8.2 阿基米德原理-八年级物理下册【天梯学案】初中同步新课堂（鲁科版）五四学制

５４　 　学习目标　 １．了解阿基米德的灵感给我们带来的启示. ２．经过浮力大小与哪些因素有关的探究过程,在活动 中大胆提出自己的猜想,能客观地记录数据,根据收 集的数据提出自己的见解,善于同他人交流. ３．知道阿基米德原理的内容、公式和适用条件,能应用 阿基米德原理计算浮力和解决简单问题. 　知识梳理　 　知识点１　阿基米德原理 阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到向上的浮 力,浮力的大小等于它排开的液体所受的　　　　　, 用公式表示:F浮 ＝　　　　　　＝　　　　　　,从公 式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的　　　　 　　和物体排开液体的　　　　　有关,而与物体的 质量、体积、重力、形状、浸没的深度等无关. 　知识点２　使用阿基米德原理应注意的问题 (１)浮力的大小由液体密度ρ液 和排开液体的体积V排 两个因素决定.浮力大小与物体自身的重力、体积、密 度及形状无关.浸没在液体中的物体受到的浮力不随 深度的变化而变化. (２)阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都 适用. (３)当物体浸没在液体中时,V排 ＝V物 ,当物体部分浸在 液体中且液体密度ρ液 一定时,V排 越大,浮力也越大. (４)阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是F浮 ＝ ρ气 gV排 . 　典型例题　 　考点１　浮力的大小 【例１】体积相同的铁球、铝块和木块, 浸在液体中的情况如图所示,则 比较它们受到的浮力 (　　) A．铁球受到的浮力最大 B．铝块受到的浮力最大 C．木块受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大 【思路分析】由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体 受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体 积有关.本题中,三个物体的形状、密度和所在位置不 同,但都是浸没在同种液体中,且排开液体的体积完全 相同,因此排开的液体受到的重力相同,所以它们受到 的浮力大小相等. 答案:D 　考点２　探究阿基米德原理 【例２】(２０１７􀅰北京)为验证阿基米德原理,小明将电子 秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子 秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细 线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所 示,铝块始终不与溢水杯接触.则下列四个选项 中,判断正确的是 (　　) A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相 比,水对溢水杯底的压力变小 B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相 比,水对溢水杯底的压强变大 C．铝块浸没在水中静止时,线对铝块的拉力等于铝 块排开水的重力 D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相 比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理 【思路分析】液体对容器底部的压强仅与液体的密 度和液体的深度有关,实验时,不论铝块浸没在水 中静止还是铝块未浸入水中,溢水杯中的水面始终 与溢水口相平,即溢水杯中水的深度不变,根据液 体压强公式p＝ρgh 可知,水对溢水杯底的压强不 变,对溢水杯底的压力F＝pS 不变,故 A、B选项 错误;铝块浸没在水中静止时,铝块受到向下的重 力、向上的浮力和细线向上的拉力三个力的作用, 且G＝F浮 ＋F拉 ,细线对铝块的拉力等于铝块的重 力与浮力之差,铝块排开水的重力等于铝块受到的 浮力,故C选项错误;电子秤的示数不变,说明铝块 对水的作用力与铝块排开水受到的重力相等,而铝 块对水的作用力与水对铝块的浮力是一对相互作 用的力,则F浮 ＝G排 ,由此可验证阿基米德原理,故 D选项正确. 答案:D 　考点３　 阿基米德原理的应用 【例３】(２０１７􀅰武汉)三峡升船机是目前世界上技术最 难、规模最大的升船机,过往船只驶入升船机中装 满水的船厢后,可以竖直升降,大大缩短船只过坝 的时间.为了确保运行的安全性,工程师们建造三 峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式,“水 力浮筒式”是其中一种受到广泛关注的升降船厢方 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５５　 式,如图是它的工作原理图.当进水阀关闭、排水 阀打开时,竖井中水位下降,两个相同的浮筒也随 之下降,船厢就会上升;反之,船厢就会下降.已知 船厢装满水后船厢和水的总质量为１．５５×１０７kg,每个 浮