阿基米德原理及公式

一、实验目的1. 验证阿基米德原理的正确性。

2. 加深对浮力、重力以及物体在液体中所受浮力大小与排开液体重力关系的理解。

3. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理阿基米德原理指出：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体（或气体）的重力。

其公式可表示为：F浮 = G排液× g × V排液其中，F浮为物体所受浮力，G排液为物体排开液体的重力，g为重力加速度，V排液为物体排开液体的体积。

三、实验仪器1. 弹簧测力计2. 溢水杯3. 被测重物4. 小桶5. 水四、实验步骤1. 将溢水杯装满水，确保水表面与溢水口相平。

2. 使用弹簧测力计测量被测重物的重力，记录为F1。

3. 将被测重物缓慢放入溢水杯中，使其完全浸没在水中，注意观察并记录弹簧测力计的示数，记为F2。

4. 使用小桶收集被测重物排开的水，将小桶连同收集的水一起称重，记录为F3。

5. 使用弹簧测力计测量小桶的重力，记录为F4。

6. 计算被测重物所受浮力：F浮 = F1 - F2。

7. 计算被测重物排开水的重力：G排液 = F3 - F4。

8. 比较F浮与G排液，验证阿基米德原理。

五、实验数据及结果实验数据：| 被测重物重力F1/N | 弹簧测力计示数F2/N | 排开水的重力F3/N | 小桶重力F4/N | 浮力F浮/N | 排开水的重力G排液/N ||-------------------|---------------------|------------------|---------------|------------|----------------------|| 10 | 5 | 8 | 2 | 5 | 6 |实验结果：通过比较F浮与G排液，发现F浮 = G排液，即被测重物所受浮力等于排开水的重力。

由此验证了阿基米德原理的正确性。

六、实验讨论1. 实验过程中，弹簧测力计示数的变化反映了物体所受浮力的变化，而排开水的重力则间接反映了物体所受浮力的大小。

阿基米德原理浮力：浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)向上托的力。

浮力的方向：与重力方向相反，竖直向上。

浮力产生的原因：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差。

浮力的测量：先用弹簧测力计在空气中测量出重物的重力G，再测量出其在水中时弹簧测力计的示数F，浮力的表达式F浮=G—F浮力大小影响因素：浮力的大小与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。

阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于该物体排开的液体所受的重力的大小。

公式：F浮=G排=ρ液gV排物体浮沉条件：ρ物>ρ液，下沉，G物>F浮ρ物=ρ液，悬浮，G物=F浮ρ物<ρ液，上浮，G物<F浮（静止后漂浮）ρ物<ρ液，漂浮，G物=F浮（因为是上浮的最后境界，所以ρ物<ρ液）浮力的应用：轮船、潜水艇、密度计、盐水选种、气球和飞艇密度计：是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据可知：待测液体的密度越大，密度计浸入液体中的体积则越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，密度计浸入液体中的体积则越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。

轮船：能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于船体做成空心的，使它排开水的重增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。

它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的，只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。

（只是海水河水密度不同，轮船的吃水线不同）根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的体积不同.轮船的大小通常用它的排水量来表示。

所谓排水量就是指轮船在满载时排开水的质量.轮船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g.而轮船是漂浮在液面上的，F浮=G船+G货=m船g+m货g，因此有m总=m船+m货。

几个有关浮选的计算公式
定义式：f浮=f下-f上；阿基米德原理公式：
f浮=g排=ρgv排；
f浮=g物，该公式只有在物体漂浮、飘浮于液体表面的时候才设立。

ρ物\ucρ液时
物体飘浮，当物体漂浮时，ρ物=ρ液；
受力分析：f浮=g物-f拉，物体在浮力、重力、向下的压力下处于平衡态，那么浮力公式就是：f浮=g物+f压。

泡在流体内的物体受流体直角向上撑起的作用力叫做浮力。

浮力指物体在流体（液体
和气体）中，各表面受到流体压力的差（合力）。

公元前年，阿基米德辨认出了浮力原理。

浮力的定义式为f浮=g排在（即为物体难以承受的浮力等同于物体下陷恒定后两边液体的重力），排序需用它推论出来公式f浮=ρ液gv排在（ρ液则表示液体的密度，单位为
千克/立方米；g则表示常数，就是重力与质量的比值，g=9.8n/kg在粗略排序时可行
10n/kg；v排在则表示两边液体的体积，单位为立方米）。

