内容正文:
人教版版八年级下册
第十章《浮力》
10.2 阿基米德原理
【知识梳理】
一、阿基米德的灵感
物体排开液体的体积越 ,液体的密度越 ,它所受的浮力就越大。
二、阿基米德原理:
1.实验步骤:
(1)如图1,用弹簧测力计测物体受到的重力G物;如图2,将物体浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F示;根据图1和图2两次示数差可求出物体所受的浮力大小。即F浮= G物- F示
(2)如图4,用弹簧测力计测出空桶的重力G桶;如图3,测出溢出的水和桶的总重力G',根据图3和图4两次示数差可求出物体排开液体所受重力大小。即G排=G'-G桶;
(3)比较F浮与G排的大小。
2.阿基米德原理内容: 。
3.阿基米德原理公式: F浮=G排
公式推导:F浮=G排=mg=ρ液gV排
从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
4.阿基米德原理适用条件:
5.实验过程评估:实验操作最合理的步骤是:图4→图1→图2→图3
【易错点】
1.“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时V排<V物;二是物体全部没入液体中,此时V排=V物。
2.“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。
【规律总结】
由阿基米德原理公式: F浮=G排 公式推导可得F浮=G排=mg=ρ液gV排
从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
阿基米德原理也适用于液体和气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。
【典例分析】
(2022·山东枣庄·统考中考真题)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、,物体受到的浮力______;
(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究,实验数据如下表:
物体
物重G/N
物体浸没在水中测力计的示数F/N
浮力
空桶重
桶与排开水的总重
排开水重
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
分析表中物体a、b的实验数据,小李得出的结论是:______;
(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因:______;
(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图(b)所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐______,弹簧测力计B的示数逐渐______,若弹簧测力计A的示数变化量为,弹簧测力计B的示数变化量为,则它们的大小关系是______(选填“>”、“=”或“<”);
(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是______(填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【思路小结】由称重法测浮力可知,弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力,测力计B示数的变化,即是所排开物体所受的重力。
【夺冠训练】
一、单选题
1.(2022春·湖北武汉·八年级统考期末)如图所示,把装满水的烧杯放在电子秤的秤盘上,再把空的饮料罐缓缓压入水中。饮料罐未浸没且不接触烧杯底,水不会溢出秤盘。在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.水对烧杯底部的压力逐渐增大
B.手对易拉罐的压力保持不变
C.秤盘对烧杯的支持力保持不变
D.电子秤的读数保持不变
2.(2022春·四川雅安·八年级统考期末)如图小曾将一个浮在水面上的不锈钢碗用力向下按压,直到碗全部浸没并沉入盆底。在这个过程中碗受到的浮力( )
A.一直增大
B.一直减小
C.先增大后减小,最后不变
D.先减小后增大,最后不变
3.(2022春·山东济宁·八年级统考期中)如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面后又落回水面。下列说法正确的是( )
A.乒乓球