内容正文:
重难点突破:18阿基米德原理
【知识清单】
阿基米德原理
1、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
物体受到的浮力为F_m=G物一E示,排开水所受的重
力Gn=6α-6轴,对比两者的大小,得出实验结论。合圆口的
2、阿基米德原理
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重
力。
表达式:Fm=6∥=m推g=ρ液gV量
适用条件:适用于物体受到液体或气体的浮力
【点拨】①浸在液体中的物体所受浮力大小取决于液体的密度和物体浸在液体中
的体积,而与物体密度、物体体积、物体形状、浸没在液体中的深度等因素均无
②物体浸没在液体中时,Ya=vm。物体部分浸入液体时,∠a
【典例分析】
例1.把质量为0.5kg的某物体放入盛水的容器中,若溢出的水重3N,则该物体所受浮力
为()
A.一定是3N B.一定是5NC.有可能是4ND.有可能
是2N.
【答案】C
【解析】容器装满水时,物体所受浮力F#=G4=G=3N
但题目中没有给出装满水这个条件,所以,假如没有装满水,则物体所受浮力一定大于
3N,但不是3N,可能是4N,也可能是5N。
故答案为:C。
例2.如图所示,小军利用图中实验器材验证阿基米德原理,下列说法正确的是(
甲乙ⅵ丙丁
A.甲、乙两图可以得出,F_1大于F_5,说明石块重力减小
B.甲、乙两图可以得出,石块受到浮力F_B=F_1-F_2
C.丙、丁两图可以得出,石块排开液体受到的重力G_B=F_3-F_1
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D.由F-F,=F,-F,可以得出,石块受到浮力等于石块排开液体所受的重力
【答案】B
【解析】A.从甲图到乙图,石块的质量没有发生改变,则石块的重力不变,因为石块
受到浮力,导致E大于F,A不符合题意:
B.根据甲、乙两图,由称重法可知,石块受到浮力F强=G一-F=F-F,,B符合题意:
C.排开液体的重力等于水和桶的重力减空桶的承力,由丙、丁两图可以测出石块排开
水的重力G#=F4-F,C不符合题意:
D.通过实验可以得到F-F,=F,-F,说明石块受到浮力等于石块排开液体所受的重
力,D不符合题意。
故答案为:B。
例3.将重为10牛的实心正方体物块浸没在水中,如图所示,此时弹簧测力计的示数为4
牛,则物块所受浮力的大小为
牛,物块排开水的重力大小为
牛。若
物体上表面受到水的压力大小为2牛,则物体下表面所受水的压力大小为
牛。
【答案】6:6:8
【解析】物块所受浮力的大小为F?G-F'=10N-4N-6N
根据阿基米德原理可知,被物块排开的水的重力G#F?=6N
由F浮F下表mF上表面
可得,物体下表面受到水的压力F下表mF上表面+F浮=2N+6N=8N
例4.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。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,
取g=1ONkg。根据图像信息,该金属块重力的大小为
N,浸没在水中的金属
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块受到的浮力大小是」
N,该金属块的密度是
kg/mm3。
个FN
54
B
34
A
0
2
ts tis
甲
乙
【答案】54:20:2.7×10
【解析】当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重
力,即为图中的CD段,从图可知,该金属块重力为GF拉=54N
当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金
属块浸没时受到的浮力大小为F#=G-F拉54N-34N-20N
根据阿基米德原理F浮P水V排g
可得金属块浸没时排开水的体积(金属块的体积)
V=#=
F浮
20N
=2×103m3
p*g1.0×103kg/m3×10N/kg
根据Gmg
可得金属块的质量为m=G。54N
=5.4kg
g 10N/kg
金属块的密度为P金=
m 5.4kg
V.2×103m
=2.7×103kg/m3
【针对训练】
一、选择题
1.我国自主研发的深海潜水器“蛟龙号”于2012年6月27日下潜到7062米,创造了作
业类载人潜水器新的世界纪录,2013年6月10号奔赴南海和太平洋进行深海科学考察。
下列有关“蛟龙号”的说法不正确的是()
A.下潜越深,受到海水的压强越大
B.浮力的方向竖直向上
C.“蛟龙号”受到海水对它的浮力
D.下潜越深,受到的浮力越大
2.2020年10月,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到10058m,创造了中国载人深潜
的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中,受到的压强和浮力变化情况正确的是()
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A.压强变小,浮力不变
B.压强不变,浮力变小
C.压强变大,浮力不变
D.压强变大,浮力变大
3.一个铜球浸没在水中受到的浮力为F,,浸没在煤汕中受到的浮力为F2,比较铜球
两次受到的浮力,则()
A.F