第二節(jié)阿基米德原理《第十章浮力》廣東省乳源縣侯公渡中學(xué)許壇安1.浮力的定義：浸在液體（或氣體）中的物體受到液體（或氣體）向上托的力，叫做浮力。4.求浮力大小的方法：方法1:稱重法：F浮=G–Ｆ方法2:壓力差法：F浮=F向上-F向下2.浮力的方向：總是豎直向上的。3.浮力產(chǎn)生的原因：

浸沒(méi)在液體中的物體上下表面受到的壓力差。F浮=F向上-F向下復(fù)習(xí)是學(xué)習(xí)之母科學(xué)家的故事

阿基米德的靈感據(jù)說(shuō)兩千多年以前，古希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測(cè)量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒(méi)有結(jié)果。一天，他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí)，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？科學(xué)家的故事1.浸在液體或氣體里的物體，受到液體或氣體對(duì)它的豎直向上的力。2.浮力的方向：豎直向上。3.浮力產(chǎn)生的原因：浸在液體里的物體，受到液體對(duì)物體下表面壓力與上表面壓力差。

F浮=F下表面-F上表面一浮力的大小1.阿基米德原理內(nèi)容：物體全部或部分浸在液體中時(shí)，它會(huì)受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力的大小。2.阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

F浮=G排液

F浮=液gv排

A.物體排開液體體積相等時(shí)，液體密度越大，浮力越大。

B.液體密度相等時(shí)，物體排開液體體積越大，浮力越大一浮力的大小3.阿基米德原理也適用氣體。浮體：1.漂浮在液面上物體或懸浮在液體中的物體叫浮體。2.浮體所受浮力的計(jì)算:

F浮=G物一浮力的大小一、稱差法：1)用彈簧測(cè)力計(jì)稱出空氣中重G2)再稱出物體浸入液體中時(shí)彈簧秤的拉力

F拉

物體所受浮力F浮

=G–F拉一浮力的大小例題：把一物體吊在彈簧測(cè)力計(jì)上,在空氣中稱物體重1.96N,浸沒(méi)在水中稱時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示減小了0.49N,物體在水中受到的浮力_______N.浸沒(méi)在某種液體中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.16N,物體在這種液體中受到的浮力為_______N.一浮力的大小二、壓力差法F浮=F向上-F向下說(shuō)明:a.漂浮在液面上的物體

F浮=F向上

b.與底部完全密合的物體

F浮=0一浮力的大小三、漂浮或懸浮狀態(tài)法

F浮與G的關(guān)系狀態(tài)ρ液與ρ物的關(guān)系F浮＞G上浮ρ液＞ρ物F?。糋下沉ρ液＜ρ物F?。紾懸浮ρ液＝ρ物一浮力的大小例題1.一艘輪船從海里駛向江中，已知海水密度大于江水密度，浮力將

（變大、不變、變?。?。2.在水中游泳的人要上岸從深水處向淺水處行走的過(guò)程中()A.人所受的重力逐漸變小B.人所受的重力逐漸變大C.水池底對(duì)人的支持力逐漸變小

D.水池底對(duì)人的支持力逐漸變大一浮力的大小1.輪船是浮體F浮=G物2.潛水艇靠改變自身重力實(shí)現(xiàn)沉浮。3.密度計(jì)：測(cè)液體的密度，刻度上小下大。4.氣球和氣艇靠改變物體浸沒(méi)在空氣中的體積來(lái)改變受到浮力實(shí)現(xiàn)升降。二阿基米德原理

F浮=G排液

F浮=液gv排物體全部或部分浸在液體中時(shí)，它會(huì)受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力的大小。二阿基米德原理例1浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于()。

A.物體的體積和液體的密度

B.物體的密度和物體浸入液體的深度

C.物體浸入液體的體積和液體的密度

D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素C三、例題分析×√××例2一個(gè)體積為300cm3

