10.4 浮力 课件 -2023-2024学年苏科版物理八年级下册

苏科版 八年级下 第十章 压强和浮力 浮力 10.4 对阿基米德原理的理解，下列说法中正确的是(　　) A．浸入液体中的物体，受到的浮力大小和物体的体积有关 B．浸没在液体中的物体，在液体中的深度越大，受到的浮力越大 C．阿基米德原理也适用于气体 D．浸没在液体中的物体，受到的浮力与物体的形状有关 1 C 2 2 体积相等的A、B、C三个球浸在液体中的情况如图所示，则它们所受的浮力满足(　　) A．FA＞FB＞FC B．FA＜FB＜FC C．FA＝FB＝FC D．不知是什么材料制成的球，故无法判断 【点拨】 由阿基米德原理可知，浮力FA＝ρ水V排Ag，FB＝ρ水V排Bg，FC＝ρ盐水V排Cg，A、B、C三个球体积相等，所以V排A＜V排B＝V排C，又因为ρ盐水＞ρ水，所以FA＜FB＜FC，故A、C、D不符合题意，B符合题意． 【答案】 B 3 增大 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________(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)． 相平 塑料袋的重力可以忽略不计 【点拨】 用弹簧测力计钩住塑料袋缓慢放入水中，水袋排开水的体积变大，由F浮＝ρ液V排g可知水袋受到的浮力不断增大．水袋中水的重力和排开水的重力相等，说明水袋中水的重力等于它受到的浮力，即G水＝F浮，ρ水V水g＝ρ水V排g，则有V水＝V排，即当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时，排开水的体积等于水袋内水的体积．由于塑料袋非常轻，用塑料袋进行实验，其重力可以忽略不计． 4 热气球飞行作为一个体育项目正日趋普及．如图所示，现有一个体积为100 m3的热气球静止在空中，若已知空气的密度为1.29 kg/m3，g取10 N/kg，此时它所受的浮力是(　　) A．129 N　　 B．1 290 N　　 C．12 900 N　 D．129 000 N 【点拨】 热气球排开空气的体积V排＝V球＝100 m3，热气球受到的浮力F浮＝ρ空气V排g＝1.29 kg/m3×100 m3×10 N/kg＝1 290 N. 【答案】 B 5 1 某物理兴趣小组做了如图所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力，则由图可知，物体受到的浮力为________N，其排开液体的重力为________N. 1 6 气凝胶是当今世界上密度最小的固体，一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其密度仅为空气密度的3倍，看上去就像凝固的烟．将一块质量为3 kg的硅气凝胶轻轻放在水平地面上，g取10 N/kg，则它对地面的压力为(　　) A．10 N　　　 B．20 N　　　 C．30 N　　　 D．40 N 10 【点拨】 【答案】 B 7 2 用弹簧测力计悬挂重为5.4 N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为________N，物体的体积为________m3.(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3) 2×10－4 【点拨】 8 如图所示，图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体，从空中逐渐浸入水中的情景，图乙是弹簧测力计示数F随该合金体下降高度h的变化图像．合金体从接触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐________(填“变大”“变小”或“不变”)．合金体的密度 是________kg/m3.(g取10 N/kg， ρ水＝1.0×103 kg/m3) 变大 4.0×103 【点拨】 9 将一石块挂在弹簧测力计下，并分别浸没在水和盐水中，弹簧测力计静止时示数如图所示，g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3.求： (1)石块在水中所受浮力． 解：由图甲可知，石块的重力G＝4 N；由甲、乙两图得，石块在水中所受到的浮力F浮＝G－F示＝ 4 N－3 N＝1 N. (2)石块的密度． (3)盐水的密度． 10 小明学习了阿基米德原理后，和物理兴趣小组的同学们利用图中的弹簧测力计、体积约为 10 cm3的实心金属块、细线、大烧杯、小桶、小垫块和水等器材，设计实验验证阿基米德原理． (1)小明他们首先向老师汇报了自己的实验思路：①用弹簧测力计分别测出空桶和金属块的重力为G1和G2；②把大烧杯用小垫块垫起，使右边的溢水口斜向下，在大烧杯中________水，过会儿把小桶放在大烧杯的溢水口下方；③用弹簧测力计吊着金属块使其浸没到大烧杯的水中，记下弹簧测力计示数为F1；④待大烧杯中的水不再溢出时，用弹簧测力计测出溢出的水和小桶的总重力为F2.若满足________________(用所测物理量符号表示)等式成立就可以验证阿基米德原理． 装满 G2－F1＝F2－G1 (2)老师肯定了他们的实验思路，但提醒他们利用现有实验器材将无法完成实验，请你帮他们分析无法完成实验的原因：__________________________________________________________________________. (3)小明他们更换相关器材，顺利完成了实验，实验后小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，金属块________(填“一定”或“不一定”)要浸没在水中． 金属块所受浮力为0.1 N，弹簧测力计的分度值为0.2 N，无法精确得出金属块所受浮力 不一定 【点拨】 (2)金属块的体积为10 cm3，故排开水的体积为10 cm3，则金属块所受的浮力F浮＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×10×10－6 m3×10 N/kg＝0.1 N，从图中可知弹簧测力计的分度值为0.2 N，故无法精确得出金属块所受浮力．(3)阿基米德原理适用于所有情况下浮力的计算，要验证阿基米德原理，金属块不一定要浸没在水中． 本题的易错点是忽略空气浮力的影响，误认为F＝G＝30 N．由于硅气凝胶的密度很小，受到的浮力相对于重力不可忽略，而硅气凝胶的重力G＝mg＝3 kg×10 N/kg＝30 N，硅气凝胶的体积V＝＝，受到的浮力F浮＝ρ空气Vg＝＝mg＝10 N，硅气凝胶对水平地面的压力F′＝G－F浮＝30 N－10 N＝20 N. 由题意可得，物体静止，即处于平衡状态，物体在竖直方向上受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和拉力，这三个力的合力为0，所以可得F浮＝G－F拉＝5.4 N－3.4 N＝2 N．由图可知，物体处于浸没状态，即V物＝V排，所以根据公式F浮＝ρ液V排g可得，物体的体积V物＝V排＝＝＝2×10－4m3. 合金体从接触水面到刚浸没的过程中，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ水V排g可知，合金体受到的浮力逐渐变大．由图乙可知，合金的重力为2 N，则合金的质量m合金＝＝＝0.2 kg，由图乙可知合金浸没时所受的浮力F浮＝G－F＝2 N－1.5 N＝0.5 N， 合金的体积V合金＝V排＝＝＝5×10－5m3，合金体的密度ρ合金＝＝＝4.0×103 kg/m3. 解：根据F浮＝ρ水V排g可知石块的体积V＝V排＝＝＝1×10－4 m3，则石块的密度ρ石＝＝＝＝4×103 kg/m3. 解：由甲、丙两图可知，石块受到盐水的浮力F浮′＝G－F示′＝4 N－2.9 N＝1.1 N，根据F浮′＝ρ盐水V排g可得盐水的密度ρ盐水＝＝＝1.1×103 kg/m3. $$