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第十章 浮力 第2节 阿基米德原理(①认识阿基米德原理) 南武中学 2023 ★2022版课标 知道阿基米德原理 1.物体所受浮力的大小跟_和_有关。 2.浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的_,这就是阿基米德原理,用公式表示为F浮=_=_=_。 3.阿基米德原理同样适用于_。 液体的密度 物体排开液体的体积 重力 G排 m排g ρ液gV排 气体 知识点 阿基米德的灵感 例1 如图1所示,把装满水的烧杯放在盘子里,把空的饮料罐轻放入水中,待静止后再向下按,在手感受到饮料罐对手向上的力时,会看到水溢至盘子中。越用力往下按饮料罐,饮料罐受到的浮力越_,排开的水越_,由此可见,物体所受浮力的大小跟_有关。由于浮力的大小还与 液体的密度有关,因此可以进一步推想,浮力 的大小跟排开液体所受的_密切相关。 图1 大 多 排开水的体积 重力 例2 甲、乙、丙、丁是四个体积相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图2所示,它们中所受浮力最小的是 ( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 图2 A 知识点拨 物体排开液体的体积就是物体浸在液体中的体积,只有当物体浸没时,V排才等于V物。 知识点 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 例3 小红在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”,请你完成下列问题。 (1)小红准备了如下器材:小铁块、细线、盛满水的溢水杯、小桶和弹簧测力计。设计的实验步骤如下: 图3 A.用弹簧测力计测出空桶和被排开的水所受的总重力G总; B.把小铁块浸没在盛满水的溢水杯中,并用小桶收集小铁块所排开的水,同时读出此时弹簧测力计的示数为F; C.用弹簧测力计测出小铁块所受的重力G铁; D.用弹簧测力计测出空桶所受的重力G桶。 ①根据步骤_,可测出小铁块受到的浮力F浮,表达式是_。 ②根据步骤_,可测出小铁块排开水的重力G排,表达式是_。 B、C G铁-F A、D G总-G桶 A.用弹簧测力计测出空桶和被排开的水所受的总重力G总; B.把小铁块浸没在盛满水的溢水杯中,并用小桶收集小铁块所排开的水,同时读出此时弹簧测力计的示数为F; C.用弹簧测力计测出小铁块所受的重力G铁; D.用弹簧测力计测出空桶所受的重力G桶。 ③该实验正确的操作步骤应是_。 ④若在步骤B中,溢水杯中的水没有盛满,则会导致_(选填“F浮”或“G排”)的测量值偏_。 DCBA G排 小 (2)图3是小红的具体实验过程(图序并非实验顺序),小红设计的实验记录表格如下,请将实验数据正确地填入表中。 图3 小桶的重 力G桶/N 小铁块受到的重力G铁/N 浸没时弹簧测力计的示F/N 小桶和水的总重力G总/N 小铁块受到的浮力F浮/N 排开水的 重力G排/N 1 3 1.8 2.2 1.2 1.2 (3)根据表格内容,通过分析比较,得出的结论是_ _。 即阿基米德原理,该原理用公式表示为_。 小铁块受到的浮力等于小铁块排开水的重力 F浮=G排 小桶的重 力G桶/N 小铁块受到的重力G铁/N 浸没时弹簧测力计的示F/N 小桶和水的总重力G总/N 小铁块受到的浮力F浮/N 排开水的 重力G排/N 1 3 1.8 2.2 1.2 1.2 知识点拨 1.实验的关键是准确测量物块受到的浮力和所排开液体受到的重力,然后比较它们的大小,得出结论。 2.利用称重法测出物体受到的浮力,利用溢水杯测出物体排开液体的重力。 3.为了减小误差,应先测空桶的重力,再测桶和排开的水的总重力。 知识点 利用阿基米德原理进行简单计算 例4 一个铝块的体积为2.0×10-3 m3,ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg。 (1)若将铝块浸没在水中,则铝块受到的浮力是多少? (2)