102阿基米德原理（講義）學(xué)生版

人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第10章《浮力》第2節(jié)阿基米德原理講義（知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解）序號(hào)知識(shí)點(diǎn)難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計(jì)一阿基米德原理★★★5522二浮力的大小計(jì)算方法★★★★44三浮力大小影響因素★★★22一、阿基米德原理：1.阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受重力的大小。2.公式：F浮=G排=ρ液gV排（1）G排物體排開的液體受到的重力；單位：牛（N）；（2）ρ液液體的密度；單位：千克每立方米(kg/m3)；（3）g重力加速度；g=10N/kg；（4）V排物體排開的液體的體積（等于物體浸入液體中的體積）；單位：立方米（m3）；V排=V浸3.適用條件：液體（或氣體）?！纠}1】如圖所示，將系于繩端質(zhì)量相等的鐵桶和實(shí)心鐵球同時(shí)浸沒在水中，保持靜止，繩子對(duì)它們的拉力F1和F2的大小關(guān)系是（）A.F1＞F2B.F1=F2C.F1＜F2D.無(wú)法確定【變式練習(xí)1】沉船打撈人員完成水下打撈任務(wù)后，不斷上升且未出水面的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.所受浮力變大，壓強(qiáng)變大B.所受浮力變大，壓強(qiáng)變小C.所受浮力不變，壓強(qiáng)變小D.所受浮力不變，壓強(qiáng)不變【例題2】將重為5N的物體放入盛滿水的容器中，容器溢出3N重的水，物體受到的浮力（）A.可能等于2NB.可能等于4NC.一定等于3ND.一定等于5N【變式練習(xí)2】阿基米德原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，排水量就是其重要應(yīng)用之一。2019年4月23日中國(guó)人民海軍成立70周年海上閱兵活動(dòng)中擔(dān)負(fù)檢閱艦任務(wù)的西寧艦是中國(guó)自主研制的052D型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦，它代表了中國(guó)現(xiàn)役驅(qū)逐艦的最高水準(zhǔn)，滿載時(shí)的排水量為7500噸，則此時(shí)受到的浮力為____________N（g取10N/kg）。【例題3】如圖所示，水平桌面上放置一個(gè)電子秤，電子秤上有一盛水的溢水杯，杯內(nèi)水面跟溢水口相平?，F(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)圓柱體鋁塊，將鋁塊緩慢地浸入水中，直到鋁塊完全浸沒在水中為止，整個(gè)過(guò)程鋁塊未接觸杯底和側(cè)壁。則從鋁塊下表面開始接觸水面到上表面剛沒入水中的過(guò)程中（）A.溢水杯底所受水的壓力不變，電子秤的示數(shù)不變B.溢水杯底所受水的壓力變小，電子秤的示數(shù)變小C.溢水杯底所受水的壓力不變，電子秤的示數(shù)變小D.溢水杯底所受水的壓力變大，電子秤的示數(shù)變大【變式練習(xí)3】如圖，將水加至水杯的溢水口處，再將一鐵塊從液面開始，緩慢、勻速放入至杯底，排出的水流入右側(cè)燒杯，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.完全浸入后，隨著鐵塊的深度逐漸增大，排出水的重力不變B.溢出水的重力定等于該時(shí)刻鐵塊所受的浮力大小C.浸入過(guò)程中，鐵塊所受拉力始終小于鐵塊的重力D.鐵塊所受的浮力與鐵塊所處的深度有關(guān)，深度越大，所受得浮力越大【例題4】下列A、B、C、D四幅圖是“驗(yàn)證阿基米德原理”的過(guò)程情景，以下步驟正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)中的所用金屬塊的重力為1NB.在情景圖B中存在的錯(cuò)誤是溢水杯未注滿水C.糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，在情景C中，金屬塊受到的浮力為3ND.金屬塊排開的水所受的重力G排等于2N【變式練習(xí)4】在探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)中，有以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，合理的實(shí)驗(yàn)順序是（）A.甲→乙→丙→丁B.丁→甲→乙→丙C.乙→甲→丙→丁D.丁→丙→乙→甲【例題5】創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證阿基米德原理”。（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）如圖所示，在物塊從接觸水面到剛好浸沒水中的過(guò)程中，左邊彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，物塊受到水的浮力，水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)；（均選填“變大”、“變小”或“不變”）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的物理量可列等式（用字母表示），從而驗(yàn)證了阿基米德原理；（3）由實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知，物塊浸沒在水中受到的浮力為N，物塊的體積為cm3，物塊的密度為kg/m3；（4）同學(xué)們用酒精代替水繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)的F3變大，說(shuō)明浮力的大小與有關(guān)；用酒精繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的目的是（選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）．【變式練習(xí)5】小東用溢水杯、彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、重物及細(xì)線按照正確的操作步驟完成了“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)。（1）請(qǐng)根據(jù)圖中的操作示意圖排列出小東實(shí)驗(yàn)操作的正確順序是。（2）物體所受浮力是N，排開液體的重力是N，小東的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與阿基米德原理（選填“相符”或“不相符”）。（3）小東根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程計(jì)算出物體的體積是m3，進(jìn)而計(jì)算出物體的密度是kg/m3（g取10N/kg）。二、浮力的大小計(jì)算方法：1.浮力本質(zhì)：F浮＝F下－F上；2.受力分析：F浮＝G－F拉；或F?。紾＋F壓；（具體情況具體分析）3.浮力定義：F?。溅岩篻V排；4.漂浮懸?。篎浮＝G物?！纠}6】有一個(gè)實(shí)心球形物體，用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱重時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為15N；當(dāng)把物體一半體積浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N．