第十章第二节阿基米德原理课件优质课教学课件（可用）.ppt

第十章第十章 第节第节阿基米德原理阿基米德原理 阿基米德的启示阿基米德的启示两千多年以前，希腊学两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗就是物体排开液体的体积吗？排开液体的体积排开液体的体积物体浸在液体中的体积物体浸在液体中的体积=做做想想做做想想将易拉罐按入装满水的烧杯将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体中，感受浮力与排开的液体的关系。的关系。回顾：回顾：浮力大小与哪些因素有关？浮力大小与哪些因素有关？浮力大小，浮力大小，跟它跟它浸在液体中的体积浸在液体中的体积和和液体的液体的密度密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。密度越大，浮力就越大。学习目标：学习目标：v1、理解、理解“浸在液体中物体浸在液体中物体的体积的体积”就是就是“物体排开液物体排开液体的体积体的体积”。（重点）。（重点）v2、知道并理解阿基米德原、知道并理解阿基米德原理，会用阿基米德原理进行理，会用阿基米德原理进行简单计算。（重难点）简单计算。（重难点）猜猜 想想 浮力与排开的液体有什么关系？浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？可以怎样表述浮力的大小？浮力大小可能与浮力大小可能与排开液体的体积排开液体的体积液体的密度有关液体的密度有关浮力大小，跟它浮力大小，跟它排开液体的体积排开液体的体积和和液体的密度液体的密度有有关。关。排开液体的体积排开液体的体积越大、越大、液体的密度液体的密度越大，浮越大，浮力就越大。力就越大。浮力大小可能与浮力大小可能与排开液体的重力有关。排开液体的重力有关。一、阿基米德原理一、阿基米德原理浮力与物体排开液体重力的关系浮力与物体排开液体重力的关系图图1图图2图图3图图4测量数据填入记录表；测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。用不同物体、不同液体做几次实验。探究实验探究实验3N1.2N2.4N0.6N实验数据表格实验数据表格次次数数物体的物体的重力重力/N物体在液体中物体在液体中测力计示数测力计示数/N浮力浮力/N小桶和排液小桶和排液的总重的总重/N小桶的小桶的重力重力N排开液体排开液体的重力的重力/N1234分析数据得出结论分析数据得出结论1浸在液体中的物体受到向上的浮力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浮力的大小等于物体排开液体的重力3 31.21.21.81.82.42.40.60.61.81.81内容：内容：浸在液体中的物体所受的浮力，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。大小等于它排开液体的重力。2数学表达式：数学表达式：F浮浮=G排排4适用范围：适用范围：液体和气体液体和气体3用于计算的导出式：用于计算的导出式： F浮浮= G排排= m排排g= r r液液 gV排排一、阿基米德原理一、阿基米德原理1区分：浸没、浸入、浸在、没入；区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2. . F浮浮r r液液 gV排排 r r液液液体的密度；液体的密度； V排排物体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3. . F浮浮 r r液液 gV排排 决定式决定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液液、V排排有关，有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中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。的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。二、关于阿基米德原理的讨论二、关于阿基米德原理的讨论巩固练习：巩固练习：1.1.一个体积为一个体积为10cm10cm3 3的铁球浸没在水里，的铁球浸没在水里，求它受到的浮力大小是多少？方向怎求它受到的浮力大小是多少？方向怎么样？么样？2.2.一个体积为一个体积为5cm5cm3 3正方体浸在水中正方体浸在水中, ,露出露出了了1/51/5体积，请问它所受的浮力大小是体积，请问它所受的浮力大小是多少？方向怎样？多少？方向怎样？例例1浸在液体中的物体浸在液体中的物体, ,受到的浮力大小取决于受到的浮力大小取决于( )( )。 A. . 物体的体积和液体的密度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物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素状等因素C三、例题分析三、例题分析例例2一个体积为一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，的物体浮在水面上，它的它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（。（g取取10 N/kg）1根据阿基米德原理：根据阿基米德原理： F浮浮G排液排液液液gV排排据题意据题意V排排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N例例3把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在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（水中，它们受到的浮力（ ）。）。 A相等相等 B铝球的比铁球大铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小铝球的比铁球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析解析】 铁球和铝球的重力相等，则质量相等铁球和铝球的重力相等，则质量相等BmVr r 根据根据 ，铁铁 铝铝 ，则，则V铁铁V铝铝，根据根据F浮浮=液液gV排排， F铝浮铝浮 F铁浮铁浮。 A铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大度最大 B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C铅球、铁球、铝球受的浮力一样大铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D因素太多，无法判断因素太多，无法判断 【解析解析】根据根据 F浮浮=水水g V排排 ，浸没，浸没，V 相同，相同， V排排相同，相同， F浮浮相同。