内容正文:
专题10.2 阿基米德原理
1.阿基米德原理的内容:浸在液体里的物体受到浮力的大小等于被排开的液体的_______。
2.公式:_________.
式中ρ表示液体的__________,V是被物体排开的_________体积,g取9.8N/kg。
知识点1:阿基米德原理
浸在液体里的物体受的浮力,大小等于物体排开的液体的重力。用公式表示为F浮= G排
①F浮=G排=m液g=ρ液V排g 。
②阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
【例题1】(2019陕西省)关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A. 漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C. 物体浸在水中越深受到的浮力越大
D. 物体的密度越大受到的浮力越大
知识点2:阿基米德原理的应用
(1)求解浮力的大小,即F浮=ρ液 g V排
(2)求解物体排开液体的体积的大小,即 V排 =F浮/ρ液 g
(3)求解液体的密度的大小,即ρ液 =F浮/g V排
(4)还可以求解其它相关的物理量。比如:物体的体积,物体的密度,物体的质量,物体的重力等。
【例题2】(2019上海)体积为2×10﹣3米3的金属块浸没在水中。求金属块受到的浮力大小F浮。
一、选择题
1.(2019山东泰安)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N.把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)( )
A.2×10﹣4m3
B.2.5×10﹣4m3
C.6×10﹣4m3
D.7.5×10﹣4m3
2.(2019四川巴中)将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物体重力为40N
B.物体浸没时受到的浮力为15N
C.物体的密度为2.5×103kg/m3
D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa
3.(2019湖南郴州)A、B是两个不溶于水的物块,用一根细线连接在一起,先后以两种不同方式放入同一个装有水的烧杯中,处于如图甲、乙所示的静止状态。试判断两种情况下,烧杯中水面的高度h甲、h乙的大小关系为( )
A.h甲<h乙
B.h甲>h乙
C.h甲=h乙
D.无法判断
二、填空题
4.(2019湖北宜昌)如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”,某次执行任务时它的质量为38t,当它停在水面上时,排开水的体积是 m3,受到的浮力为 N.(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
5.(2019天津)小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。由图可知物体A所受浮力为______N;由阿基米德原理可知,丙图中弹簧测力计的示数应为______N。
三、实验探究题
6.(2019山东省东营)如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。
(3)比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。
(4)金属块的密度为 kg/m3。
(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: 。
(6)纠正了错误,继续实验,兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。有同学对此结论提出质疑,他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性,使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋(质量可忽略)、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验,研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。
实验器材: ;
实验步骤: ;
分析与论证: 。
7.(2019•德州)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计
示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤A和 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还