内容正文:
10.2 阿基米德原理
【基础巩固】
阿基米德原理
(1)表述:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于___________________。
(2)公式为______________,浮力的大小只与_______________和__________________有关。
注意:浸在指的是物体全部浸入和部分浸入、部分露出液面两种情况;V排指的是物体排开的液体的体积,要与物体的体积区分开。
1.将匀质铁球的一半浸入水中,排开水的重力为0.8牛,铁球受到浮力的大小为___________牛;将它全部浸没在水中,受到浮力的大小为___________牛,当它在水中下沉时,受到浮力的大小___________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
2.(2021·湖南省岳阳市)如图是“探究阿基米德原理”的实验,其步骤如下:
如图甲所示,用弹簧测力计测出一满袋水的重力为不计袋子厚度和重力;
乙图,将水袋浸入水中,静止时弹簧测力计示数为,此时水袋所受浮力为______ N;
丙图,继续让水袋下沉,但未浸没,水袋所受浮力______ 选填“变小”、“不变”或“变大”;
丁图,水袋浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为0N。由此______ 选填“能”或“不能”得到结论:此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力;
设丙图中水袋受到的浮力为,排开水所受到的重力为,则 ______ 选填“”或“”。
3.(2021·黑龙江省伊春市)小明在验证“阿基米德原理”实验中:
用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:、、、,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为 ______ ,测得铁球排开水所受的重力表达式为 ______ 用此题中所给字母表示;
小明预期要获得的结论是:______ 用此题中所给字母表示;
在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力大于铁球排开的水所受重力,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是______ 写出一条即可;
小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是______ 选填“能”或“不能”验证;
他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,其示数为,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为,则 ______ 选填“”、“”、“”。
4.由某种合金制成的两个大小不同的工艺品,其中一个实心,一个空心.小明为判定哪个是空心的,进行了如下实验.请将下列实验步骤中空白处补充完整。(已知ρ水=1.0 g/cm3,取g=10 N/kg)
(1)用弹簧测力计测出小工艺品的重力G=2 N。
(2)将挂在测力计下的小工艺品浸没水中,此时测力计的示数F=1.6 N,则浮力F浮=___________N。
(3)用测力计测出大工艺品的重力G2=3 N。
(4)如图所示,将挂在测力计下方的大工艺品浸没水中,测力计的示数F2=___________N。
(5)根据实验步骤可算出合金的密度ρ=___________g/cm3,则___________(选填“大”或“小“)工艺品是空心的。
5.如图所示,图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1)由_______两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=______N。由_______两步骤可得出物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
(2)如图是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图象。分析图象可得:当物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。当h=4 cm时,物块所受的浮力为______N。当圆柱体物块刚好浸没时,圆柱体物块的下表面受到水的压强为__________Pa。
6.将重6 N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4 N的水,物体受到的浮力是
A.10 N B.6 N C.4 N D.2 N
7.小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列等式正确的是
A.F浮=F2–F1 B.F浮=F4–F3 C.F浮=F2–F3 D.F浮=F2–F4
8.(多选)晓晨进行了验证阿基米德原理的实验,其正确操作过程如图所示,图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是
A.物块受到的浮力F浮=F1−F2