第十章　第2节　阿基米德原理 2024-2025学年物理人教版八年级下册

第十章　浮力 第2节　阿基米德原理 知识梳理 导学园地 1.阿基米德灵感的启示 (1)物体浸在液体中的体积就是物体　　　　的体积。  (2)物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,所受的浮力就越大。上面的结论可以说成物体排开液体的　　　　越大,所受的浮力就越大。  2.实验:探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系Ⅰ (1)浮力的大小:用弹簧测力计测出石块的重力G1,将石块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F1,此时石块受到的浮力F浮=　　__________(用字母表达)。  (2)排开液体所受重力:用弹簧测力计测出小桶的重力G2,用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力G3,此时石块排开水的重力G排=　　　　(用字母表达)。  (3)浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小　　　　它排开的液体所受的重力。  Ⅰ.浮力的大小与物体浸没在液体(或气体)的深度、液体质量的多少、物体的材料及形状等无关。 Ⅱ.(1)G排是指被物体排开的液体所受的重力。 排开液体　 质量 G1-F1 　G3-G2 　等于 目录 上页 首页 下页 ‹#› 知识梳理 导学园地 3.阿基米德原理Ⅱ (1)内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)公式:　　　　　　　　　　　　　。  Ⅱ.(1)G排是指被物体排开的液体所受的重力。 (2)物体的体积V物与物体排开液体的体积V排是不同的。 ①当物体浸没在液体中时,V物=V排; ②当物体部分浸入时,V物>V排。 它排开的液体所受的重力　 F浮=G排=ρ液gV排 目录 上页 首页 下页 ‹#› 知识点一:探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 1.(一题练透)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 (1)为了方便操作和减小误差,最合理的操作步骤是　　　　　。  (2)由B、C两图可得出小石块受到的浮力大小等于　　　N,由　　　　两图可知小石块排开液体受到的重力为　　　　　N。  (3)实验结果表明:浸在液体中的物体所受浮力　　　　物体排开液体所受的重力。  A、B、C、D　 1.2　 A、D 　1.2 等于　 目录 上页 首页 下页 ‹#› (4)C图中,同学们还发现,当小石块浸入水中的体积逐渐增加时,弹簧测力计示数会逐渐　　　　_______,这说明浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体　 有关。  (5)为得到更为普遍的结论,实验小组将小石块更换成体积不同的铁块、铝块,或将水更换成酒精、盐水,重复以上实验步骤,若将C图中的水更换成密度比水小的酒精,小石块受到的浮力　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。  名师点睛 (1)实验中要先测小桶的重力,再测排出的水和小桶的总重力,避免因小桶内壁残留的水造成排开水的重力偏小。 (2)用细线把小石块拴牢,小石块浸没在溢水杯中,不要触及杯底或杯壁。 (3)在向溢水杯中加水时要缓慢,直到水从溢水口流出。 (4)换用质量不同的小石块多做几次实验,可寻找普遍规律,避免偶然性。 减小 排开液体的体积 变小 目录 上页 首页 下页 ‹#› 知识点二:阿基米德原理及其应用 2.如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,两球最后均沉至杯底。已知甲、乙两球排开液体受到的重力相等,则下列说法正确的是(　　) A.甲所受浮力更大 B.乙所受浮力更大 C.甲、乙两球所受浮力大小相等 D.甲所在容器中的液体密度等于乙所在容器中的液体密度 3.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。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)  C　 2　 2×10-4 目录 上页 首页 下页 ‹#› 4.小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,(g取10 N/kg)求: (1)物体的质量。 (2)物体在水中受到的浮力。 (3)某液体的密度。   (1)0.54 kg　(2)2 N　(3)0.8×103 kg/m3 目录 上页 首页 下页 ‹#› 名师点睛 阿基米德原理的应用   说明:ρ液是指排开液体的密度,而不是物体的密度,各种不同材料的物体,排开液体的体积相同时,无论空心还是实心,浸没在同种液体中时,所受浮力大小都相等。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 【易错专攻】 易错点:浮力大小的误判 5.用手将一个实心球和一个乒乓球同时浸没水中,放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面,如图所示。比较实心球和乒乓球浸没在水中时受到的浮力大小,则(　　) A.实心球受到的浮力大 B.乒乓球受到的浮力大 C.