KHỞI ĐỘNG

Em có suy nghĩ gì khi nhìn thấy hình ảnh này?

Đặt viên bi sắt, ốc
vít kim loại, nắp
chai nhựa vào một
cốc thủy tinh. Vì
sao khi đổ nước
vào cốc, có vật nổi
lên, có vật lại
không nổi lên?

BÀI 17:

LỰC ĐẨY ARCHIMEDES

NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt
trong chất lỏng
II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes

I. Lực đẩy tác
dụng lên vật đặt
trong chất lỏng

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
Mọi vật trên Trái Đất đều chịu tác dụng của trọng lực.

P

P

P

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
Nắp chai nhựa nổi lên chứng tỏ nước tác dụng lực đẩy lên
vật ngược chiều với trọng lực.
F

P

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
Khi dùng tay nhấn chìm quả bóng xuống nước, ta cảm
nhận được lực đẩy của nước tác dụng lên quả bóng.

=> Lực đẩy của nước tác dụng lên quả bóng trong trường
hợp này được gọi là lực đẩy Archimedes.

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
Em hãy nêu khái niệm lực đẩy Archimedes .

Lực đẩy do chất lỏng tác
dụng lên vật đặt trong nó gọi là
lực đẩy Archimedes .
Kí hiệu : FA

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
Khi thả vào nước, viên bi, ốc vít, nắp chai nhựa đều chịu tác
dụng của lực đẩy Archimedes. Tại sao viên bi và ốc vít chìm,
còn nắp nhựa nổi?
ĐÁP ÁN

Viên bi, ốc vít chìm: do trọng lực tác dụng
lên chúng lớn hơn lực đẩy Archimedes.
Nắp nhựa nổi do lực đẩy Archimedes lớn
hơn trọng lực tác dụng lên nó.

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
HOẠT ĐỘNG NHÓM
10 phút

Phiếu học tập số 1

Phiếu học tập số 1
1. Hãy biểu diễn các lực tác dụng vào viên
bi, ốc vít kim loại, miếng xốp khi chúng ở vị trí
như trong Hình 17.2. Viên bi (1) và ốc vít (2)
chìm xuống, miếng xốp (3) nổi lên.
2. Hãy rút ra điều kiện để một vật chìm
xuống hoặc nổi lên khi đặt trong chất lỏng.
3. Mô tả sự thay đổi lực đẩy của nước lên quả
bóng trong hình 17.1 từ khi bắt đầu nhấn quả
bóng vào nước, đến khi quả bóng chìm hoàn toàn
trong nước.

Hình 17.2

Hình 17.1

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
1. Hãy biểu diễn các lực
tác dụng vào viên bi, ốc vít
kim loại, miếng xốp khi
chúng ở vị trí như trong Hình
17.2.
Viên bi (1) và ốc vít (2): chìm
xuống,
miếng xốp (3) nổi lên.
ĐÁP ÁN

FA

FA
(1)

(2)

FA

(3)

P
P

P

Hình 17.2

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
2. Hãy rút ra điều kiện để
một vật chìm xuống hoặc nổi
lên khi đặt trong chất lỏng.

FA

FA
(1)

(2)

FA

(3)

P
P

P

Hình 17.2

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
ĐÁP ÁN

Điều kiện để một vật chìm xuống
hoặc nổi lên khi đặt trong chất lỏng.
Một vật trong lòng chất lỏng sẽ:
- Vật sẽ chìm xuống khi lực đẩy
Archimedes nhỏ hơn trọng lượng của
vật: FA< P
- Vật sẽ nổi lên khi lực đẩy
Archimedes nhỏ hơn trọng lượng của
vật: : FA>P

Hình 17.2

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng
3. Mô tả sự thay đổi lực đẩy của nước lên
quả bóng trong hình 17.1 từ khi bắt đầu nhấn quả
bóng vào nước, đến khi quả bóng chìm hoàn toàn
trong nước.

Hình 17.1

ĐÁP ÁN

Lực đẩy của nước tác dụng lên quả bóng sẽ tăng dần từ khi
bắt đầu nhấn quả bóng vào nước đến khi quả bóng chìm hoàn toàn
trong nước.

EM CÓ BIẾT?

Cá chép cũng như nhiều loài cá
khác có khả năng thay đổi thể tích cơ
thể bằng cách đưa không khí vào làm
phồng bong bóng khí.
Khi bong bóng nhỏ lại, thể tích
giảm và lực đẩy Archimedes giảm,
khiến cá chìm xuống.
Khi bong bóng to ra, thể tích tăng
Hình 17.3
và lực đẩy Archimedes tăng, khiến cá
nổi lên.
Nhờ cơ chế này cá có thể nổi lên hoặc chìm xuống trong nước dễ dàng.

Hình ảnh bên mô tả một
truyền thuyết về một nhà
bác học. Ông ấy là ai,
truyền thuyết đó là gì?

NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt
trong chất lỏng
II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes

II. Độ lớn của lực đẩy
Archimedes

II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes
1. Thí nghiệm
Dụng cụ:
- Một lực kế có giới hạn đo 2N (1) ;
- Cân điện tử (2);

(6)
(1)

(4)

(3)

- Quả nặng bằng nhựa 130g (3);
- Bình tràn (4); ống đong (5); giá thí
nghiệm (6)

(5)
(2)

Hình 17.4

Tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Treo quả nặng vào lực kế được móc trên giá
thí nghiệm. Đọc số chỉ của lực kế (P).
Bước 2: Nhúng quả nặng vào bình tràn đựng đầy
3
Bước
3:
Khi
nước
chảy
vào
ống
đong
đạt
20
cm
, đọc
nước.
giá trị F1 trên lực kế.
Bước 4: Ghi vào bảng17.1 giá trị lực đẩy Archimedes
có độ lớn FA = P – F1
Bước 5: Dùng cân điện tử đo khối lượng nước từ bình
tràn chảy ra ống đong và tính trọng lượng của lượng
Hình 17.4
nước đó, ghi vào bảng 17.1.
Bước 6: Tiếp tục làm thí nghiệm với lượng nước chảy ra ống đong đạt 40 cm3;
60 cm3; 80 cm3. Thay nước bằng nước muối và tiếp tục làm thí nghiệm.
Bước 7: So sánh trọng lượng của lượng chất lỏng trào ra với lực đẩy
Archimedes tương ứng.

Tiến hành thí nghiệm:
Thể tích chất
lỏng bị chiếm
chỗ
20 cm3
40 cm3
60 cm3
80 cm3

Lực đẩy
Archimedes
của nước

Trọng lượng
nước bị vật
chiếm chỗ

Lực đẩy
Archimedes
của nước
muối

Trọng lượng
nước muối bị
vật chiếm chỗ

II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes
HOẠT ĐỘNG NHÓM
15phút

Phiếu học tập số 2

II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes
Từ bảng số liệu ta có thể rút ra được kết luận gì về độ lớn
lực đẩy Archimedes.
ĐÁP ÁN

Độ lớn lực đẩy Archimedes bằng trọng lượng nước bị vật
chiếm chỗ.

II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes
FA = d.V

Trong đó:

FA: lực đẩy Archimedes (N)
d: trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3)
V: thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3)

Thả một viên đất nặn hình tròn nặng khoảng 100 g vào cốc
nước, viên đất nặn sẽ chìm xuống đáy. Hãy tạo hình viên đất nặn
này thành một vật có thể nổi được trên mặt nước. Vận dụng công
thức định luật Archimedes, hãy giải thích vì sao cùng một viên đất
nặn với hình dạng khác nhau lại có thể lúc thì chìm, lúc thì nổi.
ĐÁP ÁN

ĐÁP ÁN

Theo công thức tính lực đẩy
Archimedes:
FA = d.V
Khi viên đất nặn vo tròn, thể tích viên đất nặn nhỏ => lực đẩy
Archimedes tác dụng lên khối đất nặn nhỏ hơn trọng lực tác dụng
lên nó => viên đất nặn chìm trong nước.
Khi ta dàn mỏng khối đất nặn thành hình chiếc thuyền, thể tích
nước bị chiếc thuyền chiếm chỗ lớn => lực đẩy Archimedes tác
dụng lên khối đất nặn lớn hơn trọng lực tác dụng lên nó => khối
đất nặn nổi lên.

Tàu chở dầu Mont từng có tên khác là Knock Nevis, Jahre Viking, Happy Giant hay
Seawise Giant. Nó có chiều dài 458,45 m, rộng 68,8 m và nặng 260,941 tấn. Nếu
dựng đứng, Mont sẽ cao hơn 108,45 m so với tòa tháp Keangnam ở Việt Nam.

II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes
HOẠT ĐỘNG NHÓM
5phút

Phiếu học tập số 3

Phiếu học tập số 3
1. Giải thích vì sao trong thí nghiệm mở
đầu, nắp chai nhựa lại nổi lên, còn viên bi,
ốc vít kim loại vẫn nằm ở đáy cốc.
2. Hãy so sánh trọng lượng riêng của vật và trọng lượng
riêng của chất lỏng khi vật chìm, vật nổi.

II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes
1. Giải thích vì sao trong thí nghiệm mở
đầu, nắp chai nhựa lại nổi lên, còn viên bi,
ốc vít kim loại vẫn nằm ở đáy cốc.
ĐÁP ÁN

• Nắp chai nhựa nổi lên vì trọng lượng của nó nhỏ hơn độ lớn
lực đẩy Archimedes tác dụng lên nó.
• Viên bi, ốc vít kim loại chìm xuống đáy cốc là do trọng lượng
của nó lớn hơn độ lớn lực đẩy Archimedes tác dụng lên nó.

