10.2 阿基米德原理-【学海风暴】2025-2026学年八年级下册物理同步备课（人教版,通用）

第2节 阿 课前预习导航 一、阿基米德灵感的启示 古希腊学者阿基米德在洗澡时发现，身体 越往水下浸，从盆中溢出的水越多，感到身体 越轻，从而悟出了一个道理：物体浸在液体中 的体积等于物体排开液体的体积。进一步思 考，上节探究的结果可以说成：物体排开液体 的体积越大、液体的密度越大，物体受到的浮 力就越大。 二、浮力的大小 阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向 上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受 的重力。 1.公式：F浮=G排液=P液gV排。 2.由公式可知：物体所受浮力的大小跟液 体的密度和排开的液体的体积有关，与物体浸 没在液体中的深度、液体的质量、物体的形状 和密度等无关。 3.阿基米德原理不仅适用于液体，也适用 于气体，即F浮=G排气=p气gV排。 规律总结 利用阿基米德原理计算浮力时，如果已 知排开液体的质量，可用F浮=G排=排g 计算；如果已知排开液体的体积，可用F浮= G排=p流gV排计算。 巴重点实验讲解 【实验名称】探究浮力的大小与排开液体 所受重力的关系。 【提出问题】物体所受浮力的大小与物体排 开液体所受的重力之间存在怎样的定量关系？ 【猜想与假设】浮力的大小可能等于物体 排开液体所受的重力。 70 八年级物理RJ版 基米德原理 【设计实验与制订计划】 1.实验器材：小石块、细线、水、溢水标、小 桶、弹簧测力计。 2.实验图示 围 免 丙 入 【进行实验与收集证据】 1.实验过程： (1)如图甲，用细线将空小桶系好，挂在弹 簧测力计下，测出小桶所受的重力G桶。 (2)如图乙，用细线将小石块系好，挂在弹 簧测力计下，测出小石块所受的重力G石。 (3)如图丙，将溢水杯装满水，再将小桶放 在溢水杯的溢水口下，然后将小石块慢慢浸没 在水中，读出此时弹簧测力计的示数F。 (4)如图丁，用弹簧测力计测出小桶和溢 出水所受的总重力G总。 (5)分别计算出小石块受到的浮力F浮和 排开的水所受的重力G排，比较它们的大小。 2.实验表格 小石块 小桶所小石块 小桶和排小石块排开的 实验 受的所受的 浸没时 开的水所受到的水所受 弹簧测 次序 重力 重力 受的总重 浮力 的重力 力计的 G辐/NG石/N 力G急/NF浮/NG排/N 示数F/N 1 3 【实验结论】浸在液体中的物体受到的浮 力等于它排开的液体所受的重力。 已经典例题剖析 【例1】小明学习“阿基米德原理”时，做了图 甲、乙、丙所示的实验。已知F2=3N,F3=1N, F4=2N,物体所受的浮力为 N;由阿基 米德原理可知，物体的重力为 N。 鱼 甲 丙 【解题点拨】根据F3、F4的值可求出物体 排开液体所受的重力，根据阿基米德原理可知， 物体受到的浮力等于物体排开液体所受的重 力，再根据称重法测浮力可求出物体的重力。 【例2】小丽同学用石块、细线、弹簧测力计、 烧杯、水和某液体等，进行图甲、乙、丙所示的实验 探究。(g取10N/kg)下列说法错误的是( N 甲 A.石块在水中受到的浮力方向竖直向上 B.石块浸没在水中时受到的浮力大小为1N C.石块浸没在液体中时，排开液体的体积 为1.2×10-4m3 D.图丙中液体的密度为1.2×103kg/m 【解题点拨】由图甲可知，石块的重力G 2N,由图乙可知，石块浸没在水中时弹簧测力 计的示数F=1N,根据称重法测浮力可求出 石块在水中受到的浮力F浮；根据阿基米德原 理F浮=ρ水gV排求出石块浸没在水中时排开 水的体积V排；石块浸没在液体中，排开液体的 体积等于排开水的体积；石块浸没在液体中时 弹簧测力计的示数F'=0.8N,根据称重法测 浮力可求出石块在液体中受到的浮力F浮'，再 根据阿基米德原理F浮'=P液gV排求出液体的 密度。 <参考答案0【例1】14【例2】C 已课内基础闯关 考点①阿基米德原理 1.(2025南昌一中期末)阿基米德原理的内容： 浸在液体中的物体受到 的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的 重力。