重力逐渐变大
在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行走的过程中( ) A. 人所受的重力逐渐变小 B. 人所受的重力逐渐变大 C. 水池底对人的支持力逐渐变小 D. 水池底对人的支持力逐渐变大

18 某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力为( ) A.一定为0.3N. B.可能为0.2N.
例2 某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力为( ) A.一定为0.3N. B.可能为0.2N. C.一定为0.5N. D.可能为0.4N.

19 用弹簧秤测量浮力 你感受到浮力了吗？ 如何借助于弹簧秤测量浮力？ F拉 F浮 G物

20 测量浮力的方法 物体在液面外示数F1 物体浸没在液体中示数F2 F浮

21 观察物体慢慢浸入水中不同部分时的情况？ 物体排开的水 排开水的体积一定等于物体体积吗？ 物体浸入部分越多，排开的水 ，拉力 。

22 我的猜想 说明物体排开水越多，受到的浮力 。 生活中你有这样的感受吗？ 排开水越多，排开的水的体积V越大 排开的水的质量m越大，
说明物体排开水越多，受到的浮力 。 生活中你有这样的感受吗？ 排开水越多，排开的水的体积V越大 排开的水的质量m越大， 排开的水的重力G越大， 浮力与哪个物理量建立直接的数量关系？ 这两个物理量之间是几倍的数量关系呢？

23 探究活动 关键1：如何测量浮力(F浮)？ 关键2：如何收集“物体排开的液体”,并测量其所受的重力(G排)？

24 探究浮力与排开水的重力之间的关系 分析比较每一次实验中的浮力和排开水的重力，你能得出什么结论？ （弹簧秤的示数） F浮 排开水的重力G排
1 2 3 4 分析比较每一次实验中的浮力和排开水的重力，你能得出什么结论？

25 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 。
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。

26 外白渡桥修复工程 2009年2月25日修复一新外白渡桥开始复位 2009年2月26日外白渡桥“回家” 2008年4月6日外白渡桥开始搬迁

27 一、原理的内容、公式 F浮=ρ液 g V排 1、实验：见教材P143 2、内容： 3、公式： 返回
浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 3、公式： F浮=ρ液 g V排 返回

28 二、对原理的理解 浸没 （1）物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。
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，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 部分浸入

29 （2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A．浸没时，V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即 F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物 V排=V浸=V物 B．部分浸入时， V排=V浸<V物 F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物 V浸 V排=V浸<V物

30 根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。
（3）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. 根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。

31 （4）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。
物体在液体中的位置越深，则受到的液体压强越大，则作用在物体各个面上的压力越大。 L h1 h2 F下 F上 根据F压=PS=ρ液g h. S，当h增大时，F压也增大。 但上、下两个表面的压力差却不变，即： ΔF= F下 - F上=ρ液g S·h2 - ρ液g S · h1 =ρ液g S·(h2 - h1) =ρ液g S·L

32 返回 当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。
（5）阿基米德原理同样适用于气体。 返回

33 三、悬浮和漂浮的相同点和区别： 相同点： 都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即： F浮 =G F浮

34 返回 不同点： （1）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体中；而漂浮，物体是静止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。
V排 =V物 （2）悬浮时，物体浸没在液体中，所以V排 =V物，而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以V排〈V物。 返回 V排 <V物

35 四、例题解析： 例1：（略） 解：G = mg =2千克9.8牛/千克=19.6牛 F浮 = G - G’ F浮 =ρ水 g V排
G - G’ = ρ水 g V排 = 0.8×10-3米3

36 F浮 =ρ液 g V排 G =ρ物 g V物 例2：证明： 设液体的密度为ρ液，物体的密度为 ρ物，物体的体积为V物。 F浮 G

37 返回 例3：（略） 设木块体积为V， 在水面上， 在水面下，木块漂浮，应有： F浮 = G物 =ρ物 g V， 又根据阿基米德原理，应有：
F浮 =ρ水 g V排 =ρ水 g ρ物 g V=ρ水 g ρ物= ρ水=0.625×103千克/米3 F浮 G 返回

38 第二回合：抽选题 7、一个盛水的杯中浮着一个小球，所受的浮力为10牛，杯子放在斜面上，如图用力的图示法画出小球受到的浮力。 F浮 5牛

39 解 :∵铁块完全浸没在煤油中， ∴ V排= V物 F浮= ρ液V排g
8、把密度为7.8× 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8×103 kg/m3的煤油中，受到的浮力为多少牛？ 解 :∵铁块完全浸没在煤油中， ∴ V排= V物 F浮= ρ液V排g = 0.8×103 kg/m3×500 × 10-6m3 × 9.8N/kg =3.92N

40 9、比较下列物体受的浮力 ⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中 铁 铝 铜 F浮铝 ＝ F浮铁＝ F浮铜

41 9、比较下列物体受的浮力 　⑵如图所示，A、B两个物体的体积相 等，哪个受到的浮力大？ A B F浮A< F浮B

42 9、比较下列物体受的浮力 ⑶如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？ (ρ水＞ ρ酒精) A B 水 酒精 F浮A＞ F浮B

43 9、比较下列物体受的浮力 拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中, 受到的浮力大. (ρ铜>ρ铝) 铝球 铝 铜

44 12、把重力为10牛，体积为1×10-3米3的金属球全部浸入盛满水的容器内，求：
⑴溢出的水的重力为多少牛？ ⑵浮力和重力的合力为多少牛？其方向如何？

45 二、对原理的理解 浸没 （1）物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。
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，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 部分浸入

46 （2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A．浸没时，V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即 F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物 V排=V浸=V物 B．部分浸入时， V排=V浸<V物 F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物 V浸 V排=V浸<V物

47 根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。
（3）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. 根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。

48 （4）浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。
物体在液体中的位置越深，则受到的液体压强越大，则作用在物体各个面上的压力越大。 L h1 h2 F下 F上 根据F压=PS=ρ液g h. S，当h增大时，F压也增大。 但上、下两个表面的压力差却不变，即： ΔF= F下 - F上=ρ液g S·h2 - ρ液g S · h1 =ρ液g S·(h2 - h1) =ρ液g S·L

49 返回 当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。
（5）阿基米德原理同样适用于气体。 返回

50 三、悬浮和漂浮的相同点和区别： 相同点： 都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即： F浮 =G F浮

51 返回 不同点： （1）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体中；而漂浮，物体是静止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。
V排 =V物 （2）悬浮时，物体浸没在液体中，所以V排 =V物，而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以V排〈V物。 返回 V排 <V物

52 你还有哪些关于浮力的问题？ 作业： 1、阅读课本P18 6.4阿基米德原理 2、练习册P13 1、2、3 3、都知道”死海不死”，思考：
当你漂浮在游泳池里和漂浮在死海里，哪次受到的浮力大？

53 请多指正！