II. Độ lớn của lực đẩy Archimedes
2. Hãy so sánh trọng lượng riêng của vật và trọng lượng
riêng của chất lỏng khi vật chìm, vật nổi.
ĐÁP ÁN

Xét một vật đang chìm hoàn toàn trong nước. Để:
• vật nổi: FA > Pvật ↔ V.dchất lỏng > V.dvật → dchất lỏng > dvật
• vật chìm: FA < Pvật ↔ V.dchất lỏng < V.dvật → dchất lỏng < dvật
=> Vật nổi trong nước có trọng lượng riêng nhỏ hơn trọng
lượng riêng của nước, vật chìm trong nước có trọng lượng
riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước.

EM ĐÃ HỌC

Một vật đặt trong chất lỏng chịu tác dụng một lực đẩy hướng thẳng
đứng từ dưới lên trên có độ lớn tính bằng công thức: FA= d.V, trong
đó d là trọng lượng riêng chất lỏng, V là thể tích phần chất lỏng bị
vật chiếm chỗ.
Một vật trong lòng chất lỏng sẽ:
+ Chìm xuống khi lực đẩy Archimedes nhỏ hơn trọng lượng của vật:
FA < P
+ Nổi lên khi lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lượng của vật: FA>P
Một vật sẽ chìm xuống chất lỏng nếu trọng lượng riêng của vật lớn
hơn trọng lượng riêng của chất lỏng, vật sẽ nổi lên nếu trọng lượng
riêng của vật nhỏ hơn trọng lượng riêng của chất lỏng.

EM CÓ THỂ

Ước tính được thể tích phần nước biển bị tàu chiếm chỗ khi
biết trọng lượng riêng của nước biển, kích thước và khối
lượng của con tàu.

Giải thích được tại sao con tàu rất nặng mà vẫn nổi được trên
mặt nước.

1. Phát biểu và viết biểu thức Định luật Archimedes?

2. Điều kiện để vật nổi vật chìm?

Một vật được thả chìm hoàn toàn trong dầu. Biết trọng
lượng riêng của dầu là 9000 N/m³ và thể tích của vật là
0,002 m³. Tính lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật?

1. Phát biểu và viết biểu thức Định luật
Archimedes?
ĐÁP ÁN

Một vật đặt trong chất lỏng chịu tác dụng một lực đẩy
hướng thẳng đứng từ dưới lên trên có độ lớn tính bằng
công thức FA = d.V

Điều kiện để vật nổi vật chìm:
Vật chìm: FA < P
Vật nổi:
FA > P
Vật lơ lững: FA = P

dlỏng < dvật
dlỏng > dvật
dlỏng = dvật

Một vật được thả chìm hoàn toàn trong dầu. Biết trọng
lượng riêng của dầu là 9000 N/m³ và thể tích của vật là
0,002 m³. Tính lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật?
Giải
Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật:
FA = d.V = 9000.0,002= 18 (m³)

LUYỆN TẬP

Bài tập 1: Một vật có khối lượng 0,5 kg và thể tích
0,0006 m³ được thả vào rượu có trọng lượng riêng là 7 800
N/m³.
Vật nổi hay chìm trong rượu?
Giải
Trọng lượng của vật: P = 10. 0,5 = 5(N)
Lực đẩy Archimedes: FA = d.V= 7 800 . 0,0006 = 4,68(N)
FA < P => Vật chìm trong rượu

Bài tập 2: Cân một cái vòng vàng bằng cân lò xo, được giá trị
500g; nhúng chìm hoàn toàn chiếc vòng này trong nước, đọc được
giá trị 400g. Theo em, chiếc vòng này có được làm bằng vàng
nguyên chất không? Tại sao? Biết trọng lượng riêng của vàng là
193000N/m3; trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3.
Tóm tắt
m1 =500g= 0,5kg
m2 =400g= 0,4kg

Vòng có được làm bằng vàng
nguyên chất không?

dvàng =193000N/m3

So sánh dvật và dvàng

dnước =10000N/m3

Giải
Trọng lượng của vật ở ngoài không khí: P = 0,5.10 = 5 (N)
Trọng lượng của vật ở trong nước: P1 =0,4.10 = 4 (N)
Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật: FA = P -P1 = 5 – 4 = 1(N)
Thể tích của vật: V= FA :d= 1:10000 = 0,0001(m3 )
Trọng lượng riêng của vật: dvật = P:V = 5 : 0,0001 =50000(N/m3)
dvật < dvàng => vòng tay không được làm bằng vàng nguyên chất.

Bài tập 3: Một vật có trọng lượng 30 N khi ở ngoài không
khí. Khi nhúng chìm hoàn toàn vào nước, lực kế chỉ 22 N.
Tính lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật và thể tích của
vật. Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000(N/ m³)
Giải
Lực đẩy Archimedes: FA = P - P' = 30 - 22 = 8(N)
Thể tích vật:
FA = d.V => V= FA/d = 8/10 000 = 0,0008 (m³) = 800 (cm³)