内容正文:
第九章 浮力与升力
9.2 阿基米德原理
目 录
01
基础过关
02
课堂巩固
03
课后进阶
04
能力提升
2022版课标:2.2.9知道阿基米德原理。
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9.2 阿基米德原理
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01
基础过关
1.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的______。公式:F浮=______=___________。
2.由阿基米德原理可知:液体对物体的浮力大小与液体的______和物体________________有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均____关。
重力
G排
ρ液gV排
密度
排开液体的体积
无
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02
课堂巩固
探究浮力的大小
3.如图所示,是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验的四个步骤。
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(1)实验步骤中A用弹簧测力计测出空桶的重力G桶=___N,实验步骤B中物体的重力G物=___N
(2)实验步骤C,在溢水杯中装满水,把物体逐渐浸入水中,并用桶接住溢水杯流出的水,当物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数F弹=_____N,通过公式F浮=____________计算出物体受到水的浮力F浮=_____N。
1
3
1.8
G物-F弹
1.2
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(3)实验步骤D发现物体排开液体和桶的重力G排液+桶=_____N,通过公式G排液=__________________计算出小桶中物体排开液体的重力
G排液=_____N。
(4)实验发现物体完全浸没在水中受到的浮力F浮与他排开液体所受到的重力G排液______,用公式表示为F浮=________=_______________
________________。
(5)为了使实验结论更为可信,将物块换成其他物体,再进行几次实验,其主要目的是____________________________。
2.2
G排液+桶-G桶
1.2
相等
G排液
G物-F弹=
G排液+桶-G桶
多次测量找规律、排除偶然性
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(6)如图所示,台秤上放一个盛水的烧杯,一个弹簧测力计吊着一个金属块且金属块刚好完全浸没在水中。现将金属块从水中匀速提起直至刚离开水面的过程中,下列说法错误的是____。
A.烧杯底部的压强逐渐减小
B.弹簧测力计的示数逐渐变大
C.台秤的示数逐渐增大
C
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阿基米德原理的应用
4.四个体积相同的小球,静止在水中时的位置如图所示,则所受浮力最小的是 ( )
A.甲球
B.乙球
C.丙球
D.丁球
B
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5.将一木块轻轻放入一个装满水的烧杯中,当木块静止时,测得溢出的水的重力为0.5 N,则木块受到水的浮力为_____ N。如图所示将同一物体分别浸没在水和煤油中,则它在____中所受的浮力较大。
0.5
水
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6.(2022·宁夏)2022年5月20日,全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖船“国信1号”在青岛交付运营。如图所示,“国信1号”排水量1.3×105吨,它满载时所受的浮力是___________N。(g取10N/kg)
1.3×109
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7.体积为2×10-3 m3的金属小球浸没在水中。求:
(1)小球排开水的体积V排。
解:因为小球浸没在水中,所以小球排开水的体积:
V排=V=2×10-3m3;
(2)小球受到的浮力F浮。
解:小球受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×9.8 N/kg×2×10-3m3=19.6 N。
答:略。
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03
课后进阶
8.如图所示,体积相同的A、B、C三个小球,在液体中的情况如图所示,则它们所受浮力最大的是( )
A.A球
B.B球
C.C球
D.B球和C球
C
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9.两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力( )
A.木块受到的浮力大
B.石块受到的浮力大
C.两者受到的浮力一样大
D.条件不足,无法比较
B
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10.如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中关于气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是( )
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
D
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11.如图所示,某金属块所受的重力为____N,质量是______kg,浸没在水中受到的浮力为_____N,该金属块的体积是__________ m3,密度为__________ kg/m3。(g=10 N/kg)
2.2
0.22
0.2
2×10-5
1.1×104
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12.一个重为2.5N的物体,放入盛满水的杯中浸没,从杯中溢出0.5N的水,则物体受到水的浮力为_____N,该物体的体积为____cm3,密度为________kg/m3。(g取10N/kg)
0.5
50
5×103
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13.2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,从青藏高原成功上浮到海拔9032米的高空,创造了大气科学观测海拔高度世界纪录。浮空艇里充的是密度______(选填“大于”或“小于”)空气的气体;已知浮空艇的体积为9060 m3,它升空到空气密度为ρ气=0.90 kg/m3的地方时受到的浮力是________N;浮空艇用于观测青藏高原大气的相关数据,气压计显示的数据下降,说明气压随海拔的升高而______。(g取10 N/kg)
小于
81 540
降低
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14.在透明薄塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中,水袋受到的浮力不断______(选填“增大”或“减小”)。当塑料袋中的水面与容器中水面______时,水袋中水的重力和排开水的重力相等。用塑料袋进行实验的好处是________________________
_______(说出一点即可)。
增大
相平
塑料袋的重力可以忽略
不计
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15.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行________。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮=__________。
校零
F1-F3
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(3)以下选项中若________成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1-F2=F3-F4
B.F1-F3=F4-F2
C.F3-F2=F1-F4
B
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(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐__________,B的示数逐渐__________,且A、B示数的变化量__________(选填“相等”或“不相等”)。
变小
变大
相等
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(5)比较两种实验方案,改进后的优点是_______(多选)。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
BC
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16.打捞沉船时,施工人员首先将未充气的16个气囊分别均匀地安装在水下沉船四周,然后将气囊充足气,借助于气囊的浮力将沉船打捞上来。若每个气囊充足气后的体积达2 m3,则这些气囊受到海水的浮力总共为多少?(设海水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
解:V排=16×2 m3=32 m3
F浮=ρ液gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/ kg×32 m3=3.2×105 N
答:略。
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04
能力提升
17.(2023·娄底)如图甲所示,将一圆柱体木块用细线栓在没有水的容器底部,然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。下列说法正确的是( )
①木块的重力为10 N
②木块的底面积为100 cm2
③木块刚好浸没时,液体对容器底的压强为1600 Pa
④木块的密度为0.8×103 kg/m3
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
B
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