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阿基米德原理|阿基米德原理公式

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阿基米德原理

阿基米德是古希腊学者,在两千多年以前,就发现了浮力大小的奥秘,提出了著名的阿基米德原理。

阿基米德原理: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。浮力的大小,等于物体排开液体所受到的重力。

用公式表示就是:F=G=ρgV

其中,ρ为液体的密度,V为排开液体的体积;

阿基米德原理

阿基米德的灵感

从前,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,命它检查这顶王冠的成分。这可难怪了阿基米德,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?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。

阿基米德原理中V排的理解

这里的V指的是物体排开液体的体积,或者说挤开液体的体积。可根据下图与《阿基米德原理中G排的测量》来理解。

阿基米德原理V排

阿基米德原理中G排的测量

阿基米德原理的G排

阿基米德原理中认为浮力的大小等于排开液体的重力,公式表示为:F=G

G在实验室中如何测量呢?一般遵循如上图所示的四步法则。下方王尚老师的解释是以水为液体进行的,即排开的液体为纯水。

甲:大烧杯装满水(水面与溢水口处于同一水平面),溢水口下方防止一个小烧杯。

乙:用一根细线把物体放置在烧杯水中,部分水被排开(挤开)流进旁边的小烧杯。

丙:用弹簧测力计测量小烧杯与水的总重力G

丁:将小烧杯中的水倒出,用弹簧测力计测量小烧杯的重力G

则排开液体的重力为:G=G-G

思考题:结合受力分析(画受力图),利用甲、乙两图中弹簧测力计示数差,可计算出物体所受的浮力F浮。

同学们在做实验的时候,可以结合我的思考题,来检验阿基米德原理公式(F=G)的准确性。

阿基米德原理公式

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。阿基米德原理公式表示:

F=G=ρgV

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