92阿基米德原理课件.ppt
在水中，人有什么感觉？在水中，人有什么感觉？在水中，人有在水中，人有上浮上浮的感觉的感觉，受到了受到了向上向上的的浮力浮力作用。作用。用用钢铁钢铁制造成的制造成的万吨巨轮万吨巨轮在水中，在水中，为什么不下沉？为什么不下沉？因为万吨巨轮在水中，受到因为万吨巨轮在水中，受到浮力浮力的作用。的作用。水底下的乒乓球为什么会浮到水面？水底下的乒乓球为什么会浮到水面？氢气球、热气球、气象气球为什么能腾空而起？氢气球、热气球、气象气球为什么能腾空而起？氢气球、热气球、气象气球氢气球、热气球、气象气球在空中在空中受到浮力受到浮力的作用。的作用。气体浮力演示实验气体浮力演示实验介绍介绍：课本课本P127(1)(1)物块在空气中，物块在空气中，弹簧测力计弹簧测力计 示数示数G G（即物块的重力）。（即物块的重力）。(2)(2)将物块浸在水中，将物块浸在水中，弹簧测力弹簧测力 计示数计示数F F。大小：大小：“称重法称重法”测浮力：测浮力：F F浮浮=G-F=G-F实验探究实验探究1 1：如图所示，用弹簧测力计、物块、细线、如图所示，用弹簧测力计、物块、细线、烧杯、水等器材，比较物块在烧杯、水等器材，比较物块在空气空气和和水水时弹簧测力计时弹簧测力计的示数。的示数。步骤步骤：一、认识浮力一、认识浮力浮力：浮力：液体和气体液体和气体对对浸在浸在其中其中的物体有的物体有竖直向上竖直向上 的的托力托力 作用点：作用点：画在重心上画在重心上 方向：方向：竖直向上竖直向上 施力物：施力物：液体和气体液体和气体思考：思考：两次示数相等吗？为什么？两次示数相等吗？为什么？二、影响浮力大小的因素二、影响浮力大小的因素实验猜想实验猜想猜想猜想1：浮力可能与：浮力可能与液体的密度液体的密度有关有关猜想猜想4：浮力可能与：浮力可能与物体的体积物体的体积有关有关猜想猜想3：浮力可能与：浮力可能与物体浸入液体的深度物体浸入液体的深度有关有关其它猜想其它猜想：实验探究实验探究2：浮力的大小与哪些因素有关？浮力的大小与哪些因素有关？猜想猜想2：浮力可能与：浮力可能与物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关有关设计实验设计实验猜想猜想1：把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。在清水中，鸡蛋下沉。在清水中，鸡蛋下沉。清水中加入食盐后，盐水的密度增大清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。上浮直至漂浮的状态。实验结论：实验结论：猜想猜想1 正确，浮力的大小正确，浮力的大小跟跟液体的密度液体的密度有关。有关。观察实验：观察实验：两个弹簧测力计的读数一样两个弹簧测力计的读数一样 吗？分别是多少？吗？分别是多少？实验说明了什么问题？实验说明了什么问题？把把同一物体同一物体浸入浸入相同的液体相同的液体中。中。容器中的液体的液面发生什么样的变化容器中的液体的液面发生什么样的变化？实验结论：实验结论：浮力的大小跟浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关有关。设计实验设计实验猜想猜想2：把物体放入清水中，观察测把物体放入清水中，观察测 力计的读数力计的读数 F1 。改变物体在水中深度，再观察改变物体在水中深度，再观察 测力计的读数测力计的读数 F2 。比较两次的读数比较两次的读数 F1 和和 F2 。测力计的读数测力计的读数 F1 =2 N=2 N。测力计的读数测力计的读数 F2 =2 N=2 N。结论：结论：浮力的大小跟浮力的大小跟物体所在液体物体所在液体中的深度中的深度无关。无关。设计实验设计实验猜想猜想3：物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关，还与物体排开液体的有关，还与物体排开液体的 有关，而与浸有关，而与浸没在液体中的没在液体中的 无关。无关。密密 度度体体 积积深深 度度根据猜想根据猜想1、2、3，得出的实验结论：，得出的实验结论：实验实验2，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关。有关。实验实验3，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体所在液体中的深度物体所在液体中的深度无关。无关。实验实验1，浮力的大小跟，浮力的大小跟液体的密度液体的密度有关。有关。分析归纳分析归纳实验探究实验探究 3 浮力的大小浮力的大小-阿基米德原理阿基米德原理（1）提出）提出问题问题 由前知：由前知：F浮浮与液体的与液体的_和物体和物体_有关。有关。因因 液液V排排m排排g G排排 F浮浮？F浮浮与与G排排有什么关系？有什么关系？（2）制定）制定计计划与划与设计实验设计实验 F浮浮如何如何测测？G排排如何如何测测？为为什么要收集溢出的水？什么要收集溢出的水？怎怎样样使收集的水恰使收集的水恰为为排开的水？排开的水？用什么用什么样样的容器接水？如何的容器接水？