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10.2 第2课时 阿基米德原理的应用
小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下表面受 到的压强,因为正方体的上、下表面的面积相等, 因此上表面受到的压力 小于 (选填“大于”、“小于 ”或“等于”)下表面受到的压力,使正方体下表面和 上表面有一定的 压力差 ,这就是浮力产生的原因, 表达式是 F浮=F向上-F向下 。
(3)公式法(排液法):
浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开 的液体所受的 重力 ,这个规律叫阿基米德 原理,其表达式是 F浮=G排=ρ液gV排 ,从公式中 可以看出,物体所受浮力的大小与液体密度 和— ——物—体——排—开——的—液——体—体——积——有关。
阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力, 大小等于它排开的液体所受的重力。 2.数学表达式:F浮=G排 3.用于计算的导出式:F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 4.适用范围:液体和气体
解答:铁块受到的浮力:
F浮=4.74N-4.11N=0.63N 铁块浸没在液体中:
V排=V铁=m铁/ ρ铁=G铁/(ρ铁g), 由F浮=ρ液gV排知:
ρ液=F浮/(gV排)=F浮ρ铁/G铁 =0.63N×7.9×103kg/m3/4.74N =1.05×103kg/m3
B.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 D.因素太多,无法判断
3.甲、乙两个实心金属球,它们质量相同,其 密度分别为5×103 kg/m3和10×103 kg/m3,甲球挂 在甲弹簧测力计下,乙球挂在乙弹簧测力计下,并 且让金属球全部没入水中,这时( A )。
解答:金属零件受到的浮力:
F浮=7.5N-6.6N=0.9N 由F浮=ρ液gV排知,V排=F浮/(ρ液g)
=0.9N/(0.8×103kg/m3×9.8N/kg) ≈1.15×10-4m3 零件浸没在油中,V零=V排=1.15×10-4m3。
5.某同学用阿基米德原理测量一种未知液体 的密度:他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计 的挂钩上,铁块在空气中时弹簧测力计的示数是 4.74N,把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的 示数是4.11N,该液体的密度是多少?铁的密度 为7.9×103kg/m3。
F浮液=G-F液=5N-1.4N=3.6N
液
F浮液 gV排液
3.6 10 3104
kg/m3
1.2103kg/m3
课后反馈总结 动手动脑学物理 (见教材P56)
4.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数 是7.5N。当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的 油中时,测力计的示数是6.6N,金属零件的体积 有多大?
答案:
(1)木块所受浮力F浮=ρ水gV排=6N (2)木块所受重力G木=6N (3)木块质量m木=0.6kg (4)木块密度ρ木=0.6×103kg/m3 (5)木块下表面受到的压力F=6N
(6)木块下表面受到的压强p=600Pa
(任选两个)
知识点二 利用阿基米德原理测密度
例题2 一金属块在空气中用弹簧测力计称得 重力为27N,把它全部浸没在水中时,测力 计的示数为17N,取g=10N/kg,则: (1)该金属块受到水对它的浮力是多大? (2)物体的体积是多少? (3)金属块的密度是多大?
第2节 阿基米德原理
第2课时 阿基米德原理的应用
(1)称重法:
在空气中用弹簧测力计测一物体的重力,示 数为G,将物体浸在水中后,弹簧测力计的示数将
减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”),若此 时的示数为F,则物体受到的浮力F浮= G-F 。
(2)压力差法:
浸没在液体中的正方体,上表面受到的压强
知识点一 浮力大小的计算
①公式法(排液法):F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 V物=V排,V物是物体浸入液体部分的体积,物 体浸入液体的部分越多,受到的浮力越大,物 体完全浸没在液体后,浮力达到最大值。
②压力差法:F浮= F向上-F向下 压力差是浮力产生的原因,浮力的实质 是液体对物体各个表面压力的合力。
A.甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1 B.甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2 C.甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9 D.甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12
课堂教学展示 教学板书
课堂教学展示 课堂小结
计 算
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
浮
力
的 三
F浮= F向上-F向下
种
方
法 F浮= G-F拉
F = 17N
G = 27N 解:(1)F浮=G-F=27N-17N=10N
(2)物体浸没在水中,V物=V排 由阿基米德公式得V排=F浮/(ρ液 g) V物 = V排 = 10N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)
= 1.0×10-3m3
(3)由ρ=m/V,m=3m3×10N/kg) =2.7×103kg/m3
③称重法:F浮= G-F拉 用测力计测出物体的重力G,读出物体浸入在 液体中时测力计的示数F拉,二者的差值即物体 受到的浮力。
例题1 某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的 实心正方体木块放入水中,如图所示,静止时, 其下表面距水面0.06m。请根据此现象和所学的 力学知识,计算出两个与该木块有关的物理量。 (不要求写计算过程,g取10N/kg) (1)________; (2)______
课堂教学展示 随堂演练
1.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( B )。
A.相等
B.铝球的比铁球大
C.铝球的比铁球小 D.浮力都等于重力
2.如图所示,体积相同,密度不同的铅球、铁 球、铝球浸没在水中不同深度的地方,则( C )
A.铝球受到的浮力最大,因为它浸入液体的深 度最大
拓展延伸
在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N; 浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N;浸 没在另一种液体中称量,弹簧测力计的示数为 1.4N,求这种液体的密度。
解
V排水
F浮水
水 g
G F水
水 g
52 103 10
m3
3 104 m3
V排液=V石=V排水=3×10-4m3