的物體浮在水面上，它的2/3體積露出水面，它受的浮力是多大

N。（g取10N/kg）1【解析】

根據(jù)阿基米德原理：

F?。紾排液＝ρ液gV排

據(jù)題意V排＝V/3F?。溅岩篻V排

＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N三、例題分析例3把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒(méi)在水中，它們受到的浮力（）。

A．相等B．鋁球的比鐵球大

C．鋁球的比鐵球小D．浮力都等于重力【解析】

鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等B根據(jù)，ρ鐵＞ρ鋁

，則V鐵<V鋁，根據(jù)F浮=ρ液gV排，∴F鋁?。?/p>

F鐵浮。三、例題分析

A．鋁球受到的浮力最大，因?yàn)樗胍后w的深度最大

B．鉛球受到的浮力最大，因?yàn)樗拿芏茸畲?/p>

C．鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大

D．因素太多，無(wú)法判斷

【解析】根據(jù)

F浮=ρ水g

V排，∵浸沒(méi)，V相同，∴

V排相同，∴F浮相同。提示：浮力與浸入液體的深度和物體的密度無(wú)關(guān)。例4如圖所示,體積相同,密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒(méi)在水中不同深度的地方，則()C三、例題分析用彈簧秤測(cè)量浮力F浮F拉G物如何借助于彈簧秤測(cè)量浮力？你感受到浮力了嗎？測(cè)量浮力的方法物體在液面外示數(shù)F1物體浸沒(méi)在液體中示數(shù)F2F浮觀察物體慢慢浸入水中不同部分時(shí)的情況？排開水的體積一定等于物體體積嗎？物體浸入部分越多，排開的水

，拉力

。物體排開的水關(guān)鍵1：如何測(cè)量浮力(F浮)？關(guān)鍵2：如何收集“物體排開的液體”,并測(cè)量其所受的重力(G排)？探究活動(dòng)探究浮力與排開水的重力之間的關(guān)系（彈簧秤的示數(shù)）F浮排開水的重力G排物體在液面外示數(shù)F1物體浸沒(méi)在液體中示數(shù)F21234分析比較每一次實(shí)驗(yàn)中的浮力和排開水的重力，你能得出什么結(jié)論？（2）浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。A．浸沒(méi)時(shí)，V排=V浸=V物，此時(shí)物體所受的浮力等于排開液體的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物B．部分浸入時(shí)，V排=V浸<V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸（3）同一物體浸沒(méi)在不同的液體中時(shí)，由于液體的密度不同，所受的浮力也不同.根據(jù)公式F浮=ρ液gV排，浸沒(méi)時(shí)，V排=V物，當(dāng)ρ液不同時(shí)，浮力也隨之變化。（4）浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體向上和向下的壓力差。物體在液體中的位置越深，則受到的液體壓強(qiáng)越大，則作用在物體各個(gè)面上的壓力越大。Lh1h2F下F上根據(jù)F壓=PS=ρ液gh.S，當(dāng)h增大時(shí)，F(xiàn)壓也增大。但上、下兩個(gè)表面的壓力差卻不變，即：ΔF=F下

-F上=ρ液gS·h2-ρ液gS·h1=ρ液gS·(h2-h1)=ρ液gS·L當(dāng)物體跟盛液體的容器底部緊密接觸時(shí)，則于物體下部沒(méi)有液體，因而就不受到液體對(duì)它向上的壓力，也就是物體沒(méi)有受到浮力的作用。（5）阿基米德原理同樣適用于氣體。懸浮和漂浮的相同點(diǎn)和區(qū)別相同點(diǎn)：都是靜止在液體中，都只受重力和浮力作用，根據(jù)二力平衡條件，重力和浮力相等，即：