如何测测排开的水重？排开的水重？怎怎样样安排安排实验顺实验顺序最序最为为合理，合理，为为什么？什么？液液V排排a.需测需测4个物理量：个物理量：、；b.需算需算2个物理量：个物理量：、。G物物_N；G杯杯_N；F拉拉_N；F浮浮G物物 F拉拉 _N；G杯和水杯和水_N；G排排 G杯和水杯和水 G杯杯_N c.比比较较F浮浮与与G排排，你，你发现发现了什么？了什么？（3）进行实验与收集证据）进行实验与收集证据收集实验数据：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排开水的重量G排/N石块1物块0.32.21.41.80.80.81.91.31.31.31.6 比较比较浮力的大小浮力的大小和和物体排开水的重力物体排开水的重力，你发，你发现了什么？现了什么？4.实验结论实验结论阿基米德原理阿基米德原理 浸在液体中的物体所受的浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力的大小 （填（填“等等于于”、“大于大于”或或“小于小于”）该物体排开的液体所受）该物体排开的液体所受的的 。等于等于重力重力（1）公式：）公式：F浮浮=G排排=m排排 g有链接有链接（2）大小：）大小：只跟只跟_ 和和_有关，与物体的有关，与物体的物物、V物物、m物物、形状、浸没的深浅、形状、浸没的深浅h、液体的多少、液体的多少都都_关！关！（4）也适气体：）也适气体：F浮浮G排气排气空空气气 gV排气排气 液液V排排无无浸没：浸没：V排排_V物物部分浸入：部分浸入：V排排V实实浸浸_V物物（3）关键：）关键：找找V V排排=液液 g V排排小结小结1.1.影响浮力大小的因素：影响浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小不仅与物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度液体的密度有关，还与有关，还与物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关，而与浸没在液有关，而与浸没在液体中的体中的深度深度无关。无关。2.2.阿基米德原理：阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于等于被被物体排物体排开的液体所受的重力开的液体所受的重力。公式：公式：F浮浮=G排排=液液g V排排G物物 F示示m排排 g=G杯液杯液 G杯杯F浮浮G排排液液gVgV排排 =测测4量量算算2量量测量顺序测量顺序知识结构知识结构 G物物 F示示 G杯液杯液 G杯杯二、计算浮力的方法（讨论归纳）二、计算浮力的方法（讨论归纳）1、称重法、称重法:F浮浮G物物 F示示2、原理法：、原理法：F浮浮=G排排 =m排排g 3 3、公式法、公式法:F F浮浮=液液gVgV排排需知：需知：G物物、F示示-弹弹簧簧测测力力计计需知：需知：G排排 或或 m排排 杯中液杯中液满时满时：m排排=m溢溢需明确：浸入状态需明确：浸入状态 确定确定 V排排 浸没：浸没：V V排排 =V V物物 部分浸入：部分浸入：V V排排 =V V浸入浸入 V V物物易错点：易错点：V V排排的单位换算的单位换算1、“称重法称重法”求浮力（利用求浮力（利用F浮浮=GF示示）【例例1】一个金属球在空气中称时一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为弹簧测力计的读数为14.7N，浸没在水中称时，浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为弹簧测力计的读数为4.9N，求，求金属球浸没在水中时所受浮力的大小金属球浸没在水中时所受浮力的大小?一个一个1N的钩码，挂在测力计钩上的钩码，挂在测力计钩上,当钩码浸没在当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是水中时弹簧测力计的示数是0.87N，这个钩码受到的浮，这个钩码受到的浮力是力是_N。已知：已知：G=14.7N F示示=4.9N 求：求：F浮浮 解：解：F浮浮=G-F示示 =14.7N-4.9N=9.8N答：金属球浸没在水中时所受浮力的大小为答：金属球浸没在水中时所受浮力的大小为9.8N0.132、“阿德法阿德法”求浮力（利用求浮力（利用F浮浮=G排排）【例例2】一个重一个重10 N的石块，放入的石块，放入盛满水盛满水的烧杯中，的烧杯中，溢出水溢出水0.6kg。求：石块受的浮力。求：石块受的浮力.（g=10N/kg)质量为质量为300g的物体全部浸没在盛满水的容器的物体全部浸没在盛满水的容器中，溢出的水是中，溢出的水是100g，那么物体所受到的浮力是，那么物体所受到的浮力是_N。（。（g=10N/kg)已知：已知：G=10N m溢溢=0.6kg g=10N/kg 求：求：F浮浮 解：解：F浮浮=G 排排 =m溢溢 g=0.6kg10N/kg =6N 答：石块受浮力为答：石块受浮力为6N13、“公式法公式法”求浮力（利用求浮力（利用F浮浮=液液g V排排）【例例3】一个小球放入量筒的水中，水面由一个小球放入量筒的水中，水面由80mL上升到上升到120mL(未溢出未溢出)。