9.2阿基米德原理课件-2025-2026学年北师大版（北京）物理八年级全一册

第九章　浮力 第二节　阿基米德原理 第2课时　阿基米德原理 1.(2023河北保定期末)将一重为20 N的物体放入盛满水的溢 水杯中,从杯中溢出0.4 kg的水,则该物体受到的浮力为(g=10 N/kg)( ) A.20 N　　 B.4 N　　 C.0.4 N　　 D.24 N     B     解析　由阿基米德原理知,物体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.4 kg×10 N/kg=4 N。故选B。 2.气球作为一种升空器具,是高空观测中使用的主要工具,与 其他升空器具相比,具有不需要动力、花费少、使用方便的 特点。如图所示,气象专家用气象气球观测天气,已知气球的 体积是2 500 cm3,气球充入的是氦气,氦气的密度是0.18 kg/m3, 空气的密度是1.29 kg/m3。这个气象气球受到空气的浮力是 _____________N。(g=10 N/kg)       0.032 25     解析　根据阿基米德原理,F浮=ρ空气gV排=1.29 kg/m3×10 N/kg× 0.002 5 m3=0.032 25 N。 3.(2023北京日坛中学期中)小阳探究浮力大小与排开的水所 受重力的关系,如图所示,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F 3和F4。某次实验时,测得F1=3 N,F2=2.4 N,F3=1.2 N,F4=0.6 N。             (1)物体在空气中所受的重力等于_________N。 (2)物体浸没在水中后所受的浮力等于___________N。 (3)物体排开水所受的重力等于___________N。 (4)通过以上实验可得:物体所受浮力的大小_______(选填 “大于”“等于”或“小于”)物体排开的水所受的重力。 　等于         0.6         0.6         3     解析    (1)如图甲,弹簧测力计吊着物体静止在空中,则物体的 重力G=F1=3 N;(2)如图甲、乙,根据称重法可知,物体受到的 浮力F浮=G-F2=3 N-2.4 N=0.6 N;(3)如图丙、丁,物体排开水所 受的重力G排=F3-F4=1.2 N-0.6 N=0.6 N;(4)通过以上实验可得 F浮=G排=0.6 N。   4.【跨学科·工程实践】(2024山东枣庄中考,★☆☆)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     C     解析　“奋斗者”号在水面以下下潜过程中,海水的密度不 变,所处深度逐渐增大,由p=ρgh可知,“奋斗者”号受到的压 强逐渐增大;“奋斗者”号排开海水的体积不变,由F浮=ρ液V排g 可知,“奋斗者”号受到的浮力不变,故C符合题意。 5.【新特色·中华优秀传统文化】(2024河南中考,★★☆)宋朝 的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。如图为 打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳 索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划 到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中 甲、乙、丙三个位置所受浮力为F甲、F乙、F丙,下列判断正确 的是 ( )     B     A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲=F乙>F丙 D.F甲<F乙<F丙 解析　由题图知,船在图中甲、乙、丙三个位置时排开水的 体积V甲>V乙>V丙,根据F浮=ρ液gV排可知,船所受的浮力F甲>F乙> F丙,故选B。 6.【新课标·科学思维】(2023北京二中教育集团期末,★★☆) 两个相同的容器中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两 球分别轻轻放入两液体中,最后稳定在如图所示状态。甲、 乙排开液体的重力相等,则 ( )           C     A.甲球密度更大 B.甲球所在液体密度更大 C.甲、乙球所受浮力一样大 D.甲球所受浮力比乙球大 解析　由于不知道甲、乙两球的质量关系,无法判断甲、乙 两球密度的关系,故A错误;根据阿基米德原理可知F浮甲=G甲排, F浮乙=G乙排,已知甲、乙排开液体的重力相等,所以F浮甲=F浮乙,故C 正确,D错误;根据阿基米德原理可知ρ液甲gV排甲=ρ液乙gV排乙,由图 可知,甲球排开液体的体积大于乙球排开液体的体积,则甲球 所在液体的密度小于乙球所在液体的密度,故B错误。故 选C。 7.(2023天津中考,★★☆)在学习“阿基米德原理”时,可用 “实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究。