其用公式表示为 0 2.下列图片所示的是做“验证阿基米德原理” 实验时的情形。下列说法正确的是() 甲 乙 丙 A.实验最合理的顺序是甲、乙、丙、丁 B.重物受到的浮力可表示为F2一F C.溢水杯中装满水的目的是使重物排开的 水多于排出到烧杯中的水 D.若F1一F2=F3一F4,则可验证阿基米德 原理 考点②浮力的大小 3.把一个篮球逐渐压入水中时，随着篮球浸入 水中体积的增大，需要向下压篮球的力 ,这说明篮球受到水的浮力 。(均选填“增大”“减小”或“不变”) 4.把一个铁块浸没在盛满酒精的烧杯中，此时 从烧杯中溢出8g的酒精，现把它浸没在盛 满水的烧杯中，则从烧杯中溢出的水的质量 是 g,该铁块的质量是 g。(p铁=7.9X103kg/m3,p酒精=0.8× 103kg/m3,p水=1.0×103kg/m3,g取 10 N/kg) 下册第十章 5.用不同的材料制成体积相同的 甲、乙、丙三个小球，将它们放入 水中，三个小球静止时，其位置 如上图所示。以下判断正确的是 A.甲受到的浮力最大 B.丙受到的浮力最小 C.乙、丙受到的浮力一样大 D.三个球受到的浮力一样大 6.(2025南昌一中期末)一个正方 体物块的体积为1000cm3、重 力为20N,如右图所示，用绳子 拉着它浸没在水中。(g取10N/kg) (1)求物块受到的浮力。 (2)若物块上表面所受水的压力为12N,求 物块下表面所受水的压力。 (3)求绳子对物块的拉力。 巴课外拓展提高 一、填空题 1.科学思维下图所示的是大鱼和小鱼的争论。 你认为哪条鱼的说法正确？答： 一。理由是 我的体积大 受到的浮力大。 我在深处，受 到的浮力大。 2.图甲、乙、丙所示的是小聪同学利用水、弹簧 测力计和金属块测量某液体密度的情景。 根据图中信息可知，金属块的重力是 72 八年级物理RJ版 N,金属块在水中受到的浮力是 N,所测液体的密度是 kg/m3。(g取10N/kg) ·某液体 甲 乙 3.一名同学在岸上最多能搬起质量为30kg的 石头。如果石头的密度为2.5×103kg/m3, 则该同学在水中最多能搬起质量为 kg的石头；这时石头受到的浮力为 N。（p水=1.0×103kg/m3,g取 10 N/kg) 二、选择题 4.如下图所示，鱼嘴吐出的气泡上升，对气泡 上升时受到的浮力和气泡受到水的压强分 析正确的是 ( A.浮力不变，压强不变 B.浮力变小，压强变小 C.浮力变大，压强变大 D.浮力变大，压强变小 5.两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这两杯液 体中，最后处于如下图所示的状态。若甲、 乙排开液体的重力相等，则 A.甲所受的浮力更大 B.乙所受的浮力更大 甲 ② C.甲、乙所受的浮力一样大 D.不知道液体的密度，无法比较浮力大小 6.下列关于浮力大小的说法正确的是() A.质量相等的甲、乙两个铜块，甲浸没在水 中，乙浸没在煤油中，乙受到的浮力大 B.质量相等的铜块和铝块，都浸没在煤油 中，铜块受到的浮力大 C.质量相等的铜块和铝块，铜块浸没在煤油 中，铝块浸没在水中，铝块受到的浮力大 D.体积相同的甲、乙两个铜块，甲浸没在水 中，乙浸没在煤油中，甲、乙受到的浮力一 样大 三、计算题 7.小程同学对一个实心金属块进行了两次测 量：第一次测量如图甲所示，用细线系住金 属块，将它挂在弹簧测力计上，弹簧测力计 的示数为2.7N;第二次测量如图乙所示，让 金属块浸没在盛水的烧杯中，这时弹簧测力 计的示数为1.7N。(g取10N/kg) 金属块种类 金 铜 铁 铝 密度/(×103kg·m-3)19.38.97.9 2.7 (1)求金属块在水中受到的 浮力。 (2)求金属块的体积。 (3)通过进一步计算，结合上 表所列的一些金属的密度， 甲 说明金属块是何种金属。（该金属块由一种 物质构成) 四、实验与探究题 8.(2025高安期中)某兴趣小组利用弹簧测力计、 物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。 =0.51 F=1.5N =3N F=3 F=3.2N 人4N (1)实验中小组成员们发现溢水杯中未装满 水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出 的水所受的重力 (选填“偏大” 或“偏小”)。 (2)由实验可知，随着物块逐渐浸入水中，弹 簧测力计的示数将会 (选填 “变大”“变小”或“不变”)，可以判断物块所 受浮力的方向 (3)溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如 图乙所示，则物块受到的浮力为 N, 物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大 小 (选填“相等”或“不相等”)。 (4)继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢 水杯中，如图丙所示，依旧保持物块所处的 深度不变，由图中数据可计算出物块受到的 浮力变化了 N,说明物块受到的 浮力大小与 有关。 核心素养提升 科学思维如图甲所示，在弹簧测力计下方挂 一个圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓 慢下降，圆柱体浸没后继续下降一小段距 离。如图乙所示的是圆柱体下降过程中弹 簧测力计的示数F随圆柱体下降高度h变 化的关系图像。分析图像可知，圆柱体所受 的重力是 N;圆柱体浸没在水中 时，受到的浮力是 N;圆柱体的密 度是 kg/m3。（g取 10 N/kg) 12 10 6 3 12345678910h/cm 下册第十章第十章浮 力 第1节浮力 心课内基础闯关 1.浮水 2.保持不变竖直向上 3.40.80.6 4.1.0不变无关 5.D6.C )课外拓展提高 1.等于大于 2.乒乓球不受浮力乒乓球受到了浮力 3.变大大于【解析】原来两个电子测力计的示数相 同，随着抽气机逐渐将容器中的空气抽离，棉花和铜 块在空气中受到的浮力减小，则两个电子测力计的示 数均变大；由于棉花的体积大，在空气中受到的浮力 大，空气被抽离后，其减小的浮力多，使得最后悬挂棉 花的电子测力计的示数大于悬挂铜块的电子测力计 的示数。 4.D5.B 6.B【解析】浮力产生的原因是液体（或气体）对物体 上、下表面的压力差。图中物体D上表面受到水的压 力，但下表面没有受到水的压力，因此水对物体D不 会产生向上的压力差，则物体D不受浮力的作用。 7.【解释】(1)浮力2.41(2)一正确【交流】 (1)没有控制液体的密度相同(2)物体排开液体的 体积 ®核心素养提升 2.00.4【解析】由图像可知，当圆柱体完全露出水 面时，弹簧测力计的示数为2.0N,由二力平衡知识 得，圆柱体的重力为2.0。由图像可知，当圆柱体浸 没在水中时，弹簧测力计的示数F′=1.6N,故圆柱体 受到的最大浮力F浮=G-F'=2.0N-1.6N =0.4N。 第2节阿基米德原理 心课内基础闯关 1.竖直向上F=G排 2.D【解析】为了减小误差，应先测出小烧杯的重力，所 以最合理的实验顺序为丁、甲、乙、丙，故A错误。根据 称重法测浮力可知，重物受到的浮力F浮=F,一F2,故 B错误。溢水杯中装满水的目的是使重物排开的水的 多少等于排出到小烧杯中的水的多少，故C错误。阿 基米德原理反映了物体所受浮力与排开液体重力的关 系，即F浮=G排，F浮=F1一F2,G排=F-F4,F1、F2、F3、 F,之间应满足的关系式是F1一F2=F,一F,故D 正确。 3.增大增大 4.1079【解析】铁块在酒精中受到的浮力F浮= G排新精=m排新精g=0.008kg×10N/kg=0.08N,因为 F#s=P附V:名，所以铁块的体积V传=V,=Pnm监 P酒精g 0.08N 0.8X10kg/m×10N/kg=1X105m,则从烧杯 中溢出的水的质量m本=P水V铁=1.0×103kg/m3×1 X10-5m3=0.01kg=10g,铁块的质量m铁=P铁V铁 =7.9×103kg/m3×1×10-5m3=0.079kg=79g。 