求：小球受的浮力。（求：小球受的浮力。（g=10N/kg)质量质量5.4kg的实心铝球，将它的实心铝球，将它浸没在水中浸没在水中，则铝球受到的，则铝球受到的浮力是多大浮力是多大?(铝铝=2.7103kg/m3,g=10N/kg)已知：已知：V1=80ml V2=120ml 水水=1.0103kg/m3 g=10N/kg 求：求：F浮浮 解：解：V=V2-V1=120ml 80ml=40ml=40cm3=410-5m3 F浮浮=水水g V排排=1.0103kg/m3410-5m3 10N/kg =0.4N 答：小球受浮力为答：小球受浮力为0.4N解：解：由由=m/V得得 V=m/=5.4kg/2.7103kg/m3=210-3m3 又又 浸没在水浸没在水 V排排=V=210-3m3 F浮浮=水水g V排排=1.0103kg/m3210-3m3 10N/kg =20N 答：铝球受浮力为答：铝球受浮力为20N4、“综合法综合法”求浮力、密度求浮力、密度（利用（利用F浮浮=GF拉拉和和F浮浮=液液g V排排）【例例4】一金属块挂弹簧测力计下，示数为一金属块挂弹簧测力计下，示数为2.7N，把它，把它完全浸完全浸没没在水中时，弹簧测力计示数为在水中时，弹簧测力计示数为1.7 N。（。（g10N/kg)求：（求：（1）F浮浮 （2）V金属金属 （3）金属金属课堂练习课堂练习我我受受到到浮力大浮力大我我受受到到的的浮力大浮力大 1、在如图所示、在如图所示的大鱼和小鱼的争的大鱼和小鱼的争论中，论中，鱼的说鱼的说法正确，这是因为法正确，这是因为两条鱼浸没在同种两条鱼浸没在同种液体中，它们受到液体中，它们受到的浮力大小与的浮力大小与 有关。有关。大大 一个一个2N的物体，挂在弹簧测力的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是测力计的示数是1.2N，这个钩码，这个钩码受到水的浮力是受到水的浮力是 N课堂练习课堂练习0.8AAAAA水水水盐水12345（1）若选用的操作是）若选用的操作是1、3、5或或1、4、5，可研究浮力的大小与，可研究浮力的大小与 的关系。的关系。如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大小研究影响浮力大小的因素的因素”实验的若干操作，根据此图实验的若干操作，根据此图课堂练习课堂练习液体的密度液体的密度AAAAA水水水盐水12345（2）若研究浮力的大小与物体排开液体体积）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是的关系，可选用的操作是 （填序号）。（填序号）。课堂练习课堂练习 如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作，根据此实验的若干操作，根据此图图1、2、3AAAAA水水水盐水12345课堂练习课堂练习（3）若研究浮力的大小与物体浸没深度的）若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是关系，可选用的操作是 （填序号）（填序号）如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大研究影响浮力大小的因素小的因素”实验的若干操作，根据此实验的若干操作，根据此图图1、3、4 实验器材：实验器材：石块、铝块、铁块、溢石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水水杯、空杯、测力计、水用弹簧测力计先测出石块的重力用弹簧测力计先测出石块的重力G。用弹簧测力计再测出空杯子的重用弹簧测力计再测出空杯子的重力力G杯杯。1.15N0.45N实验步骤：实验步骤：练一练练一练把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯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，读出此时弹簧承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数测力计的示数 F。用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总总。0.70N0.90N收集实验数据：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排开水的重量G排/N石块0.45铝块0.45铁块0.451.150.700.900.450.450.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10 比较比较浮力的大小浮力的大小和和物体排开水的重力物体排开水的重力，你发，你发现了什么？现了什么？
