内容正文:
科 学
八年级上册 ZJ
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第1章 水和水的溶液
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第3节
水的浮力
课时2 阿基米德原理
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刷基础
刷提升
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基础
知识点1 影响浮力大小的因素
1.【2024浙江温州期末,中】在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,
小丽将一个物体挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实
验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
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(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为_____ 。
1.0
【解析】 由题图甲可知,物体重 ,由题图丙可知,物体浸没在水中时,
弹簧测力计的示数为 ,则物体浸没在水中时受到的浮力
。
(2)分析图甲、乙、丙可知物体所受浮力大小与______________(填“物体排开
液体”或“物体”)的体积有关。
物体排开液体
【解析】 由题图甲、乙、丙可知,物体的体积、重力不变,且液体密度不变,物
体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,由 知,浮力越大,所
以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
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(3)分析__________________________三图可知,物体所受浮力与它浸没在水中
的深度无关。
丙、丁、戊(答案不唯一)
【解析】 探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系时,应控制液体密度
与物体排开液体的体积相同,而物体浸没在液体中的深度不同,因此应分析题图
丙、丁、戊。
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知识点2 阿基米德原理
2.【2023浙江宁波期中】某同学做“验证阿基米德原理的实验”,下列叙述正确
的是( )
D
A.步骤乙中物体受到的浮力是
B.步骤乙中物体排开水的重力为
C.步骤丙中弹簧测力计的示数应该是
D.步骤乙中水对物体上下表面的压力差是
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【解析】 由题图可知,,, ,
. 。
A 步骤乙中物体受到的浮力 ,故A错误
B 步骤乙中物体受到的浮力,则排开水所受重力浮 ,故B错
误
C 因为,所以 ,故C错误
D 因为,所以水对物体上下表面的压力差等于 ,故D正确
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思路点拨
根据称重法计算出物体所受的浮力,同时根据阿基米德原理可知物体排开水的重
力;根据排开水的重力,得出步骤丙中弹簧测力计的示数;通过浮力大小可知上
下表面所受的压力差。
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3.【2023浙江衢州期末】如图所示,将一边长为 的实心正方体木块轻轻放入
装满水的溢水杯中。木块静止时从杯中溢出水的质量为。取
(1)求木块排开水的体积 ;
【答案】
【解析】 木块排开水的体积为 ;
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(2)求木块所受的浮力 ;
【答案】
【解析】 木块所受的浮力: ;
(3)木块静止时,溢水杯底部所受水的压强______(填“变大”“变小”或“不
变”)。
不变
【解析】 将一边长为 的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静
止时,溢水杯中水仍是满的,故杯中水的深度不变,由 可知,木块静止时
溢水杯底部所受水的压强不变。
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刷易错
易错点 误认为沉底的物体所受的浮力更小
4.甲、乙、丙、丁四个体积相同而材料不同的实心球,在水中静止时的情况如图
所示,下列说法正确的是( )
A
A.甲球受到的浮力最小
B.丙、丁两球受到的浮力不一样大
C.甲球漂浮在水面,所以甲球受到的浮力最大
D.丁球沉入水底,所以丁球受到的浮力最小
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【解析】 四个实心球的体积相同,由题图可知,它们排开水的体积关系为
,由 可知,它们受到的浮力大小关系为
,所以甲球所受浮力最小,丙、丁两球所受浮力相等且最大,
故A正确,B、C、D错误。
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提升
1.【2024浙江温州期末,中】泡茶时,有的茶叶浮在水面上,渐渐吸
收水分后会缓慢下沉;有的茶叶快速下沉,但表面附着了小气泡后,
还会缓慢上浮。水面上的茶叶下沉入水的过程中(假设其体积不变),
所受的浮力( )
A
A.先变大后不变 B.先变小后变大 C.先变大后变小 D.先变小后不变
