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如何证明阿基米德定律(浮力定律)?

来源:N       更新时间:2010-7-6
 
如何证明阿基米德定律(浮力定律)?

 

1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即f浮=g液排=ρ液gv排。
(v排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:f浮=g-t=ρ液gv排=f上、下压力差
4.当物体漂浮时:f浮=g物且ρ物<ρ液当物体悬浮时:f浮=g物且ρ物=ρ液
当物体上浮时:f浮>g物且ρ物<ρ液当物体下沉时:f浮<g物且ρ物>ρ液
浮力f浮
(n)f浮=g物—g视g视:物体在液体的重力

浮力f浮
(n)f浮=g物此公式只适用
物体漂浮或悬浮
浮力f浮
(n)f浮=g排=m排g=ρ液gv排g排:排开液体的重力
m排:排开液体的质量m排=ρ液v排
ρ液:液体的密度ρ液=m排/v排
v排:排开液体的体积v排=m排/ρ液
(即浸入液体中的体积)

当物体密度大于液体密度时,物体下沉.(直至悬浮/沉底)
当物体密度小于液体密度时,物体上浮.(直至悬浮/漂浮)
当物体密度等于液体密度时,物体悬浮.



浮力公式的推算
f浮=f下表面-f上表面
=f向上-f向下
=p向上?s-p向下?s
=ρ液?g?h?s-ρ液?g?h?s
=ρ液?g?(h-h)?s
=ρ液?g?△h?s
=ρ液?g?v排
=m排液?g
=g排液
稍加说明:
(1)“f浮=f下表面-f上表面”一般作为浮力产生原因,在同步学习(平时的考试)中,考一道填空或选择。在中考中不常出现,如果出现也只是考一道题。还要注意在最后一道浮力计算题中——不会做时,别忘了想想它。
(2)“f浮=f下表面-f上表面”与“f浮=ρ液gv排=g排液”的联系,明白就够了,不会考。(其实这就是“兔兔r”说的形状不规则的物体,不好用“f下表面-f上表面”,所以不考。)
(3)“f浮=ρ液gv排=g排液”最重要。
但这也没有什么可“推算”的——直接由阿基米德原理把文字表述变成式子就行了:浮力=排开液体所受重力——f浮=g排液=m排液?g=ρ液gv排
(4)给出沉浮条件(实心物体)
ρ物>ρ液,下沉,g物>f浮
ρ物=ρ液,悬浮,g物=f浮(基本物体是空心的)
ρ物<ρ液,上浮,(静止后漂浮)g物=f浮

(5)给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式
如果漂浮(这是重要前提!),则:ρ物∶ρ液=v排∶v物。
其中,v物=v排+v露
它的变形公式
1.(ρ液-ρ物)∶ρ液=v露∶v物
2.ρ物∶(ρ液-ρ物)=v排∶v露
证明:∵漂浮
∴f浮=g物,即ρ液gv排=ρ物gv物,即ρ液v排=ρ物v物,即ρ物∶ρ液=v排∶v物(交叉相乘)


原理
阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即f浮=g液排=ρ液gv排。
(v排表示物体排开液体的体积)



阿基米德是洗澡时发现的,你可以根据定理作对比试验

有一天,他到澡堂去洗澡。当他躺进澡盆时,发现自己身体越往下沉,盆里溢出的水就越多。而他则感到身体越轻。突然产,阿基米德欣喜若狂地跳出了澡盆,甚至忘记了穿衣服就直奔王宫,边跑边喊:“找到了,找到了!”阿基米德找到了什么?他找到的不仅是鉴定金王冠是否掺假的方法,而且是重要的科学原理,即浸没有水中的物体受到一个向上的浮力,浮力的大小等于它所排开水的体积,据此计算了王冠中金和银的含量。因为重量相同的物体,密度大的体积就小。金子的密度大于银子,因而金块和银块同重时,金块的体积必然小于银块体积,如把同重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水就比银块排出的水少,而王冠排出的水在这两者之间,这就证明了王冠不是纯金的。他又利用数学计算,确定了王冠中掺了银子,而且数量与阿基米德计算的结果一样。也有人认为,阿基米德分加紧称出浸在水中的金、银和王冠的重量,由此测定了它们在水中减少的重量,从这些数据中,他轻易地找到了答案。

