内容正文:
第二节: 阿基米德原理
阿基米德(Archimedes, 前287~前212)是古希腊伟大的科学家。他在物理学方面的贡献主要有两项:其一是关于浮力问题;其二是关于杠杆平衡问题。阿基米德有句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球”。
阿基米德的启示
两千多年以前,希腊学
者阿基米德为了鉴定金王冠
是否是纯金的,要测量王冠
的体积,冥思苦想了很久都
没有结果。一天,他跨进盛
满水的浴缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,他忽然想到:物体浸在液体中的体积,不就是物体排开液体的体积吗?
传说澡盆的水溢出,给了阿基米德启发,由此他鉴别出了国王的王冠是否纯金所制。
复 习
1、浮力的测量方法?
1.称重法:F浮=G-F
2.压力差法:F浮=F向上-F向下
3.漂浮法: F浮=G
2、浮力大小与哪些因素有关?
浮力大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,受到的浮力就越大。
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
想想做做
将易拉罐按入装满水的烧杯中,感受浮力与排开的液体的关系。
物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,受到的浮力就越大。
排开液体的体积×液体的密度
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
排开液体的质量
=
排开液体的重力与它的质量成正比
物体所受的浮力可能与排开液体所受的重力有关
m排
G排
即
物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,受到的浮力就越大。
结论
V排
ρ
液
阿基米德原理
猜 想
提出问题
浮力的大小跟排开液体所受重力有什么关系?
设计实验
浮力的大小可能跟排开液体所受重力的相等
1、所测物理量有哪些?所求物理量有哪些?
① G物=__N;G杯=__N;F拉=__N;G总=__N
② F浮=G物 - F拉= ____N;
③ G排 = G总- G杯=___N
2、需要什么器材?
3、 F浮如何测? G排如何测?
4、怎样安排实验顺序最为合理,为什么?
实验步骤
怎样安排实验顺序最为合理?
A B C D E
(a)用弹簧测力计分别测出石块和空杯所受的重力
进行实验
(b)把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中,用空杯承接从溢杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计示数
(c)用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重
研究对象 物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F′/N 杯、水总重 G总/N 浮力的大小 F浮/N 排开水的重量G排/N
石块 0.45
铝块 0.45
铁块 0.45
1.15
0.70
0.90
0.45
0.45
0.54
0.34
0.20
0.20
0.65
0.78
0.68
0.10
0.55
0.10
比较浮力的大小和物体排开水的重量,你发现了什么?
收集实验数据
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第二级
第三级
第四级
第五级
分析数据
F浮=G物-F 拉 G排=G总-G杯
F浮=G排
∵
∴
得出结论 阿基米德原理
1、浸在液体中的物体受到向上的浮力
2、浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力
3、公式:F浮 = G排
比较F浮与G排 ,你发现了什么?
二、正确理解阿基米德原理
1.内容:
2.公式表达:
F浮=G排
F浮= m排g
F浮=ρ液gV排
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力.
3.单位:
4.适用条件: 适于液体、气体.
F浮=ρ液·g · v排
N
Kg/m3
N/Kg
m3
5、大小:
只跟______ 和_______有关,与物体的ρ物、V物、
m物、形状、浸没的深度h等都___关!
ρ液
V排
无
二、对原理的理解
(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。
浸没
部分浸入
(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排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时, V排=V浸<V物
F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸<V物
V浸
浸没: V排_____V物
部分浸入:V排=V实浸_____V物
关键:
找V排
=
<
(3)同一物体浸没在不同的液体中时,由于液体的密