5.C【解析】因为三个小球的体积相等，所以由题图可 知，三个小球排开水的体积大小关系为V排甲<V排乙= V排丙，根据F#=P水gV排可知，三个小球受到的浮力 大小关系为F浮甲<F浮乙=F浮两，即甲受到的浮力最 小，乙、丙受到的浮力最大，且相等，故C正确。 6.解：(1)物块受到的浮力F浮=P水gV排=1.0X 103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N (2)物块下表面受到的压力F向上=F浮十F向下=10N +12N=22N (3)绳子对物块的拉力F=G-F浮=20N一10N= 10N ®课外拓展提高 1.大鱼大鱼排开水的体积比小鱼大 2.4.821.2×103【解析】由图甲可知，弹簧测力计 的分度值为0.2N,其示数为4.8N,故金属块的重力 G=4.8N。由图甲和图乙可知，金属块浸没在水中时 受到的浮力F浮水=G-Fz=4.8N-2.8N=2N。由 图甲和图丙可知，金属块浸没在某液体中时受到的浮 力F浮液=G-F丙=4.8N-2.4N=2.4N。根据阿基 米德原理可得金属块排开液体的体积V排液=V排水= F路水一 2N pkg1.0×103kg/m3×10N/kg =2×10-4m3,则 F浮液二 2.4N 被测液体的密度P度=V推g一2×10·mX10N/kg =1.2×103kg/m3。 3.50200【解析】该同学能施加的最大力F=G=mg= 30kg×10N/kg=300N。设该同学在水中最多能搬起体 积为V的石头，则F=G石一F浮，即F=P石gV一P水gV# =P石gV-P*gV,代入数据得300N=2.5×103kg/m× 10N/kg×V-1.0×103kg/m3×10N/kg×V,解得V= 2×10-2m3,所以该同学在水中最多能搬起的石头的 质量m′=p石V=2.5×103kg/m3×2×10-2m3= 50kg。这时石头受到的浮力F程=P水gV排=1.0X 103kg/m3×10N/kg×2×10-m3=200N。 4.D5.C 6.C【解析】两个铜块甲、乙的质量相等，根据密度计算 公式可知，甲、乙的体积相同。甲浸没在水中，乙浸没 在煤油中，由于P煤曲<ρ水，根据阿基米德原理可知，甲 受到的浮力大，故A错误。铝块和铜块的质量相等， 由于P<P解，根据密度计算公式可知，铝块体积大。 两者都浸没在煤油中，则铝块排开煤油的体积大，根 据阿基米德原理可知，铝块受到的浮力大，故B错误。 铝块和铜块的质量相等，由于P铝<P翻，根据密度计算 公式可知，铝块体积大。铜块浸没在煤油中，铝块浸 没在水中，铝块排开水的体积大，铝块所浸没的液体 的密度大，根据阿基米德原理可知，铝块受到的浮力 大，故C正确。体积相同的甲、乙两个铜块，甲浸没在 下册参考答案 (△ 水中，乙浸没在煤油中，根据阿基米德原理可知，甲受 到的浮力大，故D错误。 7.解：(1)金属块在水中受到的浮力 Fm=G-F=2.7N-1.7N=1N (2)金属块的体积 V=V排= F x g 1.0X10 kg/m'X10 N/kg=1X10m' (3)金属块的密度 m-G 2.7N -gV-10 N/kgx1x10-m-2.7x10'kg/m' 由表中数据可知，该金属块是铝块 8.(1)偏小(2)变小竖直向上(3)1相等 (4)0.2液体的密度 >核心素养提升 1281.5×103【解析】由图乙可知，当h=0时， 弹簧测力计的示数为12N,此时圆柱体在空气中，其 所受的重力G=F云=12N。从h=7cm开始，弹簧测 力计的示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中， 对圆柱体进行受力分析可知，此时圆柱体受到的浮力 F=G-F茶'=12N一4N=8N。由阿基米德原理可 知，物体排开水所受的重力等于它受到的浮力，即G排 =F=8N。由F浮=P水V排g可得，圆柱体浸没时排 开水的体积V维=F注 8N g1.0X10 kg/mX10 N/kg =8×10-m3=800cm3,因为圆柱体浸没，所以圆柱 体的体积V=V#=800cm,则圆柱体的密度p一gV G 12N 10N/kgX800X109m=L.5X103kg/m3. 阶段训练（四）》 1.