 

1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即f浮=g液排=ρ液gv排。
(v排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:f浮=g-t=ρ液gv排=f上、下压力差
4.当物体漂浮时:f浮=g物且ρ物<ρ液当物体悬浮时:f浮=g物且ρ物=ρ液
当物体上浮时:f浮>g物且ρ物<ρ液当物体下沉时:f浮<g物且ρ物>ρ液
浮力f浮
(n)f浮=g物—g视g视:物体在液体的重力

浮力f浮
(n)f浮=g物此公式只适用
物体漂浮或悬浮
浮力f浮
(n)f浮=g排=m排g=ρ液gv排g排:排开液体的重力
m排:排开液体的质量m排=ρ液v排
ρ液:液体的密度ρ液=m排/v排
v排:排开液体的体积v排=m排/ρ液
(即浸入液体中的体积)

当物体密度大于液体密度时,物体下沉.(直至悬浮/沉底)
当物体密度小于液体密度时,物体上浮.(直至悬浮/漂浮)
当物体密度等于液体密度时,物体悬浮.



浮力公式的推算
f浮=f下表面-f上表面
=f向上-f向下
=p向上?s-p向下?s
=ρ液?g?h?s-ρ液?g?h?s
=ρ液?g?(h-h)?s
=ρ液?g?△h?s
=ρ液?g?v排
=m排液?g
=g排液
稍加说明:
(1)“f浮=f下表面-f上表面”一般作为浮力产生原因,在同步学习(平时的考试)中,考一道填空或选择。在中考中不常出现,如果出现也只是考一道题。还要注意在最后一道浮力计算题中——不会做时,别忘了想想它。
(2)“f浮=f下表面-f上表面”与“f浮=ρ液gv排=g排液”的联系,明白就够了,不会考。(其实这就是“兔兔r”说的形状不规则的物体,不好用“f下表面-f上表面”,所以不考。)
(3)“f浮=ρ液gv排=g排液”最重要。
但这也没有什么可“推算”的——直接由阿基米德原理把文字表述变成式子就行了:浮力=排开液体所受重力——f浮=g排液=m排液?g=ρ液gv排
(4)给出沉浮条件(实心物体)
ρ物>ρ液,下沉,g物>f浮
ρ物=ρ液,悬浮,g物=f浮(基本物体是空心的)
ρ物<ρ液,上浮,(静止后漂浮)g物=f浮

(5)给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式
如果漂浮(这是重要前提!),则:ρ物∶ρ液=v排∶v物。
其中,v物=v排+v露
它的变形公式
1.(ρ液-ρ物)∶ρ液=v露∶v物
2.ρ物∶(ρ液-ρ物)=v排∶v露
证明:∵漂浮
∴f浮=g物,即ρ液gv排=ρ物gv物,即ρ液v排=ρ物v物,即ρ物∶ρ液=v排∶v物(交叉相乘)


原理
阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即f浮=g液排=ρ液gv排。
(v排表示物体排开液体的体积)



阿基米德是洗澡时发现的,你可以根据定理作对比试验

有一天,他到澡堂去洗澡。当他躺进澡盆时,发现自己身体越往下沉,盆里溢出的水就越多。而他则感到身体越轻。突然产,阿基米德欣喜若狂地跳出了澡盆,甚至忘记了穿衣服就直奔王宫,边跑边喊:“找到了,找到了!”阿基米德找到了什么?他找到的不仅是鉴定金王冠是否掺假的方法,而且是重要的科学原理,即浸没有水中的物体受到一个向上的浮力,浮力的大小等于它所排开水的体积,据此计算了王冠中金和银的含量。因为重量相同的物体,密度大的体积就小。金子的密度大于银子,因而金块和银块同重时,金块的体积必然小于银块体积,如把同重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水就比银块排出的水少,而王冠排出的水在这两者之间,这就证明了王冠不是纯金的。他又利用数学计算,确定了王冠中掺了银子,而且数量与阿基米德计算的结果一样。也有人认为,阿基米德分加紧称出浸在水中的金、银和王冠的重量,由此测定了它们在水中减少的重量,从这些数据中,他轻易地找到了答案。

 

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