它们受到的浮力一样大 D.不能确定 A 目录 上页 首页 下页 ‹#› 6.将同一枚新鲜的鸡蛋分别浸入装有浓度不同的盐水的容器中,鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示。则下列说法正确的是(　　) A.鸡蛋在甲中受到的浮力大 B.鸡蛋在甲、乙中受到的浮力一样大 C.鸡蛋在乙中受到的浮力大 D.由于盐水密度不同,无法比较 易错警示 当液体的密度一定时,比较物体排开液体的体积,排开液体体积大的物体受到的浮力大;当物体排开液体的体积一定时,比较液体的密度,液体密度大的,物体受到的浮力大。 C 目录 上页 首页 下页 ‹#› 【基础巩固练】 1.小明同学在探究“浮力的大小等于什么(阿基米德原理)”时,做了如图所示的实验。四步实验中,弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是( ) A.F2-F3=F4-F1 B.F1=F4,F2=F3 C.F1=F2=F3=F4 D.上述都不正确 A 目录 上页 首页 下页 ‹#› 2.“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号载人潜水器,圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务,标志着“奋斗者”号载人潜水器运维体系走向成熟、稳定。若海水密度保持不变,下列说法正确的是(　　) A.“奋斗者”号上浮至露出水面的过程中,所受海水浮力逐渐变大 B.“奋斗者”号进入海水中逐渐下潜的过程中,所受海水压强不变 C.“奋斗者”号在水面下下潜的过程中,排开海水的质量逐渐变大 D.“奋斗者”号在水中下潜时,所受浮力等于其排开海水的重力 D 目录 上页 首页 下页 ‹#› 3.如图所示,悬吊的金属球缓缓浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,则从大烧杯溢出流入小桶中的水和此金属球的关系是(　　) A.两者体积相等,质量相等 B.两者体积相等,小桶中水的质量较大 C.金属球受到的浮力等于小桶中水的重力 D.金属球受到的浮力大于小桶中水的重力 4.将质量为0.5 kg的物体,轻轻地放入盛有清水的溢水杯中,当物体静止时,溢出了0.2 kg 的水。关于此物体受到的浮力,下列判断正确的是(g取10 N/kg)(　　) A.浮力可能大于2 N B.浮力不可能等于2 N C.浮力不可能等于5 N D.浮力可能大于5 N C A 目录 上页 首页 下页 ‹#› 5.将重为20 N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测 力计的示数为18 N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能 变为( ) A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N 6.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。则下列说法正确的是(　　) A.圆柱体所受的最大浮力为8 N B.圆柱体的密度为2.5×103 kg/m3 C.圆柱体的重力为9 N D.圆柱体的体积为8×10-3 m3 D A 目录 上页 首页 下页 ‹#› 7.将重3.8 N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示,水对物体的浮力大小是　　　　_____N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。  1.2 小于 目录 上页 首页 下页 ‹#› 【素养提升练】 8.(核心素养·科学探究)甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力关系的实验情景,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。 (1)在实验操作前,细心的小丽同学指出:在情景甲中存在错误,该错误是溢水杯中水面 　 。  (2)纠正错误后,该探究实验的合理顺序为　 　　　　(用甲、乙、丙、丁表示)。  (3)在情景乙中,溢水口还在溢水时,小明便急忙把小桶移开,开始测量小桶和溢出水的总重力,这样会导致测量的物块排开液体所受重力　　(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。  未与溢水口相平 丁、甲、乙、丙 偏小 目录 上页 首页 下页 ‹#› (4)如果将图中圆柱形物块换成不吸水的木块,能否完成本实验?　　　　　　　。 9.(河北石家庄一模)如图所示,质量为0.9 kg的物体A以及甲、乙两个高度相同的轻质薄壁容器置于水平桌面上,甲、乙容器的底面积分别为S甲=1×10-2 m2、S乙=5×10-3 m2。现分别向甲、乙两个容器中倒入质量相同的酒精和水,甲中酒精的深度为10 cm,乙中水的深度为16 cm(g取10 N/kg,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3)。求: (1)若物体A的底面积为5×10-3 m2,物体A对水平地面的压强。 (2)乙容器中水对容器底部的压力。 (3)若将物体A浸入甲容器的酒精中,甲容器的液面刚好和乙容器中的液面相平,求物体A的最大密度和此时物体A所受的浮力。   能 (1)1.8×103 Pa　(2)8 N　(3)1.5×103 kg/m3　4.8 N 目录 上页 首页 下页 ‹#› $$