请你完成 下列任务: 【实验探究】通过如图所示的实验,探究浮力的大小跟排开 液体所受重力的关系。由实验可得结论:_____________。 这就是阿基米德原理。     F浮=G排                      【理论探究】第一步:建立模型——选取浸没在液体中的长 方体进行研究,如图戊所示; 第二步:理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理。 请你写出推导过程。提示:推导过程中所用物理量需要设定 (可在图戊中标出)。   【原理应用】水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容 器,内装质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体 放入液体中,圆柱体静止后直立在容器底且未浸没(与容器底 接触但不密合),整个过程液体未溢出。金属圆柱体静止时所 受浮力F浮=___________。      mg     解析　【实验探究】由图中实验数据可得,F甲-F乙=F丙-F丁,即 物体受到的浮力等于排开液体的重力,即F浮=G排。【理论探 究】设长方体的底面积为S、高为h,液体密度为ρ液,长方体 上、下表面所处的深度及受力情况如图所示。   由于同种液体中,深度越深,液体的压强越大,长方体的上下面 表面积相同,由F=pS可得,液体对长方体向上的压力大于液体 对它向下的压力,两者之差即浮力F浮=F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液 g(h2-h1)S=ρ液ghS=ρ液gV排=G排。【原理应用】由阿基米德原理 可得,金属圆柱体静止时所受浮力 F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gS2h=ρ液gS2 = mg。 8.【新课标·科学思维】(2024青海中考,★★☆)“飞天”兴趣 小组在模拟搭建月球科研基地时,选取了某种砖块作为建筑 材料,钻取了一块圆柱体样品(样品不吸水)。已知g=10 N/kg,ρ 水=1×103 kg/m3,求: (1)如图甲所示,利用弹簧测力计测得样品重力为4.2 N,则该样 品的质量m; (2)如图乙所示,该样品浸没在水中时受到的浮力F浮; (3)该样品的密度ρ; (4)当该样品上表面距水面4 cm处时,样品上表面所受水的压强p; (5)请你为月球基地命名并简单介绍其寓意。   解析    (1)由题可知,该样品受到的重力G=4.2 N,该样品的质 量m= = =0.42 kg。(2)由题图乙可知,弹簧测力计的示 数为1.2 N,根据称重法,该样品浸没在水中时受到的浮力F浮= G-F拉=4.2 N-1.2 N=3 N。(3)样品的体积V=V排= =  =3×10-4 m3,该样品的密度ρ= =  =1.4×103 kg/m3。 (4)样品上表面所受水的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa。 (5)月球基地名字可为“望天”,表达我国人民由来已久的探索太空的梦想。(答案合理即可)   9.(2024广东广州中考)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区, 急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低 密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )     A A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大 C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大 解析　潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,排开水的体积 不变,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇受到的浮力变小,因此与a处 相比,潜水艇在b处受到的浮力变小,A符合题意,B不符合题 意。根据阿基米德原理可知,物体浸在液体中时受到的浮力 与其排开液体受到的重力大小相等,潜水艇受到的浮力变小, 则潜水艇排开液体的重力也变小,即与a处相比,潜水艇在b处 排开液体的重力变小,C、D不符合题意。 $$第九章　浮力 第二节　阿基米德原理 第1课时　浮力产生的原因 1.(2025上海长宁期中)有一轻质柱形容器置于水平地面上,容 器内盛有重为10 N的水。若将重为5 N的物块浸入水中(水不 溢出),物块受到的浮力为3 N,则放入物块后,水对容器底部的 压力为 ( ) A.15 N　　　    B.18 N　　　    C.12 N　　　    D.13 N     D     解析　放入物块后水不溢出,则容器内水的质量不变,水的重 力不变;重为5 N的物块浸入水中(水不溢出),物块受到水的竖 直向上的浮力为3 N,物体间力的作用是相互的,则水受到物块 竖直向下的压力也为3 N,故水对容器底部的压力为10 N+3 N =13 N。 