正确理解阿基米德原理

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇正确理解阿基米德原理范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

阿基米德（图1）是古希腊伟大的数学家、物理学家，他在物理学、数学等领域取得了举世瞩目的成就.

阿基米德流传着许多故事，其中最著名的就是辨别真假王冠的故事.赫农王让金匠替他做一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了银子，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没有捣鬼呢？既想检验真假，又不能破坏王冠.这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑，国王将这项任务交给了阿基米德.阿基米德冥思苦想，想出很多方法，但均告失败.有一天，他去澡堂洗澡，一边坐进澡盆里，一边看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起.他恍然大悟，跳出澡盆，连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去，一路大声喊着“尤里卡”“尤里卡”（我知道了）.原来他想到，如果把王冠放入水中，王冠排出的水量不等于同等重的金子排出的水量，那肯定是掺了别的金属，这就是有名的浮力定律.即浸在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排出液体的重力.后来该定律就被命名为阿基米德原理.

大多数同学都听过这个故事，那么我们今天学习阿基米德原理，应该怎样去理解它呢？

一、探究阿基米德原理

探究的目标是通过测量，用实验证明F浮

=G排液.如何测出F浮和G排液？要测F浮，要应用“称重法”，也就是当物体浸入水中时，物体受到的重力G竖直向下，而受到浮力F浮和测力计的拉力F拉向上，上下力是平衡的，所以F浮=G-F拉.而对于测G排液，则可以先测空小桶的重力G桶，再测出接水后桶和水的总重力G总，它们的差就是G排液.

准备的实验器材有：物块、弹簧测力计、烧杯、水、接水的小桶.

实验操作过程如图2所示.

若甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3、F4，由甲、丙两图我们可以测出浮力等于F1-F3，由乙、丁两图可以测出排开水的重力等于F4-F2.

比较F1-F3和F4-F2，若相等即F浮=G排液，此即为阿基米德原理：浮力的大小等于被物体所排开的液体的重力.

在实验操作中，我们需要注意的方面有哪些呢？

1.实验中对所选用的物块有以下几点要求：

（1）物体必须不易吸水；

（2）物体必须不会溶于水；

（3）物体的重力必须要在弹簧测力计的测量范围内；

（4）物体的宽度应小于烧杯口的宽度.

2.对于物体的密度是否一定要求大于液体的密度，这一点是可以不强调的.因为实验的目的只是为验证F浮=G排液；若物体密度比液体小，物体就会漂浮在液面上，不用称重法就能测出它所受的浮力，可以通过二力平衡知识得出F浮=G物，只要测出G物也就相当于测出了F浮.

3.对于物体的形状是否要求是规则的，这点也是不强调的，因为物体只要浸入装满水的溢水杯中就会有水排出，这与物体的形状没有关系.

4.实验过程中，由于条件的限制，有的时候可能是没有溢水杯的，那么怎样用普通的小烧杯来替代溢水杯的功能呢？当液体装满烧杯时，液体就会从四周溢出，这样不易接收溢出的液体.小烧杯有一个小的缺口，若能使所溢出的液体都从小的缺口处排出就能实现溢水杯的功能.所以可用一个小物块垫在烧杯的一端，使烧杯倾斜，且它的小缺口向下，当烧杯中液面超过小缺口时液体就会溢出，这就和溢水杯的原理一样，如图3所示.当然我们也可以利用量筒，根据体积变化，测得排开水的体积，从而计算出排开水的重力.

二、学会阿基米德研究问题的方法

阿基米德用物体排开液体的体积替代物体的体积，是物理学研究中重要的等效替换思想；不同物质组成的物体，其体积不一定相同，是密度知识的应用；运用实验解决物理问题，实验是研究物理问题的重要方法，一定要掌握好.

浮力的大小为什么等于被物体所排开的液体的重力呢？同学们可以设想，被排开的液体本来也要受到重力的作用，但却可以悬浮不沉，如图4甲所示，是因为受到周围的液体对它一个向上的浮力，且这个浮力等于排开液体的重力，那么当物体放入这个位置时，如图4乙所示，周围的液体也对物体有一个向上的浮力，也等于排开液体的重力，所以浮力的大小等于被物体所排开液体的重力.

阿基米德原理作为浮力知识中一个重要的物理规律，蕴藏着很多知识，也有着多种变化，这就需要同学们平时对问题进行多角度分析，只有这样，才能更好地理解阿基米德原理这一物理规律.

“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”