8.5 学生实验：探究——影响浮力大小的因素 第2课时　阿基米德原理 课件 --2023-2024学年初中物理北师大版八年级下册

物体 空小桶 排开水和小桶的总重 G物－F示 G总－G桶 等于 重力 G排 ρ液gV排 测量空桶的重力 d、a、b、c Fa－Fb＝Fc－Fd C 0.5 2 2 B C A B 6 4 1.8 2×10－4 0.27 2×103 B 第2课时　阿基米德原理 重难点解读 五点理解阿基米德原理 (1)阿基米德原理阐明了浮力的三要素：浮力作用在浸在液体(或气体)里的物体上，其方向是竖直向上的，其大小等于物体排开的液体(或气体)受到的重力的大小，即F浮＝G排。 (2)原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体中，即物体浸没在液体中；二是物体的一部分浸入液体中，另一部分露在液面以上，即物体处于漂浮状态。 (3)G排是指被物体排开的液体所受到的重力，F浮＝G排表示无论物体在液体中是漂浮、悬浮还是下沉，它所受到的浮力都等于排开液体所受到的重力。 (4)V排表示被物体排开的液体的体积，当物体浸没在液体中时，V排＝V物；当物体只有一部分浸入液体中时，则V排＝V浸<V物。 (5)阿基米德原理不仅适用于各种液体，也适用于各种气体，物体在气体中也受到浮力。 易错易混 1．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的液体的体积有关，而跟物体本身的材料、体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。 2．误认为漂浮物体受到的浮力比下沉物体受到的浮力大。 巧记歌诀 物体浸在液体中， 压力之差产浮力。 方向竖直往上指， 值等排开液体重。 1．探究浮力的大小 (1)过程：先用弹簧测力计测量出物体 和空小桶 的重力；再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数；最后再测量出排开水和小桶的总重 。 (2)分析：物体受到的浮力为F浮＝G物－F示 ，排开水所受的重力G排＝G总－G桶 ，对比两者的大小，得出实验结论。 (3)结论：物体浸在液体中所受的浮力等于 它排开的液体所受的重力。 2．阿基米德原理 (1)内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体的重力 。 (2)表达式：F浮＝G ＝m排g＝ρ gV 。G排表示排开液体所受的重力；m排表示排开液体的质量；ρ液表示液体的密度；V排表示排开液体的体积。 知识点1：探究浮力的大小 1．小鹭做“验证阿基米德原理”实验的步骤如图所示。 (1)小鹭处理数据时，发现实验步骤有所遗漏。遗漏的步骤为测量空桶的重力 。若将遗漏的步骤标注为d，则最合理的实验步骤依次为d、a、b、 c(用实验步骤对应的字母表示)。 (2)实验步骤a、b、c、d中，弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd。若这些示数之间的关系满足F－F＝ F－ F(用式子表示)，则可证明：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。 知识点2：阿基米德原理 2．将质量为0.5 kg的物体，轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出0.3 kg的水，则此物体受到的浮力是(g取10 N/kg) ( ) A．5 N　　　　　 B．0.5 N　　　　　 C．3 N　　　　　 D．0.2 N 3．体积为100 cm3的铝块一半浸入水中，它受到的浮力是0.5 N。(ρ铝＝2.7×103 kg/m3，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 4．一个重为8 N的物体，挂在弹簧测力计下，将它浸没在盛满水的溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为6 N，则物体所受的浮力是2 N，溢出水所受的重力为2 N。 5．将一小木块和一大石块浸没在水中，松手后小木块上浮，大石块下沉，比较刚松手时两者所受的浮力大小 ( ) A．木块受到的浮力较大 B．石块受到的浮力较大 C．两者受到的浮力一样大 D．条件不足，无法比较 6．如图所示，烧杯中装有某种液体，A为圆柱形木块，用外力F缓慢将A压入其中，h表示木块的下表面到液面的距离，下列关于木块所受浮力F浮和h的关系图像正确的是 ( ) 7.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力最小的是( ) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 8．小明将电子秤放在水平桌面上并调零，将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，此时读出电子秤的示数。然后再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，铝块始终不与溢水杯接触，如图所示。当铝块浸没在水中静止时，则关于电子秤示数变化情况，下列判断正确的是( ) A．变小 B．不变 C．变大 D．可能变大，也可能变小 9．如图所示，一个重为10 N的铁块用轻质细线系着浸没在水中，静止时铁块排开水的重力为6 N，则铁块受到的浮力是6 N，细线对铁块的拉力是4 N。 10．(益阳中考)在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件，测力计的示数是5N。当把零件浸没在密度为0.9×103 kg/m3的液体中时，测力计的示数变为3.2 N。金属零件在液体中受到的浮力是1.8 N，其体积为210 －4m3。(g取10 N/kg) 11．一质量为54 g、边长为3 cm的立方体橡皮泥块，浸没在水中时，受到的浮力为0. 27N，立方体橡皮泥块的密度为2×1 03kg/m3。(水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 12．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是2.7 N。当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.7 N。现把该零件浸没在另一种液体中时，弹簧测力计的示数是1.9 N。求：(g取10 N/kg) (1)该零件浸没在水中时受到的浮力F浮； (2)该金属零件的密度ρ金； (3)另一种液体的密度ρ液。 解：(1)金属零件浸没在水中时受到的浮力： F浮＝G－F＝2.7 N－1.7 N＝1 N； (2)金属零件的体积： V＝V排＝eq \f(F浮,ρ水g)＝eq \f(1 N,1×103 kg/m3×10 N/kg)＝1×10－4 m3， 金属零件的密度： ρ金＝eq \f(m,V)＝eq \f(G,Vg)＝eq \f(2.7 N,1×10－4 m3×10 N/kg) ＝2.7×103 kg/m3； (3)金属零件浸没在液体中时受到的浮力： F浮′＝G–F′＝2.7 N–1.9 N＝0.8 N， 液体的密度：ρ液＝eq \f(F浮′,V排g)＝eq \f(0.8 N,1×10－4m3×10 N/kg) ＝0.8×103 kg/m3。 13．如图甲所示，一高为10 cm的长方体金属块在细绳竖直向上的拉力的作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，g取10 N/kg。根据图像信息， 下列判断不正确的是 ( ) A．该金属块重力的大小为54 N B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是34 N C．该金属块的密度是2.7×103 kg/m3 D．在t1至t2时段，金属块在水中受到的浮力逐渐变小 $$