2.(2025上海黄浦格致中学月考)如图所示,重为8 N的金属块A 静止在水面下方,弹簧测力计的示数为5 N,金属块受到浮力的 大小为______N。若它受到水对它向上的压力为4 N,则水对它 向下的压力大小为_______N。       1         3     解析　金属块受到的浮力F浮=G-F示=8 N-5 N=3 N,由浮力产生 的原因可知,金属块受到的浮力F浮=F向上-F向下,所以水对它向下 的压力F向下=F向上-F浮=4 N-3 N=1 N。 3.【新课标·科学思维】(2024上海松江期中)这个学期我们又 学会了一项新技能,就是用理论推导的方式对所学的公式进 行推导或分析,比如解释浮力产生的原因。如图所示,若液体 密度为ρ液,设想一个高为h、横截面积为S的圆柱体,浸没在液 体中,其上、下表面距水面深度分别为h1、h2。我们求出圆柱 体上、下表面受到液体的压力差,发现它跟物体受到的浮力 大小相等,请你写出推导浮力的表达式:F浮=F2-F1=__________ =_____________。     ρ液ghS         ρ液g(h2-h1)S 解析　圆柱体浸没在液体中时,它的侧面受到液体的压力相 互平衡,可以相互抵消;圆柱体上表面受到的压强为p向下=ρ液gh 1,受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh1S;下表面受到的压强为p向上=ρ 液gh2,受到的压力为F向上=p向上S=ρ液gh2S,因为h1<h2,所以F向上>F向 下,则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等,就产生 了浮力,即F浮=F向上-F向下=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S=ρ液ghS。 4.(2023山东青岛期末)如图所示,将两端扎有绷紧程度相同的 橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中。当玻璃圆筒沿水平方向放置 时,水对玻璃圆筒两端橡皮膜的压力F向左_______F向右;当玻璃 圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端橡皮膜的压力F向上 _______F向下(前两空均选填“大于”“等于”或“小 于”)。通过以上实验可知,浮力产生的原因是液体对物体的 上、下两个表面有________。若玻璃圆筒沿竖直方向放置 时,上端的橡皮膜受到的压力为6 N,下端的橡皮膜受到的压力 为18 N,则玻璃圆筒受到的浮力为__________N。     12     　压力差     　大于     　等于       解析　当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于两端橡皮膜在同 种液体、同一深度,由p=ρ液gh可知,受到的液体压强相等,又因 为受力面积相等,由F=pS可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的 压力F向左和F向右大小相等。当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,h下 大于h上,由p=ρ液gh可知,p向上大于p向下,又因为受力面积相等,由F =pS可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上大于F向下,压 力差F差=F向上-F向下=F浮,即浮力产生的原因是液体对物体上、 下表面有压力差。由此可知,若上端橡皮膜受到的压力为6 N, 下端橡皮膜受到的压力为18 N,受到的浮力为18 N-6 N=12 N。 5.【新中考·创新实验】(2023北京陈经纶中学期中)如图所示, 取一只去底的矿泉水瓶,瓶口朝下,瓶口直径略小于乒乓球的 直径,放入乒乓球。        (1)如图甲所示,往瓶中注水,可观察到的现象:乒乓球被水压在 瓶底,同时有少量水从瓶口流出。这说明乒乓球_______(选填“受”或“不受”)浮力; (2)如图乙所示,用瓶盖(或手)堵住漏水的瓶口,当乒乓球下面 积起水时,乒乓球会上浮; (3)上述实验说明:①浸在液体中的物体________(选填“一 定”或“不一定”)受到浮力;②浮力产生的根本原因是 _____________________。 上下表面存在压力差     　不一定     　不受     解析    (1)乒乓球的密度小于水的密度,受到浮力作用时,乒乓 球最终漂浮在水面上。如图甲所示,往瓶中注水,可观察到的 现象:乒乓球被水压在瓶底,说明乒乓球不受浮力。(3)由上述 实验说明,①当物体下表面不受液体压力作用时,物体不受到 浮力作用,物体下表面受液体压力作用时,物体受到浮力作用, 则说明浸在液体中的物体不一定受到浮力;②浮力产生的根 本原因是上下表面存在压力差。 $$