1、9.2 阿基米德原理作者：路中書 一連幾天，阿基米德閉門謝客，反覆琢磨，因為實(shí)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(diǎn)輕他叫來金匠問是否摻了假。金匠以腦袋擔(dān)保，并當(dāng)面用秤來稱，與原來金塊的重量一兩不差。可是，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。 有有一天一天 排開液體的體積排開液體的體積物體浸在液體中的體積物體浸在液體中的體

2、積=做做想想做做想想 將易拉罐按入裝滿水的燒將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液杯中，感受浮力與排開的液體的關(guān)系。體的關(guān)系。回顧：回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？浮力大小與哪些因素有關(guān)？ 浮力大小，浮力大小，跟它跟它浸在液體中的體積浸在液體中的體積和和液體的密液體的密度度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。浮力就越大。猜猜 想想 浮力與排開的液體有什么關(guān)系？浮力與排開的液體有什么關(guān)系？ 可以怎樣表述浮力的大小？可以怎樣表述浮力的大小？浮力大小可能與浮力大小可能與排開液體的體積排開液體的體積、液體的密度有關(guān)液體的密度有關(guān)浮力

3、大小，跟它浮力大小，跟它排開液體的體積排開液體的體積和和液體的密度液體的密度有有關(guān)。關(guān)。排開液體的體積排開液體的體積越大、越大、液體的密度液體的密度越大，浮越大，浮力就越大。力就越大。浮力大小可能與浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。排開液體的重力有關(guān)。溢水杯溢水杯實(shí)驗器材實(shí)驗器材物塊物塊彈簧測力計彈簧測力計燒杯燒杯探究：探究：浮力的大小等于什么？浮力的大小等于什么？探究浮力的大小 實(shí)實(shí) 驗驗 過過 程程GG分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：1浸在液體中的物體受到向上的浮力浸在液體中的物體受到向上的浮力2浮力的大小等于物體排開水的重力浮力的大小等于物體排開水的重力 比較比較浮力的大小浮力的大小

4、和和物體排開水的重力物體排開水的重力，你發(fā)現(xiàn)了什么？你發(fā)現(xiàn)了什么？v浸在液體里的物體浸在液體里的物體, ,受到向上的浮力受到向上的浮力, ,浮力的大小等于浮力的大小等于 _ , ,即即F F浮浮_v同樣同樣, ,阿基米德原理可以推廣到氣體的浮力上：阿基米德原理可以推廣到氣體的浮力上：v浸在氣體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等浸在氣體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于于 _ _ 。物體排開的液體物體排開的液體受到的重力受到的重力G G排液排液液液V V排液排液g g物體排開的氣體受到的重力物體排開的氣體受到的重力,F,F浮浮= =G排氣排氣氣氣V排氣排氣g阿基米德原理阿基米德原理【推

5、廣推廣1】 對于浸沒在液體中的物體和部分浸入在液對于浸沒在液體中的物體和部分浸入在液體中的物體都有：體中的物體都有：F F浮浮G G排液排液。【推廣推廣2 2】 如果把水換成別液體，仍然可以得到：如果把水換成別液體，仍然可以得到： F F浮浮G G排液排液 (1)(1)液液是是 _ _ , ,不是物體密度。不是物體密度。(2)V(2)V排液排液是是 _ _ ，不是液體總體，不是液體總體積，也不一定是物體的總體積積，也不一定是物體的總體積(V(V物物) )。 物體物體浸沒浸沒在液體中在液體中:V:V排液排液 = = _ _ ； 物體物體漂浮漂浮液體中，液體中，V V排液排液 _ _ 。(3)(3

6、)只跟只跟 _和和 _, , 而與物體浸入液體的而與物體浸入液體的 _、物體的、物體的 _ _ 、 _ _ 、 _、 _ _ 等無關(guān)等無關(guān)V V物物V V物物V V露露液液V V排液排液深度深度形狀形狀質(zhì)量質(zhì)量密度密度重力重力液體密度液體密度物體排開液體的體積物體排開液體的體積F浮浮 G G排液排液液液V V排液排液g g對阿基米德原理的理解對阿基米德原理的理解1、物體、物體“浸在液體里浸在液體里”包括包括“全全部浸入（即浸沒）部浸入（即浸沒）”和和“部分浸入部分浸入”兩種情況。兩種情況。不論物體是浸沒還是部分浸入在不論物體是浸沒還是部分浸入在液體里都受到浮力。對于同一物液體里都受到浮力。對于

