《阿基米德原理》浮力PPT课件6
新知梳理
一 影响浮力大小的因素
实验步骤：(1)将重物用测力计吊起放入水和酒精中，如图9－2－2(a)所示，浸在水中时弹簧测力计的示数小于同等情况下浸在酒精中时的示数。
(2)如图(b)所示，将重物逐渐浸入水中，观察到在完全浸没以前，随着浸入水中体积增大，弹簧测力计的示数越来越_______；当重物完全浸没在水中时，改变它浸没在水中的深度，弹簧测力计的示数_______。根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系图像，如图(c)所示，探究表明，浮力的大小与物体排开液体的_______有关，浮力与物体全部浸入液体后的_______无关。
(3)用弹簧测力计分别测量体积相同的铁、铝浸没在同一液体中受到的浮力，结果浮力相等。说明浮力的大小与物体的密度无关。
实验结论：浮力的大小只跟液体的_______和物体排开液体的_______有关，而与其他因素无关。
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二 阿基米德原理
实验步骤：(1)用弹簧测力计分别测出石块和空杯所受的重力G石和G杯；
(2)把石块浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F′；
(3)用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总；
(4)利用F浮＝G石－ F′，求出石块受到的浮力。利用G排＝G总－G杯，求出排开水的重力。比较F浮与G排的大小。换用金属块重复以上步骤。
实验结论： 浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。这便是著名的阿基米德原理，用公式可表示为F浮＝G排。
因为G排＝m排g＝ρ液V排g，所以F浮＝ρ液V排g。
用以上公式进行计算时，要注意公式中物理量的含义：V排表示物体浸在液体中的体积，只有当物体浸没时，V排＝V物；ρ液表示液体的密度，而不是物体的密度。
[明确] 阿基米德原理也适用于气体。
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互 动 探 究
类型一 探究影响浮力大小的因素
例1 2015·重庆中考小冉在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1 N的弹簧测力计，底面积为5 cm2、高度为6 cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。
(1)小冉进行了如图9－2－3所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为________N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在下表中。
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮＝______N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟_______有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟_______有关。
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是______kg/m3(结果保留一位小数)，还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是______Pa，并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐______(选填“增大”或“减小”)。
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例2 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A．可能跟物体浸入液体的深度有关；
B．可能跟物体排开液体的体积有关；
C．可能跟液体的密度有关；
D．可能跟物体的密度有关。
为了验证上述猜想，李明做了如图9－2－4甲所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓慢地浸入水中不同位置，在这一过程中：
(1)铁块从位置1→2→3的过程中，弹簧测力计的示数_____，这说明铁块受到的浮力_______；从3→4的过程中，弹簧测力计的示数_______，这说明铁块受到的浮力_______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)通过以上实验可以验证上述猜想______(填上面猜想的字母)是正确的。
(3)如图乙所示把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉，陆续向水中加盐并轻轻搅拌，你会发现________，这一现象说明了上述猜想_____(填上面猜想的字母)是正确的。
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当 堂 检 测
知识点1 探究影响浮力大小的因素
1．如图9－2－6所示是用来探究同一物体所受的浮力与哪些因素有关的实验过程图，其中图_______和图_______的实验可以用来探究物体浸没在液体中不同深度处所受的浮力是否相等。
2．小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图9－2－7所示为探究过程及有关数据。
(1)分析图B、C、D，说明浮力的大小跟_______________有关。
(2)分析图______，说明浮力的大小跟液体的密度有关。
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是________N。
(4)小明还想探究浮力的大小与物体的形状是否有关，请你简述实验方法。
[答案] (4) 实验方法：控制变量法。
实验器材：弹簧测力计、一块橡皮泥、烧杯装足够水、细线。
实验步骤：①用细线扎好橡皮泥，挂在弹簧测力计的挂钩上，将橡皮泥浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F1；
②将橡皮泥捏成不同形状，浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F2；
③比较F1和F2的大小就可以得出结论。
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