Архимедова сила. Закон Архимеда

1. Разработка урока физики в 7 классе по теме: «АРХИМЕДОВА СИЛА. ЗАКОН АРХИМЕДА».

МОУ Ефремовская СОШ
Разработка урока физики в 7 классе
по теме: «АРХИМЕДОВА СИЛА.
ЗАКОН АРХИМЕДА».
учитель
Переверзев
Владимир
Васильевич

2. Цель урока:

вывести
правило для вычисления
архимедовой силы.
применять
закон Архимеда для
определения выталкивающей силы
действующей на погруженное в жидкость
или газ тело.

3. Силу, с которой тело, находящееся в жидкости, выталкивается ею, можно рассчитать.

Но проще
определить ее на
опыте, используя
для этого прибор,
изображенный на
рисунке.

4. Опыт:

5. Описание опыта:

Динамометр
Ведёрко
Тело
цилиндрической
формы
Стакан
Отливной сосуд
К динамометру
подвешивают
небольшое
ведёрко и тело
цилиндрической
формы.
Растяжение
пружины отмечает
стрелка, показывая
вес тела в воздухе.

6. Описание опыта:

отливной сосуд
Жидкость
отливная
трубка
Под тело
подставляют
отливной сосуд,
наполненный
жидкостью до
уровня отливной
трубки.

7. Описание опыта:

Объем жидкости
вылившейся из
отливного сосуда в
стакан равен объему
тела цилиндрической
формы помещённого в
отливной сосуд.
Тело погружают
целиком в жидкость.
При этом часть
жидкости, объем
которой равен объему
тела, выливается из
отливного сосуда в
стакан.

8. Описание опыта:

Выталкивающая сила.
Сила тяжести.
F выт
F тяж
Указатель
динамометра
поднимается вверх,
пружина сокращается,
показывая
уменьшение веса тела
в жидкости.
В данном случае на
тело, кроме силы
тяжести, действует
еще и сила,
выталкивающая его
из жидкости.

9. Описание опыта:

Вес тела цилиндрической
формы в воздухе: Pвозд =3,1Н.
Вес тела цилиндрической
формы помещённого в жидкость в
отливном сосуде: Pвод = 1,6H.

10. Описание опыта:

Так как стенки стакана смачиваются
жидкостью, то часть её остаётся на
стенках стакана и не выливается в
ведёрко. Вес не вылившейся жидкости
приближённо равен:ΔP ≈ 0,1Н.
Если в ведёрко
вылить жидкость из
стакана, то указатель
пружины возвратится
к своему начальному
положению.

11. На основании этого опыта можно заключить, что

Выталкивающая
сила.
Вес
жидкости.
F выт
Pж
сила,
выталкивающая
целиком
погруженное в
жидкость тело,
равна весу
жидкости в объеме
этого тела.

12. Опыт выполняют учащиеся:

Вес тела
цилиндрической формы
в воздухе: Pвозд = ?H.
Вес тела
цилиндрической формы
помещённого в
жидкость в отливном
сосуде: Pвод = ?H.
Вес вылившейся
жидкости
приближённо равен: P
= ?Н.

13. Если бы подобный опыт проделать с телом, погруженным в какой-либо газ, то он показал бы, что

сила,
выталкивающая
тело из газа, также
равна весу газа,
взятого в объеме
тела.

14. Архимедова сила.

Силу, выталкивающую
тело из жидкости или
газа, называют
архимедовой силой, в
честь древнегреческого
ученого Архимеда,
который впервые указал
на её существование и
рассчитал её значение.
Архимед (287 — 212 гг. до
нашей эры) — древнегреческий
ученый, физик и математик.
Установил правило рычага,
открыл закон гидростатики,
носящий его имя.

15. Архимедова сила.

Если вес тела в вакууме Р = gm, где т –
масса тела, то вес этого же тела в
жидкости (или газе) Р1 будет меньше на
архимедову силу FA, т.е.
P1=P–FА, или P1 = gm – gmж,
здесь тж – масса жидкости (или газа) в
объеме тела, находящегося в жидкости
(газе).

16. Закон Архимеда.

Тело, находящееся в жидкости (или
газе), теряет в своем весе столько,
сколько весит жидкость (или газ) в
объеме, вытесненном телом.

17. Закон Архимеда. Мнемоническое правило:

Если тело в воду бросить или просто опустить,
Будет сила Архимеда снизу на него давить.
Если вес воды в объёме погружённой части знать,
Можно силу Архимеда очень просто сосчитать.

18. Подсчитаем архимедову силу, действующую на тело объемом V в жидкости, плотность которой ρ.

Архимедова сила равна весу жидкости в
объеме тела. Значит, FA = Pж = gmж.
Массу жидкости тж , вытесняемую
телом, можно выразить через её
плотность и объем mж = ρжV. Тогда
получим:
FA = Pж = gρжV.

19. Пример. Определить выталкивающую силу, действующую на камень объемом 1,6м3 в морской воде.

Дано:
V = 1,6 м3
ρж = 1030
g = 9,8 Н
кг
Решение:
кг
м3
FA = gρжV,
FA = 9,8
Н
кг
кг
· 1030 м · 1,6 м3 = 16480 Н ≈ 16,5кН.
3
Ответ: FA = 16,5 кН.
FA - ?

20. Легенда об Архимеде.

Существует легенда о том, как Архимед пришел к
открытию, что выталкивающая сила равна весу
жидкости в объеме тела. Он размышлял над задачей,
заданной ему сиракузским царем Гиероном (250 лет до
н. э.).
Царь Гиерон поручил ему проверить честность
мастера, изготовившего золотую корону. Хотя корона
весила столько, сколько было отпущено на нее золота,
царь заподозрил, что она изготовлена из сплава золота с
другими, более дешевыми металлами. Архимеду было
поручено узнать, не ломая короны, есть ли в ней
примесь или нет.

21. Вопросы:

1. Как можно на опыте определить, с
какой силой тело, погруженное целиком в
жидкость, выталкивается из жидкости?
2. Чему равна эта сила?
3. Как называют силу, которая
выталкивает тела, погруженные в
жидкости и газы?
4. Как подсчитать архимедову силу?
5. Как формулируется закон Архимеда?

22. Домашнее задание.

§49 упражнение 24.

23. Спасибо за внимание!