9.2 阿基米德原理（课件）-2024-2025学年度沪粤版物理八年级下册

第九章 浮力 9.2 阿基米德原理 请同学们翻到《主书》P93 　　阿基米德原理 　　内容：浸在液体里的物体受到 ⁠的浮力，浮力的大小等 于被物体排开的液体所受的 ⁠．这就是阿基米德原理，用公式表 示为 ⁠． 　　说明：阿基米德原理对气体同样适用． 竖直向上 重力 F浮＝G排 　　 探究浮力的大小 　　例1 科学探究在探究浮力的大小跟排开液体所受重力关系的实验 中，物理实验小组进行了如下步骤： 　　①测出空小桶的重力F1(图甲)； 　　②测出物块所受的重力F2(图乙)； 　　③物块浸没在装满水的溢水杯中，弹簧测力计的示数为F3(图丙)； 　　④测出小桶和溢出水的总重力F4(图丁)． 　　请根据以上的探究，回答下列问题： 　　(1)对照以上步骤，可知物块所受的浮力F浮＝ ⁠，物块排开 的水所受的重力G排＝ ．(均用相关物理量的字母表示) 　　(2)比较F浮和G排的大小． F2－F3 F4－F1 　　(3)物理小组用水做完实验后，将水换成其他液体再重复几次实验， 其主要目的是 ⁠． A． 多次测量求平均值，减小误差 B． 多次测量寻找普遍规律 B 　　(4)多次实验后，小组同学得出了结论：物体所受的浮力F浮 ⁠ 物体排开液体的重力G排． 　　(5)小明认为实验过程中，只将物块的一部分浸在水中是得不出实验 结论的．结合所学，你认为他的说法 (选填“正确”或“错 误”)；若实验过程中，溢水杯中的水没有装满，则F浮 (选填 “＞”“＜”或“＝”)G排． 等于 错误 ＞ 　　知识点拨►(1)阿基米德原理对浸没的物体和部分浸入液体中的物体都 是适用的，所以，只将物体的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，也 能得到相同的结论．(2)溢水杯的水没装满，物体放入溢水杯时，先要使 溢水杯满了才可以向外排水，导致排开水的重力偏小，则测得的浮力大 于排开水的重力，即F浮＞G排． 　　►拓展训练 　　1． 在探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系时，小红在烧杯中 装适量水，并按图中步骤进行实验．下列操作对实验结果影响较大的是 （　B　） A． 图甲中小桶内有少量水 B． 图丙中烧杯中的液面未与右侧杯口相平 C． 图丙中物块未完全浸入水中 D． 测量前弹簧测力计未调零 B 　　 阿基米德原理的应用 　　例2 有一个重0.21 N的实心物块，已知其密度为ρ物＝1.05×103 kg/m3，g取10 N/kg，则： 　　(1)当它浸没在水中时受到多大的浮力？ 　　解：实心物块的质量m物＝＝＝0.021 kg 　　体积为V物＝＝＝2×10-5 m3 　　物块浸没在水中时排开水的体积V排＝V物 　　根据阿基米德原理F浮＝G排可知，该物块受到的浮力F浮＝G排＝m排g ＝ρ水V排g＝1.0×1 (kg/ ) ×2×10-5 m3×10 N/kg＝0.2 N 　　(2)若该物块在某种盐水中所受浮力的大小等于它所受的重力，浸在 盐水中的体积是物块总体积的，则盐水的密度是多少？ 　　解：由题意知，物块在盐水中所受浮力的大小为0.21 N 　　根据阿基米德原理F浮＝G排可知，此时物块排开的盐水的重力G盐水＝ F′浮＝0.21 N 　　由于F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g，所以排开液体的密度为ρ液＝， 故盐水的密度 　　ρ盐水＝＝＝1.4×103 kg/m3． 　　答：(1)物块浸没在水中时受到的浮力为0.2 N； 　　(2)盐水的密度是1.4×103 kg/m3． 　　知识点拨►(1)由阿基米德原理可知：F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g①(V排 表示物体排开液体的体积)．(2)G物＝m物g＝ρ物V物g②，联立①②即可求 得相关物理量．(3)当物体浸没在液体中时，V排＝V物；物体部分浸入液 体时，V排＜V物． 　　例3 如图甲所示，小聪用弹簧测力计挂着实心圆柱体浸没在水中且 不与容器壁接触．将其缓慢拉出水面，弹簧测力计的示数随圆柱体上升 高度的变化情况如图乙所示．(g取10 N/kg，ρ水＝1×(1 kg/ ) ) 　　(1)圆柱体的重力为 N． 　　(2)整个过程中圆柱体受到的最大浮力是 N． 2.0 0.4 　　(3)圆柱体的体积为 m3． 　　(4)圆柱体的密度为 kg/m3． 　　(5)若将此圆柱体浸没在盐水中，弹簧测力计的示数为1.52 N，则圆柱 体在盐水中受到的浮力为 N，此盐水的密度 为 kg/m3． 4×10-5 5×103 0.48 1.2×103 　　►拓展训练 　　2． 某同学将一质量为8 N的金属块轻轻放入盛满水的容器中，溢出 了重5 N的水，则金属块受到的水的浮力是 N． 如果将该金属块浸 没在盐水中，则金属块受到的浮力将 (选填“大于”“小于”或 “等于”)5 N． 5 大于 　　1． 体积相同的铜块、铝球和木块浸没在液体中，如图所示，受到的 浮力最大的是（　A　） A． 一样大 B． 木块 C． 铜块 D． 铝球 A 　　2． 弹簧测力计上挂一重为10 N的物块，当物块体积的三分之一浸入 水中时，弹簧测力计的示数为8 N． 若将物块缓慢浸入水中且未碰到容器 底部(容器中的水足够深)，最终弹簧测力计的示数为（　C　） A. 0 N B. 2 N C. 4 N D. 6 N C 　　3． 如图所示，重为20 N的物体挂在弹簧测力计下面，当它一半的体 积浸入到水中时，弹簧测力计的示数为11 N，取下该物体放入水中，物体 静止时受到的浮力是 N． 18 　　4． 如图所示是小李同学做“验证阿基米德原理”实验的情景，操作 顺序为甲、乙、丙．弹簧测力计的示数分别为F1、F2，其中能表示物体重 力大小的是 ⁠，由实验中弹簧测力计示数的变化可知物体所受浮力 的大小为 ，物体排开液体的体积为 ，若用ρ液表示 所用液体的密度，为验证阿基米德原理只需要比较浮力的大小与 ⁠ 的大小关系．(均用图中测得物理量的符号表示) F1 F1－F2 V2－V1 ρ液 g(V2－V1) $$