内容正文:
第十章 浮 力
第二节 阿基米德原理
第 1 课时
阿基米德简介:
阿基米德(Archimedes,约公元前287~212)是古
希腊物理学家、数学家,静力学和流体静力学的
奠基人。阿基米德在力学方面的成绩最为突出,
他系统并严格地证明了杠杆定律,为静力学奠定了基础。在总结前人经验的基础上,阿基米德系统地研究了物体的重心和杠杆原理,提出了精确地确定物体重心的方法,指出在物体的中心处支起来,就能使物体保持平衡。他在研究机械的过程中,发现了杠杆定律,并利用这一定律设计制造了许多机械。阿基米德曾说过:“假如给我一个支点,我就能撬动地球。” 他在研究浮体的过程中发现了浮力定律,也就是有名的阿基米德原理 。
看课本P53--56(3min),思考
1、浮力大小与哪些因素有关?
2、阿基米德原理内容是什么?
如何用公式表示?
自学指导(6min)
1、巩固浮力及相关概念。
2、理解阿基米德原理;
会用F浮=G排=ρ液gV排进行简单计算。
学习目标(1min)
1.浸在液体中的物体受到________的浮力,浮力的大小等于____________所受到的_________。
2.物体在液体中所受浮力的小只跟____________ 和______________有关。
3.阿基米德原理的公式为:F浮=____=______,阿基米德原理不仅适用于所有的液体,也适用于一切_____。
自学检测(3min)
竖直向上
物体排开液体
重力
液体的密度
排开液体的体积
G排
气体
ρ液gV排
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浮力的大小(阿基米德原理)
教师点拔(18min)
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1、在弹簧测力计的下面悬挂一个物块,把物块浸入水中,比较前后两次测力计的读数。这说明什么问题?
(1)物体的重G=4N
(2)物体在水中时测力计的示数 F示=3N
则该物体所受浮力为 N。
1
F浮 =G - F示=4N-3N=1N
称重法
我们发现:
如果在装满水的容器中按下饮料罐,水会溢出,饮料罐被按下得越深,水溢出_____,手越费力,物体所受的 越大。
越多
浮力
因此我们可以想到浮力的大小可能跟物体
_________________________有关!
排开液体所受的重力
阿基米德原理实验的探究
石块的重力G物 小桶重
G桶 石块浸入水中时弹簧测力计的示数F示 小桶和排开水总重G总 排开水重G排 浮力
F浮
G石=
2.5N 0.5N 1.5N 1.5N
G木=
1N 0.5N 0N 1.5N
物体受到的浮力 F浮=G物﹣F示
排开的液体的重力 G排=G总﹣F桶
实验数据:
可得F浮=G排
1N
1N
1N
1N
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1、浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。
用公式表示就是:
F浮=G排
阿基米德原理
浮力的计算方法:原理法
∵ G排= m排g
∴ F浮=G排 = m排g
∵ m排= ρ液V排
∴ G排 = m排g= ρ液gV排
F浮=G排 = m排g
2、对公式 的理解
(1) ρ液是 ,不是浸入物体的物体密度。
(2) V排是 ,不是液体总体积,也不一定是物体的总体积(V物)。
①物体完全浸入液体中(浸没):V排= ;
②物体部分浸入液体中,V排<V物,V排= 。 (用V露代表物体露出液面的体积)
(3)浮力只跟 和 ,有关,而与物体浸入的 、物体的 、 、 、 等无关。
V物
V物-V露
ρ液
V排
深度
形状
质量
密度
重力
液体密度
物体排开液体的体积
例1:有一个重7N的铁球,当它浸没在水中时受到多大的浮力?(g=10N/Kg, ρ铁=7.9×103Kg/m3)
阿基米德原理的应用
解: 铁球的质量是
浸没时铁球排开水的体积是
铁球受的浮力是
答:铁球受的浮力是0.89N
2、一个在节日放飞的气球,体积是620m3,这个气球在地面附近受到的浮力是多大,如果气球重100N,求这个气球可以提起多重的重物? (g=10N/Kg, ρ气=1.29Kg/m3)
解: (1)气球受的浮力是
(2)气球可提升的物重G物是
G物=F浮-G气=7998N-100N=7898N
答:(1)气球受的浮力是7998N,
(2)气球可提升的物重G物是7898N。
3、如图所示,甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