相同。 提示：提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。例例4如图所示如图所示, ,体积相同体积相同, ,密度不同的铅球、铁球、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则铝球浸没在水中不同深度的地方，则( ) ( ) C用细绳系着的铁块，把它从水中匀用细绳系着的铁块，把它从水中匀速拉至水面（铁块未露出水面），速拉至水面（铁块未露出水面），此过程中绳对铁块的拉力：此过程中绳对铁块的拉力：A逐渐变大逐渐变大B逐渐变小逐渐变小C始终不变始终不变D无法判断无法判断C例：例：体积体积相等的实心铁块和木块，相等的实心铁块和木块，都都浸没浸没在在水水中时所受的浮力（）中时所受的浮力（） A铁块大铁块大B木块大木块大 C一样大一样大D无法确定无法确定C一变：一变：质量质量相等的实心铁块和木块，相等的实心铁块和木块，都都浸没浸没在水中时所受的浮力（）在水中时所受的浮力（）A A、铁块大、铁块大B B、木块大、木块大 C C、一样大、一样大D D、无法确定、无法确定二变：体积相等实心铁块和木块二变：体积相等实心铁块和木块, ,投投入足够多的水中静止时所受的浮力入足够多的水中静止时所受的浮力 A A 铁块大铁块大B B 木块大木块大 C C 一样大一样大D D 无法确定无法确定BA三变：三变：质量质量相等的实心铁块和木块，相等的实心铁块和木块，投入投入水水中中静止静止时所受的浮力（时所受的浮力（ ）A A 铁块大铁块大 B B 木块大木块大C C 一样大一样大 D D 无法确定无法确定四变：质量相等的实心铁块和木块，四变：质量相等的实心铁块和木块，投入投入水银水银中静止时所受的浮力（）中静止时所受的浮力（） A A 铁块大铁块大B B 木块大木块大 C C 一样大一样大D D 无法确定无法确定BC甲、乙是两个甲、乙是两个体积体积相同而材料不同相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体的的实心球，它们静止在某种液体的情况，如图，那么两球所受的浮力情况，如图，那么两球所受的浮力F甲甲- F乙乙，两球的密度，两球的密度甲甲-乙乙 （填（填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”）甲乙大于大于 作作 业业2弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测弹簧测力计下挂一物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的力计的示数是物体在空气中弹簧测力计示数的1/3，这个物体的密度是（这个物体的密度是（ ） A. 1/3103 kg/m3 B. 2/3103 kg/m3 C. 3103 kg/m3 D. 3/2103 kg/m31铁块的体积是铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开，全部浸入水中时，排开水的体积是水的体积是 cm3, ,排开的水重是排开的水重是 N，受，受到的浮力是到的浮力是 N。如果将它全部浸入酒精中，。如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力是受到的浮力是 N。（。（g取取10 Nkg）v1、两手分别拿着一个小木块和一个大、两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们浸没到水中，同时松开石块，把它们浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，受到手，小木块上浮，大石块下沉，受到浮力大的是（浮力大的是（ ）vA、小木块、小木块 B、大石块、大石块 v C、一样大、一样大 D、不能比较、不能比较Bv2、一个底面积为、一个底面积为0.04m2的长方体水槽中盛的长方体水槽中盛有有0.2m深的水，轻轻放入一个小球，如图深的水，轻轻放入一个小球，如图所示，静止时槽中水面升高了所示，静止时槽中水面升高了5X10-3m.v（g取取10N/kg)求：求：v（1）小球放入前水槽底受到水的压强。）小球放入前水槽底受到水的压强。v（2）小球受到水的浮力。）小球受到水的浮力。 A 3、木块、木块A的的体积为的的体积为500cm3，质量，质量为为300g，被细绳拉着浸没于盛水的圆，被细绳拉着浸没于盛水的圆柱体形容器中（如图）。容器的底面积柱体形容器中（如图）。容器的底面积为为100cm2，容器内水面高度为，容器内水面高度为30cm.（g取取10N/kg)求：求：（1）物体受到的浮力。）物体受到的浮力。（2）水对容器底的压强。）水对容器底的压强。 (3)绳子的拉力绳子的拉力T.（4）剪短绳子后，木块静止）剪短绳子后，木块静止时，水对容器底的压强。时，水对容器底的压强。20cm 4、 如图，放在水平桌面上的薄壁圆柱体容器重如图，放在水平桌面上的薄壁圆柱体容器重4N，底面积为，底面积为100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物体，现将物体浸没在水中，容器内水面由的物体，现将物体浸没在水中，容器内水面由10cm上升到上升到20cm.(g取取10N/kg）求：）求：（1）物体未放入水中时，）物体未放入水中时，容器底受到水的压强。容器底受到水的压强。（2）物块的密度。）物块的密度。（3）物块受到的浮力。）物块受到的浮力。（4）物块浸没在水中后，）物块浸没在水中后，容器对桌面的压强。容器对桌面的压强。v5、如图在容器底部中放一个上、下底、如图在容器底部中放一个上、下底面积均为面积均为10cm2、高为、高为5cm，体积为，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底面积的均匀对称石鼓，其下底面积与容器底部完全紧密接触，石鼓全部与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中其上表面与水面平齐，则浸没于水中其上表面与水面平齐，则石鼓受到的浮力是（取石鼓受到的浮力是（取10N/kg)（ ）vA、0 B、0.3vC、0.5 D、0.8Bv如图所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从如图所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处图乙是绳子拉力一定的高度处图乙是绳子拉力F随时间随时间t变化的图象，变化的图象，取取g=10N/Kg根据图象信息，下列判断正确的是（根据图象信息，下列判断正确的是（） vA该金属块重力的大小为该金属块重力的大小为34NvB该金属块的密度是该金属块的密度是2.7103kg/m3vC浸没在水中的金属块受到浸没在水中的金属块受到v的浮力大小是的浮力大小是20NvD在在t1至至t2时间段金属块时间段金属块v在水中受到的浮力逐渐增大在水中受到的浮力逐渐增大C