9.2 阿基米德原理 （学案）-2024-2025学年沪粤版物理八年级下册

9.2 阿基米德原理 导学目标 1.知道阿基米德原理. 2.会用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题. 重点难点 重点:阿基米德原理. 难点:用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题. 导学过程 【自主学习】 活动一 曹冲称象的启示 阅读书本第105页，回答下面的问题： 1.大象或石块越重，传的吃水深度越　　，被船排开的水越　　； 2.物体受到的浮力的大小与它　　　　的多少有着密切的关系。 活动二 阿基米德原理 做一做：探究浮力的大小 1.探究问题:浮力的大小与物体排开的液体的重力有什么关系? 2.实验设计思路: 需要测量的量①　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　;比较　　　与　　　的大小关系.  3.实验器材:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等.  4.实验步骤: (1)测出物块　　　　　　　　　　　　;  (2)测出物体浸入水中时　　　　　　　　;  (3)测出小桶所受的　　　　　　;  (4)排开的水和桶的　　　　　　.  次数 物体重 力G 物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F示 物体受到的浮力F浮 小桶重G1 排开的水和桶的总重G2 排开 的水 重G排 1 2 3 归纳总结:　浸在液体里的物体受到　　　　　　的浮力,浮力的大小等于　　　　　　　　　,这就是著名的阿基米德原理.  6.阿基米德原理公式表示为:　　　　　　　　,其中被排开液体的体积等于物体　　　　在液体中的体积.  反思:(1)从公式中我们可以看出浮力的大小只与　　　　和　　　　　　　　　　有关,而与物体的重力、形状及浸入的深度　　　　.  (2)正确运用公式计算要注意找V排. 活动三 阿基米德原理的应用 思考：密度大于水的钢材制造的轮船为什么能够漂浮在水面上？ 回答：我们要使由密度大于水的物质做成的物体浮于水面，可采用 的办法，增大排开液体的体积从而 浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船就是根据这一原理。 问题： 1.将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中,它们受的浮力　　　　最大.  2.体积为1×10-4 m3的金属块浸没在水中,g取10 N/kg.求: (1)该金属块排开水的体积V水;(2)该金属块受到的浮力F浮. 答案:(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  (2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.  【合作探究】 1．（2024•凉州区三模）建设桥梁的过程中，要向水中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示（ρ水＝1×103kg/m3）。下列判断正确的是（　　） A．构件的边长为 4m B．构件的密度为 3×103kg/m3 C．构件所受的最大浮力为 1.6×105N D．构件所受的重力为 2×105N 2．（2024•龙凤区二模）如图甲所示，将一个气球放在已清零的电子秤上，稳定后电子秤的示数为2.04g。然后用打气筒向气球内打入适量的空气，估算出气球的体积为4000cm3，则充气后的气球受到的浮力的大小约 为 　　　　（ρ空气取1.3×10﹣3g/cm3，g取10N/kg），若再将充气后的气球放到已清零电子秤上，如图乙，稳定后电子秤的示数约 　　　　g。 3．（2024•海淀区开学）某小组的同学用溢水杯、弹簧测力计、小烧杯、水、石块、铁架台及细线等设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理”。（） （1）如图甲所示，若石块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示数 　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）根据实验中所测的物理量可列等式 　　　　　　　　（用图中字母表示），从而验证了阿基米德原理。 （3）以下情况会影响实验结论成立的是 　 　。（选填“A”、“B”或“C”） A．图甲中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图乙中石块未全部浸没在水中 C．溢水杯装满的是盐水 （4）同学们用酒精代替水，将石块完全浸没，发现此时的F3变大，说明浮力的大小与 　　　　　　有关。 【当堂检测】 1．（2024•秦安县模拟）为了探究浮力的相关规律，小明进行了如下探究： （1）通过比较 　　　　　　四幅图的数据，可知浮力大小等于物体排开液体所受的重力； （2）在步骤C的操作中，如果将石块的位置缓慢下降一些，使其浸没水中的深度增加且不碰底，物体静止时，弹簧测力计的示数将 　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）另一小组在步骤C的操作中，将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 　　　　（选填“能”或“不能”）得到与（1）相同的结论； （4）结合图中信息可知，图F中弹簧测力计的示数为 　　　　N，图E中盐水的密度为 　　　　　　kg/m3。 2．（2024•雁塔区模拟）四月春暖花开，正是踏青露营的好时候。在公园里随风飘扬的气球成了大家营造氛围的“新宠”。如图所示，上浮的氦气气球和下沉的空气气球的体积相同，若氮气气球受到的浮力为F1、空气气球受到的浮力为F2，则两者所受浮力的大小关系是（　　） A．F1＞F2 B．F1＝F2 C．F1＜F2 D．无法判断 3．（2024•天心区开学）小明在“海底世界”游玩时，观察到鱼嘴吐出的气泡上升时的情况如图所示。关于气泡上升过程中受到的浮力和气泡所受水的压强，下列分析正确的是（　　） A．浮力不变，压强不变 B．浮力变大，压强变小 C．浮力变小，压强变小 D．浮力变大，压强变大 4．（2024•枣庄）我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在水面以下下潜过程中，受到（　　） A．压强增大，浮力增大 B．压强不变，浮力增大 C．压强增大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变 5．（2024•丰城市开学）如图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。则（　　） A．圆柱体受到的重力是8N B．圆柱体受到的最大浮力是4N C．圆柱体的体积是8×10﹣4m3 D．圆柱体的密度是1.2×103kg/m3 6．（2024春•高碑店市期末）将重为5N的物体放入盛满水的容器中，容器溢出3N重的水，物体受到的浮力（　　） A．一定等于3N B．一定等于5N C．可能等于2N D．可能等于4N 7．（2024•珠海一模）某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究（g取10N/kg）。石块浸没在水中时，受到的浮力为 　 　N，石块浸没在水中，排开水的体积为 　　　　　m3，石块浸没在盐水中，盐水的密度为 　　　　　　kg/m3。 8．（2024•凉州区一模）将一金属块放入盛满水的杯中后沉入杯底，有20g的水溢出，此时金属块所受的浮力 为 　　　　N（g取10N/kg）；若将它放入盛满酒精的杯中，则溢出酒精 　　　g（酒精的密度为0.8g/cm3）。 9．（2024•沛县三模）某次物理活动举行了“造船”比赛，他们用的材料是密度为1.5×103kg/m3的橡皮泥，其中王强同学选了一块底面积为1.0×10﹣3m2高为0.2m的圆柱体橡皮泥，最后造出了最大排水体积为6.0×10﹣4m3的小船。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）王强同学所选橡皮泥的质量。 （2）王强同学造的船在水中最大排水时，受到的浮力。 10．（2024•瑶海区三模）如图所示为某同学利用气球将帽子归还给失主的情景，此时帽子和气球恰好在空中静止。已知气球外空气的密度为ρ0，气球内气体体积为V1，气球内气体密度为ρ1，帽子的质量为m，帽子在空气中所占体积为V2，球皮的质量m′，厚度不计（细线的质量和体积均忽略不计），g为已知量。试求： （1）帽子受到的浮力大小； （2）气球对帽子的支持力； （3）若将帽子和气球看成一个整体A，细线对A的拉力大小。 学科网（北京）股份有限公司 $$