把物體從彈簧測(cè)力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí)，物體受到的浮力是（）A.5N B.7NC.9N D.12N【變式練習(xí)6】如圖所示，先將溢水杯裝滿水，然后用測(cè)力計(jì)拉著重為4N、體積為100cm3的石塊，緩慢浸沒在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重為_______N，石塊靜止時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)為_______N。(ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg)【例題7】如圖，彈簧測(cè)力計(jì)下掛有一個(gè)圓柱體，把它從盛水的燒杯中緩慢提升，直到全部露出水面，已知容器底面積為400cm2，如圖甲所示．該過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F隨圓柱體上升高度h的關(guān)系如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（）A.圓柱體的高是5cmB.圓柱體的密度是2×103kg/m3C.圓柱體受到的最大浮力為10ND.圓柱體的橫截面積為100cm2【變式練習(xí)7】彈簧測(cè)力計(jì)下掛一長(zhǎng)方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中如圖甲，圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖象，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．物體的體積是400cm3 B．物體受到的最大浮力是4N C．物體的密度是2.25×103kg/m3 D．物體剛浸沒時(shí)下表面受到水的壓力是5N【例題8】將一石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為14N，當(dāng)將該石塊完全浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，g＝10N/kg，水的密度為1×103kg/m3。求：（1）該石塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力；（2）該石塊的體積；（3）該石塊的密度?！咀兪骄毩?xí)8】如圖甲，將一個(gè)石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，稱得石塊的重為4N，如圖乙，將石塊浸沒在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，將石塊浸沒到另一種液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.8N。計(jì)算：（g＝10N/kg）（1）石塊浸沒在水中時(shí)，受到水的浮力。（2）石塊的密度。（3）另一種液體的密度。【例題9】有一正方體物塊A，它的體積為V＝0.4×10﹣3m3，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出此物塊A的重力為G＝10N，如圖甲所示，然后將物塊A浸沒在水中，如圖乙所示，g取10N/kg。求：（1）物塊A浸沒在水中時(shí)受到的浮力的大小；（2）物塊A浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)?！咀兪骄毩?xí)9】如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一實(shí)心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降（其底面始終與水面平行），使其逐漸浸沒入水中某一深度處。如圖是整個(gè)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖象。已知ρ水＝1.0×103kg/m3。求：（1）圓柱體浸沒時(shí)受到的浮力；（2）圓柱體的密度。三、浮力大小影響因素：由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知：（1）體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)；（2）而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無(wú)關(guān)；【例題10】探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情形如圖所示，其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同，但重力均為1.6N．下列分析正確的是（）A.金屬塊a浸沒在水中時(shí)，受到浮力的大小為0.3NB.利用甲、乙，可以探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系C.利用乙、丙，可以探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系D.利用丙、丁，可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系【變式練習(xí)10】小紅用彈簧測(cè)力計(jì)、鐵圓柱體、兩個(gè)相同的大燒杯做“探究影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)步驟和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為1NB.由甲、乙、戊三圖可探究浮力大小與液體密度的關(guān)系C.由甲、乙、丁三圖可知，物體浸入液體的深度越深，所受浮力越大D.再增加一個(gè)體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體，可探究浮力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系【例題11】在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力，然后將金屬塊緩慢浸入水中不同深度及某種液體中，步驟如圖A、B、C、D、E、F所示（液體均未溢出）。并將其示數(shù)記錄在表中。已知水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg。（1）步驟A中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N。（2）做步驟C時(shí)，物體受到的浮力為N。（3）分析比較步驟A、B、C、D可知：浮力大小與物體有關(guān)。（4）分析比較步驟A、E、F可知：浮力的大小還與有關(guān)。（5）分析比較步驟可知：浮力的大小與物體所處的深度無(wú)關(guān)。（6）步驟C和F中，物體受到的浮力大小關(guān)系怎樣？（回答“C大”、“F大”或“相等”）（7）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)，能否計(jì)算獲得F步驟中液體的密度？如果能，請(qǐng)寫出結(jié)果；如果不能，請(qǐng)說(shuō)明還缺少的條件。實(shí)驗(yàn)步驟ABCDEF彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N2.22.01.71.72.0【變式練習(xí)11】如圖所示是