阿基米德原理
阿基米德是古希腊学者,在两千多年以前,就发现了浮力的奥秘,提出了著名的阿基米德原理。
这个阿基米德,还曾说过一句非常霸气的话:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”
阿基米德的灵感
据说两千多年以前,有一个希腊国王怀疑自己的王冠不是纯金制成,而是掺杂了其他物质,于是国王叫来了阿基米德,命他检查这顶王冠的成分。
这可难坏了阿基米德,他接连几天用尽了各种方法测量计算,但还是对这个难题无能为力。
直到一天,阿基米德在浴缸中洗澡,看到了浴缸里的水往外溢,突然间想到:
物体浸没在液体中的体积,不就是物体排开水的体积吗?排开水的体积与浮力有何关联呢?
这就是著名的阿基米德原理的发现过程,一个由洗澡的浴缸带来的灵感,一个流体静力学的重要定律,竟然是这样被发现的。
随后,阿基米德进行了实验,解决了王冠的鉴定问题。
阿基米德的结论就是:物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,它所受到的浮力就越大。
排开的理解
教材中并没有对排开二字严谨的解释,在这里王尚老师简单介绍。
实验:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验方案设计:
a.浸在液体中的浮力,可利用弹簧测力计的示数变化来求出。
b.排开液体的体积,可以通过溢水杯来测出。
实验的准备工作:如上图所示,准备一个带有溢水口的溢水杯。
在溢水杯的溢出口下方,放上一个小桶,来接溢水杯溢出的水。
将水倒入溢水杯中,直至水面刚好与溢水口持平(黑体字常考)。
在溢水杯的溢出口下方,放上一个小桶,来溢水杯溢出的水。
实验操作步骤分为四步,如下所以:
1.在空气中,借助弹簧测力计,直接来测量物块重力G1;
根据二力平衡可知,弹簧测力计的拉力等于物体的重力,弹簧测力计的示数即为重力的大小。
2.将物块浸在液体中,用弹簧测力计测量拉力T,对物体的受力分析可知:
T+F浮=G1;
根据上式计算出浮力的大小。
3.用弹簧测力计来测量小桶和溢出的水的总重力G2。
4.将小桶的水倒出,用弹簧测力计测量小桶的重力G3,可知溢出(排开)的水的重力大小:
G排=G2-G3;
将数据整理并记录在表格中,分析浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
实验结论:浮力的大小,等于物体排开液体所受到的重力。
实验特别注意事项:
做实验时物体可部分或全部浸没在水中,但绝不能触底;
在实验进行前,小桶中不能有残留的水。
阿基米德原理
阿基米德原理:浮力的大小,等于物体排开液体所受到的重力。
公式表示:
F浮=G排=ρgV排;
《阿基米德原理》基础知识巩固题
1、阿基米德原理内容 ;公式 ;使用条件 。
2、将一木块放入一个盛有水的容器中,当对木块施加向下的大小为4.9N的压力时,木块有1/3的体积露出水面,当对木块施加29.4N向下的压力时,木块刚好全部浸没在水中,则该木块的质量为 kg。
3、游泳的人由河边向深处走的过程中,如果河底布满碎石子,则脚疼越来越 (轻或重),因为河底对人的支持力越来越 (大或小)。
4、杯中盛满水,将一个密度为0.9×103kg/m3的塑料球轻轻放入水中,从杯中溢出10g的水,若将该塑料球轻轻放入盛满酒精的杯中,则溢出的酒精质量 10g。
5、潜水艇由海面下10m深处下潜到20m深处的过程中,海水对它的压强 ,浮力 。
6、把乒乓球完全浸入水中一定深度,然后松开手,在乒乓球上浮的过程中,浮力的变化是 。
7、模拟船载货实验,在纸船中放入石子,纸船在水中漂浮,如果把船中的石子拿出来扔如水中,则水面会 (上升、下降或不变)。
8、烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高于杯口,杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部融化后,烧杯中的水 溢出,水面 下降。
9、一个金属块,在空气中用弹簧测力计称得其重力是19.6N,将其浸没在水中,弹簧测力计的示数为9.8N,则金属块排开水的质量是 ,金属块的体积是 ,金属块的密度是 。
10、体积600cm3的塑料块,放在水中排开水的体积为540cm3,这个塑料块的密度为 。
《阿基米德原理》基础知识巩固题答案
1、浸在液体里的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体受到的重力 F浮=G排=ρ液V排g 液体或气体
2、4.5
3、轻 小
4、小于
5、增大 不变
6、浮力先不变,后变小,且始终大于重力直到静止时,浮力才等于重力
7、下降
8、不会 不会
9、1kg 1dm3 2.0×103kg/m3
10、0.9g/cm3
(*内容源自初中物理网)
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