内容正文:
第九章 浮 力
第2课时 阿基米德原理
第二节 阿基米德原理
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。
浮力大小与哪些因素有关
影响浮力的两个因素
m
排
3
浮力与物体排开液体重力的关系
问题1:如何用测力计测量浮力?
实验探究:浮力的大小
问题2:如何用测力计测量排开液体的重力?
实验器材
F浮=G-F'
分组讨论得出如何测浮力和排开液体重力
4
实验器材
实验器材:石块、铝块、铁块、溢水杯、
空杯、测力计、水
1
G物
F'
F浮=G - F'
3
F'
4
G总
2
G桶
实验过程
G排=G总 - G桶
6
(1)用弹簧测力计先测出石块的
重力G;
(2)用弹簧测力计再测出空杯子的
重力G杯.
1.15N
0.45N
实验步骤:
(3)把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯承接从
溢水杯里被排开的水,读出此时弹簧测力计的示
数F′。
(4)用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
0.70N
0.90N
收集实验数据:
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 排开水的重力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力,你发现了什么?
实验结论
浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力的大小。这便是著名的“阿基米德原理”。
公式:F浮=G排
及时反馈
例题1、浴缸里放满水,重为600N的人坐进去后,排开水的重力为400N的水,则人受到的浮力为 N。
400
阿基米德原理公式的推导式
公式:F浮=G排=m排g=ρ液 g V排
注意:
阿基米德定律公式中 F浮=G排= ρ液V排g
※ρ液指的是液体的密度;
※ V排不一定等于V物,只有在物体完全浸没时V排=V物,部分浸入时,V排<V物。
※浮力的大小只与ρ液、V排有关(即物体排开的液体
受到的重力有关) ,浮力大小与物体的形状、密度,
浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因
素无关。
同样,阿基米德原理可以推广到气体的浮力上:浸在气体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的气体受到的重力。
地球表面上的物体一般都浸没在空气中:
F浮=G排=m排g=ρ空气gV排
例题2:重为5 N的实心物体浸没在水中时,排开水的质量0.3kg,此时物体受到的浮力为 N。(g取10 N/kg)
例题3:体积为1×10-3 m3的物体浸没在水中时,物体受到的浮力大小为 N。若将该物体 浸没在某液体中时受到的浮力为8N,则该液体密度为 kg/m3。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
3
10
0.8×103
阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即:
F浮=G排=m排g=ρgV排
课堂小结
1. 将物体挂在弹簧秤下,然后将物体浸入水中,弹
簧秤的示数逐渐变 ;当物体全部浸入水中再
慢慢来下沉(不碰到水底),弹簧秤的数 。
若物体的重力为10N,某一时刻弹簧秤的读数为
6N,此时物体受到的浮力为 N。
小
不变
4
三 随堂练习
2. 浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( )
A. 物体的体积和液体的密度
B. 物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等
因素
C. 物体浸入液体的体积和液体的密度
D. 物体的密度和物体浸入液体的深度
C
3. 把两个物重相同的实心铁球和铝球,浸没在水中,
它们受到的浮力( )
A. 相等 B. 铝球的比铁球大
C. 铝球的比铁球小 D. 浮力都等于重力
B
4. A、B、C三个物体体积相同,在水中的情况如图所示,则三个物体受到的浮力大小情况是( )