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【解析】 根据题意可知,茶叶的体积不变,在水面上时,茶叶排开水的体积小于
茶叶自身的体积,逐渐下沉过程中(浸没前),茶叶排开水的体积变大,浸没水
中后继续下沉,茶叶排开水的体积等于茶叶自身的体积而且保持不变,由于水的
密度不变,根据 可知,茶叶受到的浮力先变大后不变,故A符合题意,
B、C、D不符合题意。
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2.[中]一实心金属块,用弹簧测力计在空气中测得其重力为 ,完全浸没在水中
时弹簧测力计示数为,则金属块在水中受到的浮力为___ ,金属块的密度是
___________;若完全浸没在某一液体中,静止时弹簧测力计示数为 ,
则液体的密度为__________取 。
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【解析】 由称重法可知,金属块浸没在水中受到的浮力: 示
;金属块排开水的体积:
, 因为金属块浸没在水中,所以金
属块的体积: ,由 可得,金属块的质量:
,该金属块的密度: ;
由称重法可知,金属块在某一液体中受到的浮力:
,因为金属块浸没在液体中,所以金属块排开
液体的体积: ,液体的密度:
。
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思路点拨
(1)根据称重法求出金属块浸没在水中时受到的浮力。(2)根据阿基米德原理
求出金属块排开水的体积,从而求出金属块的体积;根据 求出金属块的质
量,利用密度公式求出金属块的密度。(3)根据称重法求出金属块浸没在某一液
体中受到的浮力;根据阿基米德原理求出液体的密度。
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3.【2023北京海淀区期末,中】在探究物体所受浮力的大小与物体排开液体所受
重力的关系的实验中,同学们设计了如图所示的实验方案。
(1)若甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、、 ,则可知实验
中测得物体受到的浮力 ________(用测量量的符号表示)。
【解析】 由图甲可知,由图丁可知弹簧测力计对物体的拉力为 ,由称
重法可知物体受到的浮力 。
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(2)若、、、 之间满足________________(用测量量的符号表示)的关
系,则可以得出“物体所受浮力的大小等于其排开液体所受重力的大小”的结论。
【解析】 由图乙可知,由图戊可知 ,则排开液体的重力为
,若,即 ,则可以得出“物体所
受浮力的大小等于其排开液体所受重力的大小”的结论。
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4.【2023浙江绍兴期末】如图所示,一小球用细线固定在盛有水的圆
柱形容器底部,小球浸没在水中保持静止,细线对小球的拉力为 。
已知小球受到的重力,小球的体积为 ,水的密度为
,取 。
(1)求小球所受的浮力;
【答案】
【解析】 小球浸没在水中时,排开水的体积等于小球的体积,则小球浸没在水中
时排开水的体积为 ,则小球受到的浮力为
;
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(2)画出小球的受力示意图;
【答案】 如图所示
【解析】 浸没在水中的小球,受到竖直向下的重力、细线对它的拉力 和竖直
向上的浮力 ,作用点在物体的重心,且小球在这三个力的作用下处于静止状态,
则小球的受力示意图如答案图所示;
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(3)求细线对小球的拉力 。
【答案】
【解析】 由于小球处于静止状态,即平衡状态,则细线对小球的拉力
。
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刷素养 走向重高
5.核心素养 科学思维【2024浙江金华质检,偏难】电子秤上放有一个盛有一定量
水的底面积为 的薄壁柱形容器(质量忽略不计),用细线将底面积相同的
A、B两个均匀实心长方体 从如图甲所示位置匀速放入水中,直至A
刚好浸没在水中(A、B均未接触到容器),整个过程中水未溢出,电子秤示数
与时间的关系如图乙所示。则B完全浸没时受到的浮力为___,图乙中 的值为
_____取 。
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8.6
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【解析】 由题图乙可知,当时,电子秤示数为 ,由于薄壁容器为柱形,
质量不计,即水的质量为 ,此时B还未浸入水中,所以水对容器底产生的压力
为;由题图乙可知,当 时,
电子秤示数没有发生变化,说明此时B浸没在水中而A还没有浸入水中,此时电子
秤示数为 ,同理可得水对容器底的压力为
;由于力的作用是相互的,所以容器底
增加的压力就等于B受到的浮力,即B受到的浮力为
。由题图乙可知,从 末电子秤示数再次增
加,说明A开始浸入水中,由于A、B底面积均相同,浸入水中的速度保持不变,所
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以A、B浸入水中的体积(排开水的体积)之比为 ,由
可知,A、B排开水的质量之比为 ,由题图乙可知,B排开水的质量为
;A排开水的质量为
,则题图乙中A刚好浸没时电子秤的示数为
,即 的值为8.6。
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