第二节阿基米德原理选读.ppt

一、阿基米德原理 * * 排开液体的体积 物体浸在液体中的体积 = 做做想想 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。 回顾：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。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 第十章 第２节　 阿基米德原理　 国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假了。可是，做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把这个难题交给了阿基米德。 　　阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡，当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。 　　阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠一样重的金子放进水里，又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。 　　这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理：即物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。这条原理后人以阿基米德的名字命名。 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。 阿基米德的灵感 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？ 猜 想 浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？ 浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关 浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 浮力大小可能与排开液体的重力有关。 浮力与物体排开液体重力的关系 图1 图2 图3 图4 测量数据填入记录表； 用不同物体、不同液体做几次实验。 探究实验 1.怎样测浮力？ 2.怎样收集排开的液体？ 3.怎样测出排开液体的重力？ 4.物体浸在液体中包含哪两种情况？ 称重法： 将小桶放在溢水口 G排= G总-G桶 浸没 部分浸入 浮力的大小 实验数据表格 排开液体的重力/N 4 3 2 1 小桶的重力／N 小桶和排液的总重/N 浮力/N 物体在液体中测力计示数/N 物体的重力/N 次数 一、阿基米德原理 分析数据得出结论 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液体的重力 1．内容：浸在液体中的物体所受的浮力， 大小等于它排开液体的重力。 2．数学表达式：F浮=G排 4．适用范围：液体和气体 3．用于计算的导出式： F浮= G排= m排g= r液 gV排 一、阿基米德原理 1．区分：浸没、浸入、浸在、没入；“浸”的含义：一是物体浸没在液体中。二是物体的一部分体积浸入液体中，还有一部分体积露在液面以外。 2. F浮＝r液 gV排 r液——液体的密度； V排——物体排开的液体的体积； 3. F浮＝ r液 gV排 —— 决定式 表明浮力大小只和 r液、V排有关，浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度、物体在液体中是否运动及液体的多少等等因素无关。 4、由公式变形可用来计算排开液体的体积届也可用来计算液体的密度。5、阿基米德原理也适用于气体。 二、使用阿基米德原理时，应注意以下几点： 例题：有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？(取g=10N/Kg) 例1　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. 物体的密度和物体浸入液体的深度 C. 物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素 C 三、例题分析 × √ × × 例2　一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（g取10 N/kg） 1 【解析】 根据阿基米德原理： F浮＝G排液＝ρ液gV排 　据题意V排＝V/3 F浮＝ρ液gV排 ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N 例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