内容正文:
第10章 第2节 阿基米德原理
【知识梳理】
1.阿基米德的灵感
越大
物体浸在液体中的体积等于物体排开液体的体积,物体排开
液体的体积越大,液体的密度越大,物体所受的浮力就________.
2.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体,受到方向__________的浮力,
浮力的大小等于_________________________.
(2)公式:F浮=G排=________=________.
生活常识:人们常用“浮筒打捞法”来打捞沉船,其原理用
物理学知识解释是浮筒绑在沉船两侧时使整体体积________,总
的浮力________,排出浮筒中的水,浮筒的重力________.当浮力
________重力时沉船上浮.
增大
增大
减小
大于
竖直向上
它排开的液体所受的重力
m排 g
ρ液 gV排
【易错诊断】
1.浮力只与物体排开液体的体积和液体的密度有关.(
)
2.体积相同的木块和铁块,都浸没在水中,木块上升是因为受
到浮力,铁块下沉是因为不受浮力.(
)
3.同一物体在液体内部浸没得越深,所受到的浮力越大.(
)
4.同一物体浸没在不同种的液体中时,它所受到的浮力一定相
等.(
)
5.通过大量研究,得出物体浸没在液体中所受浮力的大小的普
遍规律的科学家是阿基米德.(
)
答案:1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√
【实验导引】
提出问题:物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有
什么定量关系?
设计与进行实验
1.实验目的:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系.
2.实验原理:阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排
3.实验器材:弹簧测力计、铁块、烧杯、小桶.
4.实验装置:如图 10-2-1 所示.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
图 10-2-1
5.实验过程:
(1)用弹簧测力计测出空桶的重力 G桶.
(2)烧杯装满水,空桶置于烧杯口下方.
(3)用弹簧测力计测出铁块的重力 G物.
(4)用弹簧测力计悬挂铁块浸没到烧杯的水中,读出弹簧测力
计的示数 F示.
(5)用弹簧测力计测排开水和桶的总重力 G总.
(6)更换不同铁块,进行多次试验并记录实验数据.
次序 G物/N F示/N F浮/N G总/N G桶/N G排/N
1
2
3
…
6.实验数据:
6.实验结论:F浮=G物-G示=G总-G桶=G排.
分析、交流与反思
7.误差分析:
①若先将物体浸没在水中读出弹簧测力计的示数,再测物体
重力,则测得的物重偏________,浮力偏________;
②若先测小桶和排开水的总重力,再测小桶的重力,在测得
的小桶重偏________,导致计算出的 G排偏________;
大
大
大
小
少
小
大
得出普遍规律
③若水面未达到溢水口,就将物体浸没在水中,会使溢出的
水偏________,导致计算出的 G排偏________;
④将物体放入水中测拉力时,若物体接触容器底且与容器底
有挤压,则测得的浮力偏________.
8.更换不同铁块,进行多次实验的目的是_______________.
【实验特训】
实验特训1:如图 10-2-2 甲所示,在弹簧测力计下挂一圆柱
体,从烧杯上方缓慢下降直到圆柱体底面与烧杯底接触为止.图乙
是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数 F 随圆柱体下降高度 h 变化
的图象.则(
)
甲
乙
图 10-2-2
A.圆柱体受到的最大浮力是 12 N
B.圆柱体受到的最大浮力是 4 N
C.圆柱体的密度是 3.0×103 kg/m3
D.圆柱体的密度是 1.5×103 kg/m3
答案:D
实验特训2:(2023 年随州市)实验课上,老师和同学们测量盐
水的密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属块
A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图 10-2-3 中实验.
甲
丙
乙
图 10-2-3
(1)要测量金属块 A 浸没在水中的浮力,合理的测量顺序是
________(填“甲→乙”或“乙→甲”).
(2)计算金属块 A 浸没在水中的浮力 F=________N.
(3)完成图中各项实验后分析可知:金属块 A 的浮力大小与
________(填“液体密度”或“金属密度”)有关.
(4)请推导出盐水的密度表达式ρ盐水=_______(用 F1、F2、F3、
ρ水表示).
答案:(1)甲→乙 (2)1.3 (3)液体密度 (4)
知识点 阿基米德原理
典例1:如图 10-2-4 所示,密度为ρ的液体中有体积均为 V 的
A、B、C 三个实心物体,A 正在向上运动,B 静止,C 正在向下
运动.此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC,三者的
大小关系是__________,请写出 B 物体所受的浮力表