同时，液体的浮力公式也适用
于于气体。

产生浮力的原因，可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。

该物体系全浸之物体，受到四面八方液体的压力，而且是随深度的增加而增大的。

这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受液体的压力。

因为促进作用在左右两个
侧面上的力由于两侧面相对应，而且面积大小成正比。

又处于液体中相同的深度，所以两侧面上受到的压力大小相等，方向相反，两力彼此
平衡。

同理，作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。

浮力及阿基米德原理浮力，又称浸没力或浮升力，是指当物体浸入液体或气体中时，由于液体或气体对物体的作用而产生的一个向上的力。

这个向上的力可以抵消物体的重力，使物体能够浮在液体或气体中。

浮力的大小等于液体或气体排开的体积乘以液体或气体的密度以及重力加速度。

公式表示为：Fb=ρ*V*g，其中Fb是浮力，ρ是液体或气体的密度，V是物体排开的体积，g是重力加速度。

阿基米德原理是浮力概念的基础，由古希腊学者阿基米德提出。

它指出，当一个物体在液体或气体中处于静止或匀速上升或下降的情况下，浮力的大小等于所排开的液体或气体的重量。

也就是说，物体浸入液体或气体中时，浮力的大小等于物体所排开的液体或气体的重量。

根据这个原理，阿基米德原理还可以用来确定物体浸入液体或气体中的体积。

阿基米德原理在我们的日常生活中有许多应用。

一个常见的例子是浮力使物体浮在水中。

当我们在游泳时，浮力使我们能够在水中浮起来，减小了我们的体重负荷，给予了我们浮在水面上的能力。

另一个应用是潜水艇和气球。

潜水艇通过调整自身的浮力和重力之间的平衡，可以在水中下沉或上浮。

气球则是利用气体的浮力使其能够漂浮在空中。

除了上述的应用，阿基米德原理还有一些有趣的实例。

一个经典的例子是一个装满空气的平底船，船的浮力使其能够浮在水面上，而不是沉入水中。

另一个例子是冰山。

我们常常可以看到冰山的一部分浮在海面上，而不是全部沉入水中。

这是因为冰的密度比水小，在冰山体积相同的情况下排开的水的质量超过了冰的质量，从而产生了浮力。

最后，阿基米德原理也可以用来解释一些其他的物理现象。

例如，当一个简单的物体被放在比它密度更高的液体中时，它会下沉。

因为物体的密度大于液体的密度，物体排开的液体重量小于物体的重量，所以浮力小于重力。

相反，当物体的密度小于液体的密度时，它会浮起来，因为浮力大于重力。

总而言之，浮力及阿基米德原理是物理学中重要的概念，帮助我们理解物体浮在液体或气体中的原因和机制。

阿基米德原理及其应用一、阿基米德原理1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于 它排开的液体所受的重力 。

2。

公式：F 浮= G 排 = ρ液gV 排 。

3。

适用范围:适用于 液体 和 气体 。

二、决定浮力大小的因素物体所受浮力的大小跟 排开液体的体积 和 液体的密度有关 。

阿基米德原理的理解和应用1.“浸在”的含义，包括两种情况（1）物体完全浸没在液体中，此时V 排=V 物; (2)物体部分浸入液体中,此时V 排＜V 物。

2.阿基米德原理也适用于气体,在气体中受到的浮力F 浮= ρ气gV 排3。

有些有关浮力的计算题,要同时用到F 浮=G —F 和F 浮=G 排= ρ液gV 排两种方法.（1）若物体下部没有接触液体（如陷入河底的桥墩)，则不受浮力作用，不能用阿基米德原理计算浮力大小.（2）由阿基米德原理公式可知，浮力的大小只跟液体密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动等因素无关.（3）注意公式中物理量的单位，ρ液的单位是kg/m 3，V 排的单位是m 3。

【典例】（2010·常州中考)在第26次南极科学考察过程中,我国科考队员展开了多项科学探究。

科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区,并找到上千块陨石.科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量:首先将陨石悬挂于弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是3。

4 N ；然后将陨石全部浸没于水中，读出弹簧测力计的示数是2。

4 N 。

陨石的密度是多少？（g 取10 N ／kg)【思路点拨】本题综合性较强，主要涉及称重法求浮力、阿基米德原理、密度等知识的综合应用。

根据题干寻求已知量，再求未知量。

已知条件：G 和F →F 浮=G-F →【规范解答】陨石全部浸入水中时受到的浮力:F 浮=G-F=3。

4 N-2。

4 N=1.0 N根据阿基米德原理F 浮=ρ水gV 排得，陨石的体积V=V 排=1.0×10—4 m 3陨石的质量：F V V V g m V GG m g ⎫=→=⎪ρ⎪→ρ=⎬⎪→=⎪⎭浮排排水已知条件：3343F V g 1.0 N 1.010 kg /m 10 N /kg 1.010 m -=ρ=⨯⨯=⨯浮排水4333m 0.34 kg=V 1.010 m 3.410 kg /m -ρ=⨯=⨯G 3.4 N m 0.34 kgg 10 N /kg===陨石的密度：答案：陨石的密度是3.4×103 kg/m3 不能正确理解影响浮力大小的因素【典例】关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是（ ） A.漂在水面上的物体比沉底的物体受到的浮力大 B 。