内容正文:
第2节 阿基米德原理
第十章 浮力
把装满水的烧杯放在盘子里,再把易拉罐按入水中,在手感受到浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中。
物体浸在液体中的体积
物体排开液体的体积
=
影响浮力大小的因素有哪些?
物体浸在液体中的体积(排开液体的体积)越大、液体的密度越大,它受到的浮力就越大。
浮力的大小能不能定量得知?
物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,它受到的浮力就越大。
排开液体的体积
排开液体的质量
排开液体所受的重力
液体的密度
浮力的大小
m = ρV
G = mg
我和你有关吗?
你说呢
4
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
改变排开液体的体积
浮力的大小
物体排开液体所受的重力
因变量
自变量
5
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
浮力的大小
物体排开液体所受的重力
F浮 = G – F
G排 = G桶+水 – G桶
实验器材
圆柱形物体,弹簧测力计、溢水杯、
小桶等
次数 物体所受的重力/N 小桶所受的重力/N 物体在水中时测力计的读数/N 小桶和排开水所受的总重力/N 排开水所受的重力/N
浮力/N
1
2
3
…
实验数据记录表格
二、浮力的大小
阿基米德原理
浸在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体所受的重力。数学式为
F浮=G排
如果液体的密度为ρ,物体排开液体的体积为V,则物体所受的浮力还可表示为
F浮=ρ液gV排
阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体
例1 将重6 N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4 N的水,物体受到的浮力是( )A.10 N B.6 N C.4 N D.2 N
C
例2 如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,则从大烧杯溢出流入小桶中的水和此金属球的关系是( )
A.两者体积相等,质量相等 B.两者体积相等,小桶中水的质量较大C.金属球受到的浮力等于小桶中水的重力 D.金属球受到的浮力大于小桶中水的重力
C
例3、体积相同的四个球甲、乙、丙、丁,在水中静止,所受浮力最小的是( )
A 甲 B 乙 C 丙 D 丁
甲
乙
丙
丁
A
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例4、将同一物体分别放入三种液体中,如图所示,则物体受到的浮力( )
水
盐水
煤油
A、在水中最小
B、在盐水中的最小
C、在煤油中的最小
D、在三种液体中一样大
C
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例5、用手把一乒乓球按在水底,放手后,球上浮,最后漂浮在水面,此过程中浮力( )
A、逐渐增加,但小于重力。
B、不变,但大于重力。
C、先不变,后减小,漂浮时等于重力。
D、先大于重力,后小于重力。
C
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例6 如图所示,为了验证“阿基米德原理”,某同学做了如下实验:
(1)如图甲,在弹簧的下端挂一个小桶,小桶的下面吊一个石块,记下弹簧伸长后下端到达的位置O,将此时弹簧对小桶的拉力计为T1,小桶与石块的总重记为G,则T1________G(选填“>”“<”或“=”)。
(2)如图乙,在溢水杯中盛满水,当石块浸没在水中时,排出的水便流到旁边的小水杯中,将排出的水的重力记为G排。(3)如图丙所示,把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中,弹簧的下端又会到达原来的位置O,将此时弹簧对小桶的拉力记为T2,则T2________T1(选填“>”“<”或“=”)。
=
=
例7.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7N,当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7N.求:(1)该零件浸没在水中时受到的浮力;(2)该金属零件的密度
【答案】:1N;2.7×103kg/m3
例8、有一个重7N的铁球,当它浸没在水中时受到多大的浮力?
(g取10N/kg)
解:由题意求得铁球的质量:
m铁 = = = 0.7kg
G铁
g
7N
10N/kg
V铁 = = = 8.9×10-5m3
m铁
0.7kg
ρ铁
7.9×10 kg/m
3
3
铁球的体积:
铁球排开水的体积等于铁球的体积:
V排 = V铁= 8.9×10-5m3
铁球排开的水受到的重力:
G排 = m水g = ρ水V排g =1.0×103kg/m3×8.9×10-5m3×10N/kg = 0.8