張瑞
相傳兩千多年前.古希臘學(xué)者阿基米德從溢出的水得到啟發(fā),找到了鑒別王冠的方法,也發(fā)現(xiàn)了浮力原理,人們將其稱為“阿基米德原理”!阿基米德原理的內(nèi)容是什么?如何正確理解阿基米德原理?阿基米德原理在實(shí)際中有什么應(yīng)用?下面我們一起來學(xué)習(xí)阿基米德原理.
阿基米德原理的內(nèi)容
阿基米德原理的內(nèi)容是:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體所受的重力,寫成公式就是F浮=G排,其變形公式為F浮= p液gV排,其中p液表示物體排開液體的密度,V排表示物體排開液體的體積.
正確理解職基米德原理
阿基米德原理是個(gè)可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的原理,我們學(xué)習(xí)時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
(1)物體在液體中受到的浮力與液體的密度有關(guān),與物體本身的密度無關(guān).
(2)物體在液體中受到的浮力與物體排開液體的體積有關(guān),與物體在液體中的深度無關(guān).當(dāng)液體的密度一定時(shí).物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大:當(dāng)排開液體的體積相同時(shí),液體的密度越大,物體受到的浮力越大.
(3)阿基米德原理不僅適用于液體,也適用于氣體.
(4)物體排開液體的體積不一定等于物體的體積.當(dāng)物體一部分浸在液體中時(shí).物體排開液體的體積小于物體的體積:只有當(dāng)物體全部浸在液體中時(shí),物體排開液體的體積才等于物體的體積,
例1 (2019.廣州)兩個(gè)相同的燒杯中分別裝滿了兩種不同的液體,把甲、乙兩球輕輕放人兩杯液體中,最后處于圖1所示狀態(tài),若甲、乙排開的液體所受的重力相等,則甲、乙所受浮力相比(
).
A.甲所受浮力更大
B.乙所受浮力更大
C.甲、乙所受浮力一樣大
D.不知道液體密度.無法比較浮力大小
解析:根據(jù)阿基米德原理可知,浸在液體中的物體所受浮力大小等于它排開液體所受的重力,題目中已知甲、乙排開液體所受的重力相等,所以甲、乙受到的浮力一樣大.
答案:C
點(diǎn)評:甲的體積比乙的體積大,因?yàn)榻],所以V排甲 大于V排乙,容易錯(cuò)選A.一定要認(rèn)真審題,這是兩種不同的液體,浮力大小不僅跟v排有關(guān),還與p液有關(guān),不要忘了阿基米德原理,浮力大小等于物體排開液體所受的重力,
阿基米德原理的應(yīng)用
阿基米德原理的一個(gè)重要應(yīng)用是求浮力,利用阿基米德原理還可以求物體或物體排開液體所受的重力、質(zhì)量、體積和密度等.
阿基米德原理還能解決很多關(guān)于浮力的問題.根據(jù)阿基米德原理.一個(gè)物體的排水量只要能夠大于或等于自身所受的重力,它就能夠漂浮在水面上.而且阿基米德原理同樣適用于氣體,熱氣球、孔明燈、氫氣球等都用到了這一知識,
例2 (2019.北京)將物塊豎直掛在彈簧測力計(jì)下,在空氣中靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1=2.6 N.將物塊的一部分浸在水中.靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F2=1.8 N,如圖2所示.已知水的密度p=1.0x103kg/m3,取g =10 N/kg,求:
(1)物塊受到的浮力.
(2)物塊浸在水中的體積.
解析:(1)物體在空氣中靜止時(shí),在重力和拉力的作用下保持靜止,二力平衡,因此物體所受重力G=F1=2.6 N.浸在水里時(shí),物體受重力、浮力和拉力,在三個(gè)力作用下保持平衡,因此F浮=G-F2=2.6 N-1.8 N=0.8 N。
答案:(1)物塊受到的浮力為0.8 N.(2)物塊浸在水中的體積為8x10-5m3.
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2020年5期