[理化生]3阿基米德原理.ppt

知识点1 ：浮力(这是重点) 详解：液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫浮力。浮力的方向总是竖直向上的。 金属块放在水中会下沉，若将金属块用细线拴住，挂在弹簧测力计的挂钩下，然后将金属块浸没在水中，则弹簧测力计的示数会减小。这说明金属块受到水对它向上的托力，即浮力。若用弹簧测力计测得金属块在空气中的重力为G，当把它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F，则水对金属块的浮力为F浮＝G－F。这种方法是我们求浮力的一种方法——称重法。使用时应注意G和F分别指什么。 拓展 无论物体是什么形状，是否运动或怎样运动，只要是浸入液体(或气体)中(物体下表面不与容器底部紧密接触)，都会受到液体(或气体)对它竖直向上的浮力，施力物体是液体(或气体)。但很多情况下，我们不考虑气体对物体的浮力。如：在地面附近的物体都浸没在空气中，这时弹簧测力计称量物体时的读数就是物体的重力。但是对于气球之类物体我们应考虑气体对它的浮力。 【例1】下列关于浮力的说法中正确的是( ) A．只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气 中的物体不受浮力 B．物体浸在液体中，由于受到浮力，物体的重 力就变小 C．将一石块扔到水中，在石块下沉的过程中石 块不受浮力作用 D．无论是在液体还是在气体中的物体都受到浮 力作用，而且浮力方向与重力方向相反 解：D点拨：浸在液体或气体中的物体都要受到浮力作用，而且方向是竖直向上的，故A、C错，D正确；重力是由于地球的吸引而受到的力，它不会因物体受到浮力而减小，故B错。 知识点2阿基米德原理 详解：实验探究发现：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。用公式表示为：F浮＝G排＝ρ液gV排，其中ρ液表示液体的密度，V排是被排开的液体的体积。 应用阿基米德原理时，应注意： (1)原理中所说“浸入液体中的物体”包含两种状态：一是物体全部浸没在液体中；二是物体的一部分浸在液体中，另一部分露出水面。 (2)G排是指被物体排开的液体所受的重力，F浮＝G排表示物体受到的浮力大小等于被物体排开的液体所受到的重力。此式不论是物体浸没在液体中，还是部分浸在液体中，都可应用。 (3)V排表示被物体排开的液体的体积。当物体浸没在液体中时，V排＝V物；当物体只有一部分浸入液体中时，则V排V物。 (4)由F浮＝ρ液gV排可以看出：浮力的大小只与液体密度(ρ液)和物体排开液体的体积(V排)有关，而与物体自身的密度、所处深度、是否运动等因素无关。 (5)阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体，但公式中ρ液要变为ρ气。 【例2】 将一木桩打入河底，在木桩逐渐浸入水中的过程中，木桩受到的浮力逐渐 ；在木桩全部浸入水中后下降的过程中，木桩所受浮力 ；把木桩的下端打入河底泥土中静止不动时，木桩受到的水的浮力 。(填“增大”、“减小”、“不变”或“为零”) 解：增大；不变；为零 点拨：由阿基米德原理可知：F浮＝G排＝ρ液gV排，木桩浸入水中的过程中，它排开水的体积逐渐变大，则浮力逐渐变大；木桩完全浸入水中后，它排开水的体积不再变化，则所受浮力不再变化；如果木桩打入河底，它的下表面不与水接触，不再受到水向上的压力，则不受浮力作用。解答此题关键是要明确木桩在下降过程中排开水的体积变化情况。当它全部浸没在水中时V排始终与V木桩相等，然后再利用F浮=ρ液gV排分析即可得出。但是当木桩与河底紧密接触时，木桩则不受浮力作用。 易错点：误认为浸在液体中的物体一定都受浮力作用 易错点导析：在实际解题过程中，由于受到浮力概念的影响，认为浸在液体中的物体都受到浮力作用。产生这种错误的原因在于没有深刻理解浮力产生的原因。浮力产生的原因是浸在液体中的物体上下表面受到液体给它的压力不同所致。 如果一个浸在液体中的物体上下表面跟容器底部紧密接触(即物体下表面与容器底之间无液体)，则该物体只受到液体给它的上表面向下的压力，它的下表面不受液体给它的压力，因此也就不受液体给它的浮力作用。如挺立在河中的桥墩就不受浮力的作用。 【例3】如图7－4－1所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器中注入一些水，则下列说法错误的是（ ） A．D部分一定没受到浮力作用 B．C部分一定没受到浮力作用 C．B物体一定受到浮力作用 D．A物体一定受到浮力作用 错解：A、B 错解分析：错选的原因是不能正确地理解浮力产生的原因。浮力产生的原因是浸在液