1、第十章第十章 第節(jié)第節(jié)阿基米德原理阿基米德原理偃師市顧縣鎮(zhèn)第一初級中學偃師市顧縣鎮(zhèn)第一初級中學 胡小云胡小云 實驗一實驗一：觀察同一個雞蛋在清水和鹽水中的不同狀態(tài)。課前小實驗課前小實驗 實驗二實驗二：將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與易拉罐浸在液體中的體積的關系。 回顧：浸在液體中的物體所受浮力的大小與 和 有關。 液體的密度液體的密度 浸在液體中的體積浸在液體中的體積 阿基米德的啟示阿基米德的啟示 兩千多年以前，希臘學者阿基米德兩千多年以前，希臘學者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測量為了鑒定金王冠是否是純金的，要測量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒有結王冠的體積，冥思苦想了很久都沒

2、有結果。一天，當他跨進盛滿水的浴缸洗澡果。一天，當他跨進盛滿水的浴缸洗澡時，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想時，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：到：物體浸在液體中的體積，不就是物物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？體排開液體的體積嗎？ 順著這個思路，阿基米德終于找到了鑒定王冠真假順著這個思路，阿基米德終于找到了鑒定王冠真假的方法，并發(fā)現(xiàn)了著名的浮力原理！的方法，并發(fā)現(xiàn)了著名的浮力原理！學習目標學習目標 1.1.經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力 的實驗過程。的實驗過程。 2. 2.能復述能復述阿基米德原理阿基米德原理并書寫其數(shù)學表達式。并書寫

3、其數(shù)學表達式。 3.3.能用阿基米德原理能用阿基米德原理計算計算浮力浮力問題問題。猜猜 想想阿基米德啟示我們：阿基米德啟示我們：物體浸在液體中的體積物體浸在液體中的體積=排開液體的體積排開液體的體積 由此我們猜想，浮力大小跟由此我們猜想，浮力大小跟 和和它它 有關。結合有關。結合m= ，我們我們猜想浮力可能和猜想浮力可能和 有關，而有關，而G= ,由此可進一步猜想，由此可進一步猜想，浮力大小可能與浮力大小可能與排排開液體所受的開液體所受的 有關。有關。液體的密度液體的密度排開液體的體積排開液體的體積排開液體的質(zhì)量排開液體的質(zhì)量Vmg重力重力 觀察課本圖10.2-2，思考如何利用稱重法測量一個金

4、屬塊在水中所受的浮力？如何稱量一個浸沒在水中的物體排開的水所受的重力？圖圖1圖圖2圖圖3圖圖4 我們只需比較測出的浮力和重力的關系，即可完我們只需比較測出的浮力和重力的關系，即可完成探究。成探究。設計實驗設計實驗進行實驗前，我們需要解決以下問題：進行實驗前，我們需要解決以下問題：1、實驗中，能否先將物體浸沒在水中后，再將物體拿出測物 體受到的重力？為什么？2、在測量排開液體的重力時，能否先測盛水后小桶的重力， 再倒出水測出空桶的重力？為什么？3、在探究過程中，如果溢水杯中的水沒有加滿，會造成什么 影響？4、要使實驗誤差最小，最合理的實驗步驟是什么？4、1、2、3。 會導致排開水的重力偏小。會導

5、致排開水的重力偏小。 不能。會使測出的空桶的重力偏大，導致排開水不能。會使測出的空桶的重力偏大，導致排開水的重力偏小。的重力偏小。不能。會使測得的重力偏大。不能。會使測得的重力偏大。次次 數(shù)數(shù)物體的物體的重力重力/N物體在液體中物體在液體中測力計示數(shù)測力計示數(shù)/N浮力浮力/N小桶和排液小桶和排液的總重的總重/N 小桶的小桶的重力重力N排開液體排開液體的重力的重力/N清水12鹽水34實驗探究實驗探究 收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù) 請分組用不同的物體和液體進行實驗探究，并將測量的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。分析論證分析論證 浮力的大小跟排開液體所受的重力 。 相等相等1內(nèi)容內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的浸

6、在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。大小等于它排開的液體所受的重力。2數(shù)學表達式：數(shù)學表達式：F浮浮=G排排3用于計算的導出式：用于計算的導出式： F浮浮= G排排= m排排g= r r液液 gV排排一、阿基米德原理一、阿基米德原理 r r液液 kg/m34單位單位:g N/kgV排排m31、適用范圍：2、 F浮r液 gV排 其中，r r液液液體的密度； V排排物體排開的液體的體積； 表明浮力大小只和 r r液液、V排排有關，與物體的形狀、密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關。3、“浸在”分類：（1）全部浸入（浸沒），V排= V物（2）部分浸

7、入，V排V物二、關于阿基米德原理的討論二、關于阿基米德原理的討論液體和氣體例例1浸在液體中的物體浸在液體中的物體, ,受到的浮力大小取決于受到的浮力大小取決于( )( )。 A. . 物體的體積和液體的密度物體的體積和液體的密度 B. . 物體的密度和物體浸入液體的深度物體的密度和物體浸入液體的深度 C. . 物體浸入液體的體積和液體的密度物體浸入液體的體積和液體的密度 D. .物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素狀等因素C典例分析例例2一個體積為一個體積為300 cm3 的物體浮在水面上，的物體浮在水面上，它的它的2/3體積露出水面，它受的浮力是體

8、積露出水面，它受的浮力是 N。（g取取10 N/kg）1【解析解析】根據(jù)阿基米德原理：根據(jù)阿基米德原理： F浮浮G排排液液gV排排根根據(jù)題意據(jù)題意V排排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N例例3把兩個物重相同的實心鐵球和鋁球，浸沒在把兩個物重相同的實心鐵球和鋁球，浸沒在水中，它們受到的浮力（水中，它們受到的浮力（ ）。）。 A相等相等 B鋁球的比鐵球大鋁球的比鐵球大 C鋁球的比鐵球小鋁球的比鐵球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析解析】 鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等BmVr r 根據(jù)根據(jù) ，鐵鐵 鋁鋁

9、，則，則V鐵鐵V鋁鋁，根據(jù)根據(jù)F浮浮=液液gV排排， F鋁浮鋁浮 F鐵浮鐵浮。 A鋁球受到的浮力最大，因為它浸入液體的深鋁球受到的浮力最大，因為它浸入液體的深度最大度最大 B鉛球受到的浮力最大，因為它的密度最大鉛球受到的浮力最大，因為它的密度最大 C鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大 D因素太多，無法判斷因素太多，無法判斷 【解析解析】根據(jù)根據(jù) F浮浮=水水g V排排 ，浸沒，浸沒，V 相同，相同， V排排相同，相同， F浮浮相同。相同。 提示：提示：浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關。浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關。例例4如圖所示如圖所示, ,體積相同體積相同, ,密度不同的鉛球、鐵球、密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則( ) ( ) C 1、傳說有一天，阿基米德跨進盛滿水的浴缸時，看見浴缸里的水向外溢，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。若阿基米德坐進去后排開400牛的水，則他受到的浮力為 N。 400 2、有一重7N的鐵球，當它浸沒在水中時受的浮力多大？(鐵=7.9 103 kg/m3， g=10N/kg)0