内容正文:
第二节
阿基米德原理
阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于 .
2.表达式:F浮= = ,其中G排表示 ,ρ液表示
,V排表示物体 .
3.适用条件:阿基米德原理不仅适用于 ,也适用于各种 .
4.影响浮力大小的因素:跟液体的 和 有关.
它排开的液体所受的重力
G排
ρ液gV排
排开液体所受的重力
液体的密度
排开液体的体积
液体
气体
密度
排开液体的体积
知识讲解
浮力的大小与哪些因素有关
【典例1】 (2021岳阳)如图所示是“探究阿基米德原理”的实验,其步骤如下:
(1)如图(甲)所示,用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2 N(不计袋子厚度和重力).
(2)如图(乙)所示,将水袋浸入水中,静止时弹簧测力计示数为1.2 N,此时水袋所受浮力为 N.
0.8
典例分析
(3)如图(丙)所示,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”);
(4)如图(丁)所示,水袋浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为0 N.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.
(5)设图(丙)中水袋受到的浮力为F浮,排开水所受到的重力为G排,则F浮 (选填“=”或“≠”)G排.
变大
能
=
实验中的注意事项
(1)物体浸没水之前,溢水杯中的水要保证装满.
(2)物体排开的水要尽可能地全部收集,将小烧杯紧靠溢水杯壁.
(3)测量溢出水的重力时,为减小误差,应先测小桶的重力,再测排开水和小桶的总
重力.
【针对训练1】在做“探究物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”的实验时,具体设计的实验操作步骤如图(甲)、(乙)、(丙)和(丁)所示.为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是( )
A.(甲)(乙)(丙)(丁)
B.(乙)(甲)(丙)(丁)
C.(乙)(甲)(丁)(丙)
D.(丁)(甲)(乙)(丙)
【针对训练2】(2021单县二模)根据图示实验情景可以知道该同学操作的目的是( )
A.探究浮力与液体密度的关系
B.探究浮力与液体深度的关系
C.探究浮力与液体质量的关系
D.探究浮力与液体体积的关系
D
A
阿基米德原理及应用
【典例2】小明用同一物体进行了以下实验.实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示.请根据图中信息,求:(g取10 N/kg)
(1)物体的质量.
(2)物体在水中受到的浮力.
(2)物体在水中受到的浮力
F浮=F1-F2=5.4 N-3.4 N=2 N.
答案:(1)0.54 kg (2)2 N
(3)该液体的密度.
答案:(3)0.8×103 kg/m3
阿基米德原理的理解
由F浮=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,而跟物体的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中的运动状态、液体的多少等因素无关.
【针对训练3】(2021齐河县校级一模)某同学将一质量为300 g的金属块轻轻放入盛满水的容器中,溢出了80 mL的水,则金属块受到的水的浮力是(g取10 N/kg)( )
A.0.8 N B.3.5 N
C.2.2 N D.3 N
【针对训练4】在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5 N,把零件浸入密度为0.8×103 kg/m3的液体中,当零件 的体积露出液面时,测力计的示数是6 N,则金属零件的体积是(g取 10 N/kg)( )
A.2×10-4 m3 B.2.5×10-4 m3
C.6×10-4 m3 D.7.5×10-4 m3
A
B
1.游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法,质量为 50 kg 的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示,游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是
( )
A.5 000 N B.500 N
C.50 N D.5 N
2.体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力( )
A.铅球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
C
D
随堂练习
3.圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示.圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2,则( )
A.ρ1>ρ2 F1>F2 B.ρ1<ρ2 F1<F2
C.ρ1<ρ2 F1=F2 D.ρ1>ρ2 F1=F2
4.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢地浸