9.2 阿基米德原理--2024-2025学年物理沪粤版八年级下册

2025-02-08

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9.2｜阿基米德原理第九章　浮力上一页下一页返回导航 1.熟悉阿基米德原理的实验探究。 2.学会阿基米德原理的应用。 3.学会计算浮力。教材导航 P105 ～110 上一页下一页返回导航　　据说两千多年前，某国王做了一顶金王冠，让阿基米德鉴定它是不是纯金的，且不能损坏王冠。阿基米德冥思苦想很久都没有结果。有一天，他跨进浴桶洗澡时，随着身子浸入浴桶，一部分水就从桶边溢出，阿基米德看到这个现象，突然想到什么，高兴地喊：“我找到了！”你知道他找到什么了吗？课前预习上一页下一页返回导航阿基米德原理： (1)定义：浸在液体中的物体受到　竖直向上　的浮力，浮力的大小等于　被物体排开的液体的重力　。 (2)公式：F浮＝　G排　＝　ρ液gV排　。 (3)适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，还适用于　气。 (4)推导公式：ρ液＝　　，V排＝　　。竖直向上　被物体排开的液体的重力　 G排　 ρ液gV排　气体　　课前预习上一页下一页返回导航知识点　阿基米德原理的实验探究 [例1]　某实验小组设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 (1)实验的最佳顺序是　④　(选填序号)。 ①A→B→C→D ②B→A→C→D ③C→A→B→D ④D→A→B→C ④　例题导学上一页下一页返回导航 (2)图B中物体受到的浮力是　1.2　N；由图C、D测量步骤可知，物体排开水的重力为　1.2　N。通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小　等于　它排开的液体所受的重力。 (3)以下情况会影响结论的是　②　。 ①图B中物体未全部浸没在水中； ②图A中水面未到达溢水杯的溢水口。 1.2　 1.2　等于　 ②　例题导学上一页下一页返回导航 (4)增大图B中物体浸没在水中的深度，物体受到的浮力将　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (5)利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮(浮力等于木块重力)在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中　B　(选填“A”“B”“C”或“D”)步骤不需要弹簧测力计。不变　 B　例题导学上一页下一页返回导航浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，而跟物体自身的因素如体积、密度、形状等无关。需要注意的是溢水杯中的水一开始要到达溢水口，否则会使得实验结论不准确。例题导学上一页下一页返回导航知识点　阿基米德原理的应用 [例2]　如图所示的三颗小球的体积是相等的，在同种液体中处于静止状态，由图可知(　A　) A A. 甲球受到的浮力最小 B. 乙球受到的浮力最小 C. 丙球受到的浮力最小 D. 三球受到的浮力一样大例题导学上一页下一页返回导航 [例3]　潜水艇潜入海水过程中，海水对潜水艇的浮力将　增，潜水艇完全入水后下潜，随着深度的增大，潜水艇受到海水的压强将　增大　，海水对潜水艇的浮力将　不变　；潜水艇从海底向上浮的过程中(未露出水面)，浮力将　不变　。(均选填 “增大”“减小”或“不变”) 增大增大　不变　不变　例题导学上一页下一页返回导航影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，有时问题隐含的条件如“完全入水后下潜”“未露出水面”是指物体排开液体的体积相同。例题导学上一页下一页返回导航知识点　浮力的计算 [例4]　(母题仿练)如图所示，在装满水的溢水杯中轻轻放入不吸水的木块，溢出的水全部用小烧杯接住，测得小烧杯中水的体积为6×10－4 m3，木块静止时有五分之二的体积露出水面(ρ 水＝1.0×103 kg/m3)。求： (1)木块受到的浮力；解：(1)木块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10－4 m3＝6 N 答：(1)木块受到的浮力为6 N；例题导学上一页下一页返回导航 (2)木块的重力；解：(2)由于木块静止在水面上，受到的浮力等于其自身的重力，所以其重力G木＝F浮＝6 N 答：(2)木块的重力为6 N； [例4]　(母题仿练)如图所示，在装满水的溢水杯中轻轻放入不吸水的木块，溢出的水全部用小烧杯接住，测得小烧杯中水的体积为6×10－4 m3，木块静止时有五分之二的体积露出水面(ρ 水＝1.0×103 kg/m3)。求：例题导学上一页下一页返回导航 (3)木块的密度。