10.2 阿基米德原理 讲义 2023-2024学年人教版物理八年级下册

►第十章 浮力 第2节 阿基米德原理 ■重点01 对阿基米德原理的理解 【例题】（2023•海南）“强军筑梦，挺进深蓝”。海军372潜艇起航驶离军港，奔赴深海大洋。该潜艇完全浸没后，下潜过程中所受的浮力　 　，从密度小的海域进入密度大的海域所受的浮力　 　 （均选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】不变；变大。 【分析】浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。 【解答】解：潜水艇下潜过程中，排开水的体积不变，故所受浮力大小不变，从密度小的海域进入密度大的海域，根据阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排判断，液体密度增大，排开体积不变，浮力变大。 【点评】本题考查了对阿基米德原理的理解及应用，属于中档题。 解法揭秘 1．阿基米德原理适用于液体或气体。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，即F浮=G排=ρ气gV排。 2．根据阿基米德原理，F浮＝ρ液gV排，相同液体中，ρ液和g相同，V排大的F浮大。 闯关演练 【闯关01】（2023春•沙坪坝区校级期中）以下选项中，关于浮力的说法正确的是（　　） A．浮力与物体浸没的深度有关 B．液体可以产生比自身重力大的浮力 C．物体的密度越大，受到的浮力一定越大 D．液体的密度越大，受到的浮力一定越大 【答案】B 【分析】根据阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排判断，物体所受浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关；浸没在液体（或气体）中的物体，若受到的重力大于浮力，物体下沉；若受到的重力小于浮力，物体上浮；若受到的重力等于浮力，物体悬浮。 【解答】解：根据阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排判断： A．浮力与物体排开液体的重力有关，与物体浸没的深度无关，故A错误； B．物体受到的浮力等于排开液体的重力，物体的体积足够大，排开的液体的体积足够大，则液体可以产生比自身重力大的浮力，故B正确； C．物体的密度大，但是排开液体的体积足够小，受到的浮力也可以很小，故C错误； D．F浮与ρ液和V排有关，ρ液越大，F浮不一定越大，故D错误。 【点评】此题考查对阿基米德原理的理解，属于基础知识考查，难度不大。 【闯关02】（2023春•路南区期末）将重6N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力（　　） A．2N B．4N C．6N D．10N 【答案】B 【分析】知道把物体浸没盛满水的杯中溢出水的重力，利用阿基米德原理求物体受到的浮力。 【解答】解：把物体浸没在盛满水的溢水杯中，排开的水重：G排＝4N，根据阿基米德原理可知：物体受到的水的浮力：F浮＝G排＝4N。故选：B。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的了解与掌握，知道溢出水的质量就是排开水的质量是本题的关键。 【闯关03】（2023春•新宾县期中）如图所示，在甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相等的不同液体，将三个完全相同的铁球分别放入液体中，当铁球静止时，均沉在容器底部，则三个铁球受到的浮力（　　） A．甲最小 B．乙最小 C．丙最小 D．大小一样 【答案】A 【分析】（1）因为三种液体的质量相同，由体积关系可以得出三种液体的密度关系； （2）排开液体的体积相同（相同的铁球），根据阿基米德原理可以比较三个铁球受浮力的大小关系。 【解答】解：（1）由图可知，三种液体的体积关系为：V甲＞V丙＞V乙，因为m甲＝m乙＝m丙，由ρ得，三种液体的密度：ρ甲＜ρ丙＜ρ乙； （2）因为三个铁球的体积相同，所以全浸入时，排开液体的体积相同，由F浮＝ρ液V排g得，三个铁球受到的浮力：F甲＜F丙＜F乙。故选：A。 【点评】本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，从图中得出三种液体的体积关系是本题的突破口。 ■重点02 阿基米德原理的应用 【例题】（2023•郴州）重为5N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3N，此时物体受到的浮力为　 　N，物体的密度是 kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】2；2.5×103。 【分析】已知物重和弹簧测力计的示数，利用F浮＝G﹣F可以得到浮力；已知物体受到的浮力和水的密度，利用V排得到物体的体积；已知物重，根据G＝mg可以得到质量；已知质量和体积，利用ρ得到物体的密度。 【解答】解：物体受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝5N﹣3N＝2N；物体浸没水中，由F浮＝ρ水gV排可得，物体的体积：V＝V排2×10﹣4m3，由G＝mg可得，物体的质量为：m0.5kg，物体的密度为：ρ2.5×103kg/m3。 【点评】本题考查物体所受浮力的计算和密度的计算，通过物体在空气中的重力减去物体在水中测力计的示数求出浮力的大小，再根据重力求出质量，根据浮力求出体积，最后根据密