F浮=GF浮GF浮G懸浮漂浮不同點(diǎn)：（1）懸浮時(shí)，物體停留在液體內(nèi)部的任何地方，它必定全部浸沒(méi)在液體中；而漂浮，物體是靜止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。（2）懸浮時(shí)，物體浸沒(méi)在液體中，所以V排=V物，而漂浮時(shí)，物體只有一部分浸入液體中，所以V排〈V物。V排=V物V排<V物懸浮漂浮二、對(duì)原理的理解（1）物體“浸在液體里”包括“全部浸入（即浸沒(méi)）”和“部分浸入”兩種情況。不論物體是浸沒(méi)還是部分浸入在液體里都受到浮力。對(duì)于同一物體而言，浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大，部分浸入時(shí)受到的浮力小，而且浸入的體積越小，所受的浮力也越小。浸沒(méi)部分浸入（2）浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。A．浸沒(méi)時(shí)，V排=V浸=V物，此時(shí)物體所受的浮力等于排開液體的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物B．部分浸入時(shí)，V排=V浸<V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸（3）同一物體浸沒(méi)在不同的液體中時(shí)，由于液體的密度不同，所受的浮力也不同.根據(jù)公式F浮=ρ液gV排，浸沒(méi)時(shí)，V排=V物，當(dāng)ρ液不同時(shí)，浮力也隨之變化。（4）浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體向上和向下的壓力差。物體在液體中的位置越深，則受到的液體壓強(qiáng)越大，則作用在物體各個(gè)面上的壓力越大。Lh1h2F下F上根據(jù)F壓=PS=ρ液gh.S，當(dāng)h增大時(shí)，F(xiàn)壓也增大。但上、下兩個(gè)表面的壓力差卻不變，即：ΔF=F下

-F上=ρ液gS·h2-ρ液gS·h1=ρ液gS·(h2-h1)=ρ液gS·L當(dāng)物體跟盛液體的容器底部緊密接觸時(shí)，則于物體下部沒(méi)有液體，因而就不受到液體對(duì)它向上的壓力，也就是物體沒(méi)有受到浮力的作用。（5）阿基米德原理同樣適用于氣體。返回三、懸浮和漂浮的相同點(diǎn)和區(qū)別：相同點(diǎn)：都是靜止在液體中，都只受重力和浮力作用，根據(jù)二力平衡條件，重力和浮力相等，即：

F浮=GF浮GF浮G懸浮漂浮不同點(diǎn)：（1）懸浮時(shí)，物體停留在液體內(nèi)部的任何地方，它必定全部浸沒(méi)在液體中；而漂浮，物體是靜止在液面上，它必定在一部分露在液面之上。（2）懸浮時(shí)，物體浸沒(méi)在液體中，所以V排=V物，而漂浮時(shí)，物體只有一部分浸入液體中，所以V排〈V物。V排=V物V排<V物返回懸浮漂浮收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：研究對(duì)象物重G/N

空杯重G杯/N

物體浸沒(méi)水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F′/N杯、水總重G總/N浮力的大小F浮/N排開水的重量G排/N石塊0.45鋁塊0.45鐵塊0.451.150.700.900.450.450.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10比較浮力的大小和物體排開水的重量，你發(fā)現(xiàn)了什么？二阿基米德原理物重（G）－視重（F′）杯、水總重（G總）－空杯重（G杯）1．區(qū)分：浸沒(méi)、浸入、浸在、沒(méi)入；2.F?。溅岩篻V排

ρ液——液體的密度；

V排——物體排開的液體的體積；3.F?。溅岩篻V排——決定式表明浮力大小只和ρ液、V排有關(guān)，

浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒(méi)在液體中的深度及物體在液體中是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)。二阿基米德原理1.浸在液體中的物體,受到的浮力大小取決于（

）A.物體的體積和液體的密度B.物體的密度和物體浸入液體的深度C.物體浸入液體的體積和液體的密度D.物體的質(zhì)量、體積、浸入液體的深度及形狀等因素C×√××展現(xiàn)風(fēng)采2.把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒(méi)在水，它們受到的浮力（）A．相等B．鋁球的比鐵球大C．