解：(3)由题意得V排＝V木＝V木则木块的体积V木＝V排＝×6×10－4 m3＝1×10－3 m3 木块的密度ρ木＝＝＝＝ 0.6×103 kg/m3 答：(3)木块的密度为0.6×103 kg/m3。 [例4]　(母题仿练)如图所示，在装满水的溢水杯中轻轻放入不吸水的木块，溢出的水全部用小烧杯接住，测得小烧杯中水的体积为6×10－4 m3，木块静止时有五分之二的体积露出水面(ρ 水＝1.0×103 kg/m3)。求：例题导学上一页下一页返回导航 [例5]　如图甲所示是矿石从河中沿竖直方向缓慢被吊起的示意图，图乙所示是绳的拉力与时间的关系图像，由图可知矿石的重力为　3×104　N，矿石的体积为　1　m3，矿石的密度为　3×103　kg/m3，从t1至t2时间内矿石受到的浮力　变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 3×104　 1　 3×103　变小例题导学上一页下一页返回导航 1. 把体积相同的铜块和铝块分别浸没在水中，则它们所受浮力(　C　) A. 铜块的大 B. 铝块的大 C. 一样大 D. 无法判断 C 2. 将重6 N的物体浸没在装满水的溢水杯中，溢出了4 N的水，物体受到的浮力为(　B　) A. 2 N B. 4 N C. 6 N D. 10 N B 随堂巩固上一页下一页返回导航 3. 小杰在欢乐谷游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是(　A　) A. 浮力变大，压强变小 B. 浮力变小，压强变小 C. 浮力不变，压强不变 D. 浮力变大，压强变大 A 随堂巩固上一页下一页返回导航 4. (跨学科·物理学与日常生活)物体在空气中会受到浮力作用，普通家用三门冰箱的体积约为1 m3，则它受到空气的浮力约是(g取10 N/kg，空气的平均密度为1.3 kg/m3)(　C　) A. 1 300 N B. 130 N C. 13 N D. 0.13 N C 随堂巩固上一页下一页返回导航 5. 小明研究浮力大小与深度的关系。现有一正方体金属块，将金属块浸没在水中，如图甲所示：在将金属块缓缓从水中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像。如图乙所示(不考虑液面变化)。根据该图像可以得出的正确结论是(g取10 N/kg)(　B　) B A. 金属块的质量为25 g B. 金属块的密度为3.5×103 kg/m3 C. 金属块浸没在水中时，受到的浮力大小为0.2 N D. 浮力的大小总是随着金属块浸入液体深度的增加而变大随堂巩固上一页下一页返回导航 6. 某实验小组利用弹簧测力计、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”。典型实验上一页下一页返回导航 (1)先用弹簧测力计分别测出空桶和　石块　的重力。 (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为　1.4　N。石块排开的水所受的重力可由　A、D　(填字母)两个步骤测出。 (3)由以上步骤可得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于　物体排开的水的重力　。石块　 1.4　 A、D　物体排开的水的重力　典型实验上一页下一页返回导航 (4)拓展设问为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是　A　。 A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值 B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验 C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 A　典型实验上一页下一页返回导航 (5)另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则　能　(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。能　典型实验上一页下一页返回导航 (6)创新设问组内小海同学用身边的器材对实验进行了改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材，装置如图E所示。实验时逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没，观察到弹簧测力计A的示数　减小　(选填 “增大”“减小”或“不变”)，弹簧测力计B的示数也在改变，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA 　＝　ΔFB(选填 “＞”“＜”或“＝”)。减小　＝　典型实验上一页下一页返回导航 $$

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