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课件网) 人教版第十章第2节 阿基米德原理 阿基米德原理 物理 1. 浮力产生的原因: 液体对物体向上和向下的压力差。 公式: F浮=F向上-F向下 (压力差法) 2. 称重法测浮力: F浮=G物-F拉 3.浮力大小的影响因素: 与浸在液体中的体积和液体密度有关 通过上节的探究,我们知道:物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,所受的浮力就越大。 浮力的大小跟它们有什么定量的关系呢 通过上节的探究可知:要计算浮力的大小,需要知道物体浸在液体中的体积和液体的密度。液体的密度通常容易知道,但如何测量“物体浸在液体中的体积”呢? 阿基米德灵感的启示 物体在液体中受到的浮力与_____、_____有关。 液体的密度 物体浸入的体积 物体浸入的体积 物体排开液体的体积 液体的密度 物体排开液体的密度 物体排开液体的体积 物体排开液体的密度 物体排开液体的质量 物体排开液体受到的重力 物体在液体中受到的浮力与物体排开液体受到的重力有直接关系 这两者有什么定量关系? 一、阿基米德灵感的启示 ∝ 将空的易拉罐缓慢按入装满水的烧杯中,越往下压,手会感到越费力。这说明了什么? 手会感到越费力,这说明了物体浸在液体中的体积逐渐变大,所受浮力越来越大。 同时观察到溢出的水越多,这又说明了什么? 溢出的水越来越多,这说明了排开的液体越来越多。 物体排开液体所受到的重力与浮力都是力。 有什么关系呢? 选择什么物理量与浮力比较更合理? 探究实验 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 实验思路 本实验需要先测量两个量:物体所受的浮力和物体排开液体所受的重力,然后分析它们的关系。 1.怎样测量物体所受浮力的大小 2.怎样测量物体排开液体所受的重力 3.如果要减小实验误差,应该怎样设计实验操作的顺序 1. 用弹簧测力计测量空桶所受的重力(图甲)。 2. 用弹簧测力计悬挂一个物体,读出物体在空气中(图乙)和浸在水中 (图丙)静止时弹簧测力计的示数,计算物体在水中所受浮力的大小。同时用小桶将排开的水收集起来。 实验过程 甲 丙 乙 F浮=G-F拉 实验过程 3. 用弹簧测力计测量装水小桶所受的重力(图丁),计算排开的水所受的重力。 改变物体浸入水中的体积、换用不同质量的物块,重复以上步骤,记录实验数据。 丁 甲 乙 丙 G排=G总-G桶 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 实验数据 次数 小桶所受的重力 G桶/N 物体所受的重力 G物/N 物体在水中时弹簧测力计的读数F拉/N 小桶和排开水所受的总重力 G总/N 浮力 F浮/N 排开水所受的重力 G排/N 1 2 3 0.4N 0.4N 0.4N 1.2N 0.6N 0.2N 1.4N 1.4N 1.4N F浮=G-F拉 G排=G总-G桶 0.2N 1N 0.8N 0.4N 0.4N 0.6N 1.2N 0.8N 0.8N 实验结论 浸在液体中的物体,受到的浮力大小与它排开的液体所受的重力大小相等。 二、浮力的大小 阿基米德原理 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 F浮 = G排 公式表达: = m排 g 适用范围:液体和气体 气体: F浮 = ρ气 gV排 = ρ液 gV排 F浮= F向上- F向下 F向下= p向下S =ρ液gh1S F向上= p向上S =ρ液gh2S =ρ液gh2S-ρ液gh1S =ρ液gS(h2-h1) =ρ液gV排 根据上一节所学的浮力产生的原因,通过进一步分析,看看能否得出以上结论。 =G排 有一杯水、一杯盐水和一块重0.22N、密度为1.1×103kg/m3的塑料块。 (1)该塑料块浸没在水中时所受的浮力是多少?g 取10N/kg。 解:(1)塑料块的质量 m塑料= = = 0.022kg G塑料 g 0.22N 10N/kg 塑料块的体积: V塑料= = = 2×10-5m3 m塑料 ρ 0.022kg 1.1×103kg/m3 塑料块浸没在水中: V排= V塑料 塑料块受到的浮力: F浮=G排=ρ水 gV排 =1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3= 0.2N (2)若 ... ...