10.2 阿基米德原理-2023-2024学年八年级下册物理精剖细解讲义（人教版）

10.2 阿基米德原理 ——精剖细解学习讲义 知识点：阿基米德原理 1、实验：浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 当物体排开液体的体积越大时受到的浮力越大，而排开液体的体积越大，排开液体的质量也就越大，排开液体的重力也越大，由此我们可以进一步推想：浮力的大小跟排开液体所受的重力密切相关。 物体的体积与物体排开液体的体积是不相同的。当物体浸没液体中时，物体的体积等于物体排开液体的体积；当物体没有浸没时，物体的体积大于它排开液体的体积。 实验：浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 【实验目的】 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 【实验设计】 使用弹簧测力计利用称重法得出石块所受的浮力； 收集实验中石块排开的水，测出被排开的水所受的重力，比较浮力和杯排开的水的重力的大小； 换用不同质量的小石块，重复上面的实验，寻找规律 【实验器材】 细线、溢水杯、小桶、弹簧测力计、小石块、水等。 【实验装置图】 【实验步骤】 将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计下，如图甲，测出小石块的重力 G1； 将小桶挂在弹簧测力计下，如图乙，测出其重力G桶； 将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口处，并将小桶放在溢水口下，然后将小石块慢慢浸入水中，直至浸没，读出此时弹簧测力计的示数F； 用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重 G2； 分别计算出小石块受到的浮力F浮和排开水所受的重力 G排，并比较它们的大小是否相同。 【实验数据】 次数 ①小石块的重力/N ②空桶的重力/N ③弹簧测力计的示数/N ④桶和水总重/N 浮力/N 排开水的重力/N 1 2 3 【实验结论】 浸在液体中的物体，受到的浮力大小与它排开的液体所受的重力大小相等。 【注意事项】 为寻求普遍规律，本实验应换用不同的小石块或液体多次进行实验。 利用小桶收集溢出的水时，必须待小石块浸没在水中后，溢水杯中的水不再溢出为止。 倒入溢水杯中的水，水面必须与溢水口恰好相平，若溢水杯中水未装满，会导致测出的小石块排开的水的重力偏小。 本实验为避免因沾水而使测得的小石块重、空桶重偏大，应先测小石块重、空桶重，测量顺序不能颠倒。 加满水的技巧：可先将溢水杯中多加一些水，使水从溢水口溢出，当水不再溢出时水面刚好和溢水口平齐，然后再将小桶放在溢水口处收集石块排开的水。 实验步骤优化：该实验中先测空桶质量，再测小桶和排开水的总重力，然后计算出排开的水的重力，这样可避免因桶内水由残留而造成误差。 1．如图所示，用量筒和水测量小石头体积时，小石头浸没在水里下沉的过程中，下列判断正确的是（　　） A．量筒中的水面上升 B．水对小石头的压强不变 C．小石头受到的浮力不变 D．量筒对桌面的压力变大 2．体积相同的铝球、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．铝球受到的浮力最大 B．铝球受到的浮力最小 C．铜块受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大 3．如图甲所示，在水平桌面上放有一个底面积为100cm2，足够高的薄壁柱形容器，长方体物块A、B通过轻弹簧连接并置于容器底部，此时物块B恰好浸没在水中。物块A的底面积为40cm2，高为10cm。继续向容器中匀速注水，注水速度为50cm3/s。弹簧受到的力随时间变化图像如图乙所示。弹簧的长度每变化1cm，弹力就变化1N，弹簧的重力和体积忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．弹簧原长8cm B．物块A所受重力为3N C．16s﹣26s期间，液面上升了5cm D．21s时，物块B对容器的压力为2N 4．下列与浮力相关知识描述正确的是（　　） A．浮力的方向总是垂直向上 B．体积越大的物体，受到的浮力一定越大 C．气体对浸在其中的物体也能产生浮力的作用 D．处于液体中物体一定会受到浮力 5．小明拓展了一个实验，将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧测力计挂着铜块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，在铜块浸入水的过程中，溢水杯底部所受水的压强将____，电子秤的读数将____。（　　） A．变大 变大 B．变大 变小 C．不变 变大 D．不变 不变 2、阿基米德原理 内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 公式：。F浮=G排=m排g=ρ液gV排 适用条件：液体和气体。 对阿基米德原理的理解： 物体“浸在液体中”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。 “浸在液体中的物体”包含两种状态： ①物体全部浸入液体中，即物体浸没在液体中，此时V排=V物，此时物体受到的浮力等 于排开液体的重力； ②物体的一部分浸入液体中，另一部分露在液面上，此时V排<V物。 另有一种特殊情况（如图所示