7、同一物體而言，浸沒時受到的浮力大，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，所受的浮力也浸入的體積越小，所受的浮力也越小。越小。浸沒浸沒部分浸入部分浸入2、浮力的大小等于被物體排開的液、浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。體受到的重力。浸沒時，浸沒時，V排排=V浸浸=V物物，此時物，此時物體所受的浮力等于排開液體的重力，體所受的浮力等于排開液體的重力，即即F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物部分浸入時，部分浸入時， V排排=V浸浸V物物F浮浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物V排排=V浸浸=V物物V排排=

8、V浸浸V物物V浸浸3、同一物體浸沒在不同的液體中時，、同一物體浸沒在不同的液體中時，由于液體的密度不同，所受的浮力也不由于液體的密度不同，所受的浮力也不同同.根據(jù)公式根據(jù)公式 F浮浮=液液g V排排，浸沒浸沒時時， V排排 = V物物，當(dāng)當(dāng)液液不同時，不同時，浮力也隨之變化浮力也隨之變化。阿基米德檢驗皇冠 一天，阿基米德在浴盆里洗澡，身體浸入水中之后，突然感到自己的體重減輕了，只用一點(diǎn)兒勁兒，身體就能浮起來。這使阿基米德意識到水有浮力；而人受到浮力，是由于身體把水排開了。他高興極了，一下子從浴盆里跳了起來，沒穿衣服就跑出去手足舞足蹈地高喊：“有辦法了！有辦法了！” 阿基米德拿來一只盛滿水的容器

9、，將皇冠放入水中，容器中的水開始向外溢出，他把溢出的水盛入了另一個容器中，也把溢出的水收集起來。他把這兩次溢出的水進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)第二次溢出的水比第一次少。 如果皇冠是純金制成的，那么兩次排出的水應(yīng)該一樣多。可是實(shí)際上兩次排出的水不一樣多，皇冠排出的水比純金塊排出的水多，這說明皇冠中有一些比重比純金小的材料，所以皇冠不是純金制成的。金匠因此受到了懲罰。 由此，他發(fā)現(xiàn)了浮力原理，并在名著浮體論記載了這個原理，人們今天稱之為阿基米德原理。 首尾呼應(yīng)一、一切侵入液體中的物體都受到液體對它豎直向上的浮力用實(shí)驗測量浮力的方法： 二、浮力產(chǎn)生的原因 沒在液體中的物體上下表面受到的壓力差 三、阿基米德原理：浸

10、入液體里的物體 受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開 的液 體受到的重力 。 拉浮FGF向下向上浮FFF 總結(jié)計算浮力的方法總結(jié)計算浮力的方法例題講解在圖9-4所示的實(shí)驗中，物體的體積V=50cm3,g取10N/kg，試問：（1）把物體完全浸沒在水中時，它排開水的重量為多少？它受到的浮力多大？（2）把物體完全浸沒在密度為1.110kg/m的鹽水中，它排開鹽水的重量為多少？它受到的浮力多大？解：根據(jù)阿基米德原理，浮力的大小應(yīng)等于被物體排開的液體的重量。（1）浸沒在水中時，被物體排開的水的體積V排=V=50cm3=5010-6m3.排開水的重量G排=m水g=水V排g=1103kg/m35010-6

11、m310N/kg=0.5N,所以物體受到水的浮力F浮=G排=0.5N。（2）浸沒在鹽水中時，被物體排開的鹽水的體積V排=V=5010-6m3，排開鹽水的重量G排=m鹽水g=鹽水V排g=1.1103kg/m35010-6m310N/kg=0.55N所以物體受到水的浮力F浮=G排=0.55N答：（1）物體完全浸沒在水中時，受到的浮力為0.5N,；（2）物體完全浸沒在鹽水中受到的浮力為0.55N 2、完全相同的實(shí)心鋁球分別放入鹽水、完全相同的實(shí)心鋁球分別放入鹽水、水銀和酒精中，鋁球受到浮力最大的是水銀和酒精中，鋁球受到浮力最大的是 _ 中。中。關(guān)鍵：判斷狀態(tài)關(guān)鍵：判斷狀態(tài)練一練 1、把重為、把重為38N、體積為、體積為510-4m3的的實(shí)心金屬球浸沒在盛滿水的容器內(nèi)，溢出實(shí)心金屬球浸沒在盛滿水的容器內(nèi)，溢出的水重為的水重為 N，金屬球所受浮力的大小為，金屬球所受浮力的大小為_ N。 （g取取10N/kg）1、體積是、體積是50 m3的氫氣球在地面附近受到的氫氣球在地面附近受到的浮力是的浮力是_ N。（。（空氣空氣=1.29 kg/m3，氫氣氫氣=0.09 kg/m3，g取取10N/k