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课时10.2 阿基米德原理
1.浸在液体中的物体,受到向 的浮力,浮力的大小等于它 所受的 ,这就是阿基米德原理。该原理也适用于 。
V排,指的是“排开”,不一定是指“排出”,“排开”还可以表述成“液下”、“浸入”或“占据”等意义。如图3。
2.阿基米德原理公式及浮力大小的决定因素
(1)F浮==;
(2)从公式可知:物体所受浮力的大小跟 和 有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3.测浮力的方法
(1)称重法:
在空气中用弹簧测力计测一物体的重力,示数为G,将物体浸在水中后,弹簧测力计的示数将 减小 ,若此时的示数为F,则物体受到的浮力F浮= 。
(2)压力差法:
浸没在液体中的正方体,上表面受到的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下表面受到的压强,因为正方体的上、下表面的面积相等,因此上表面受到的压力 下表面受到的压力,使正方体下表面和上表面有一定的 ,这就是浮力产生的原因,表达式是 。
(3)公式法:
浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开的液体所受的 ,这个规律叫阿基米德原理,其表达式是 ,从公式中可以看出,物体所受浮力的大小与 和 有关。
▲ 阿基米德原理的应用
1.沉船打捞人员完成水下打捞任务后,不断上升且未出水面的过程中,下列说法正确的是
A.所受浮力变大,压强变大 B.所受浮力变大,压强变小
C.所受浮力不变,压强变小 D.所受浮力不变,压强不变
2.浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的
A.质量 B.体积 C.密度 D.重力
3.如图所示,水平桌面上放置一个电子秤,电子秤上有一盛水的溢水杯,杯内水面跟溢水口相平。现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体铝块,将铝块缓慢地浸入水中,直到铝块完全浸没在水中为止,整个过程铝块未接触杯底和侧壁。则从铝块下表面开始接触水面到上表面刚没入水中的过程中
A.溢水杯底所受水的压力不变,电子秤的示数不变
B.溢水杯底所受水的压力变小,电子秤的示数变小
C.溢水杯底所受水的压力不变,电子秤的示数变小
D.溢水杯底所受水的压力变大,电子秤的示数变大
4.下列、、、四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,以下步骤正确的是
A.实验中的所用金属块的重力为
B.在情景图中存在的错误是溢水杯未注满水
C.纠正错误后,继续实验,在情景中,金属块受到的浮力为
D.金属块排开的水所受的重力等于
5.在探究阿基米德原理的实验中,有以下四个实验操作,合理的实验顺序是
A.甲乙丙丁B.丁甲乙丙C.乙甲丙丁 D.丁丙乙甲
6.以下关于浮力大小的比较,正确的是
A.同样重的两个实心铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,所受浮力一样大
B.同样重的实心铝块和铜块,都浸没在煤油中,所受浮力一样大
C.同样重的实心铝块和铜块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,所受浮力一样大
D.体积相等的空心铝块和铜块,都浸没在水中,铝块悬浮,铜块下沉,所受浮力一样大
7.如图,用弹簧测力计吊着实心正方体铁块,将铁块浸没在密度可改变的盐水中,盐水的密度始终小于铁块的密度。下列表示铁块受到的浮力、弹簧测力计的示数随盐水密度变化的关系图线中,可能正确的是
A.B.C.D.
8.同一物体浸没在水中不同深度处,受到水对它的浮力是 相同 的(选填“相同”或“不同” ;高度相同、形状不同的容器装满水时,水对容器底部的压强是 的(选填“相同”或“不同” ,水从固态变为液态,密度会 (选填“变大”、“不变”或“变小” 。
▲ 浮力大小的计算
9.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(不考虑水的阻力),图乙是绳子拉力随时间变化的图象,根据图象信息,下列判断正确的是
A.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是
B.该金属块的密度是
C.在至金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块重力的大小为
10.如图弹簧测力计下悬挂一物体,当物体三分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为,当物体二分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为,
A., B.,
C., D.,
11.一长方体物块浸没在水中,已知下表面受到水的压力为,上表面受到水的压力是,则物体受到的浮力为
A. B. C. D.
12.某物质的质量与体积的关系如图所示,由该物质构成的体积为的实心物体放入密度为