变大变大 2.0.4×1036【解析】绳子刚好伸直时物块浸在水中 的深度h1=10cm一(36cm一30cm)=4cm,则浸在水 中的体积V1=(10cm)2×4cm=400cm3=4× 104m3,根据阿基米德原理可得，此时物块所受的浮 力Fm=p水gV1=1.0×10kg/m×10N/kg×4× 104m3=4N。由于此时绳子刚好伸直，因此物块的重 力G=Fm=4N,物块的体积V=(10cm)3=103cm3= 4N 0m则物块的密度p==gV宁0WkgX10 =0.4×103kg/m3。图乙中物块受到的浮力F' PkgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×103m3=10N,则 绳子的拉力F=Fm'-G=10N-4N=6N。 3.C4.A5.D6.B 7.BC【解析】F,为铁块浸入水中前的拉力（等于铁块 的重力)，F2为铁块浸没在水中后的拉力，根据称重 法测浮力可知，铁块受到的浮力F=F,一F2,故A 错误。根据阿基米德原理可知，铁块所受的浮力等于 排开的水所受的重力，所以小烧杯中水所受的重力 (排开的水所受的重力)G=F=F,一F2,故B正确。 铁块浸没在水中后，水面高度不变，水对溢水杯底的 压强不变，根据F=S可知，水对溢水杯底的压力不 12 八年级物理RJ版 变，溢水杯所受的重力不变。溢水杯对桌面的压力等 于水对溢水杯底的压力与溢水杯所受的重力之和，所 以溢水杯对桌面的压力不变，即F甲=F乙，故C正确。 图甲、乙中的溢水杯液面等高，且液体均为水，根据p =ρgh可知，水对溢水杯底部的压强相等，故D错误。 8.解：(1)小球受到的重力 G=mg=0.8 kgX10 N/kg=8 N (2)小球完全浸没在水中时，V排=V球=10-3m 小球受到的浮力F#=p水gV排=1.0×103kg/m3× 10N/kg×10-3m3=10N (3)细绳对小球的拉力 F=F-G=10N-8N=2N 9.(1)0.3(2)排开液体的体积无关(3)1.1×103 不变(4)小1.9 【解析】(1)由图甲可知，弹簧测力计的示数F=2.4N 所以物块所受的浮力F浮=G-F甲=2.7N一2.4N= 0.3N。(2)由图甲、乙、丙中的数据可知，在同种液体中， 物块排开液体的体积增大时，弹簧测力计的示数变小，由 称重法测浮力可知，物块受到的浮力变大，即物块排开液 体的体积越大，物块受到的浮力越大；由图丙、丁可知，物 块浸没在同种液体中的深度不同，所示的浮力相同，则物 块浸没在同种液体中时，所受浮力的大小跟浸没的深度 无关。(3)由图丁可知，物块浸没在水中受到的浮力 F浮水=1N,由图戊可知，物块浸没在盐水中受到的浮力 F*=G-F.=2.7N-1.6N=1.1N,因为物块浸没 在水中排开水的体积等于物块的体积，所以V=V排 F浮水 IN P*81.0X10kg/m×10NWkg=1X10m,则盐水 1.1N 的密度P盐水三 F浮盐水 Vg1×10-4m3×10N/kg =1.1× 103kg/m3。若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻 度线以下，并未调零，则测量的重力和拉力都偏大，但 浮力是差值，其是准确的，因此根据物块受到的浮力 计算出的盐水的密度是准确的。(4)根据F=pgV排 可知，物块浸没时排开水的体积和本身的体积相等， 所以将同一个物块浸没在密度越大的液体中时，物块 受到的浮力越大，根据F浮=G一F可知，弹簧测力计 的示数越小。当他把物块浸没在酒精中时，F浮酒精 P箱gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m =0.8N,此时弹簧测力计的示数F示=G一F浮酒精= 2.7N一0.8N=1.9N,故应在弹簧测力计刻度盘的 1.9N处对应标上0.8g/cm3的字样。 第3节物体的浮沉条件及应用 第1课时物体的浮沉条件 ®课内基础闯关 1.上浮大于2.5下沉 3.C4.C5.B 6.D【解析】最初没有向碗中加水时，碗漂浮，受到的浮 力等于自身重力；向漂浮在水面上的碗中加水，假如 碗里水的质量是缓慢均匀增加的，在碗未浸没到水中 时，仍处于漂浮状态，碗受到的浮力为碗的重力和碗