八年级下物理课件9-2 阿基米德原理_沪粤版

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第九章 浮力与升力 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 6 1．浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的 大小等于______________________的重力。这就 是著名的阿基米德原理。实验证明，阿基米德原 理对________同样适用。 被物体排开的液体 气体 2．阿基米德原理表达式：F浮＝G排＝ρ液gV排。 (1)表达式中V排是指物体排开液体的体积，即物体浸入液 体中的体积，但V排不同于V物。当物体漂浮时，V排 ______V物；当物体悬浮时，V排______V物；当物体下 沉时，V排______V物。 (2)由阿基米德原理可知，浸入液体中的物体受到的浮力 只与____________和______________________有关。 < ＝ ＝ 液体的密度 物体排开液体的体积 3．适用范围：阿基米德原理适用于计算液体和气体对物体的 浮力，当用此公式计算物体在气体中所受到的浮力时，公 式中ρ液要改成________。ρ气 返回 1．(中考·新疆)小华在探究浮力与哪些因素有关时，将一金 属块悬挂在弹簧测力计下，示数为7.5 N。当把金属块完 全浸没在水中时，测力计示数为6.5 N，金属块所受浮力 为________N；当金属块在水中深度增加时，发现测力计 示数不改变，说明浮力大小与物体浸没在水中的深度 ________(填“有关”或“无关”)。 1 无关 1 返回2题点拨 返回 点拨： 浮力F浮＝G－F＝7.5 N－6.5 N＝1 N。 2．(颍泉区期中)A、B、C三个体积相同的小球投入到某液体 中所处的位置如图所示，比较三球所受浮力有(　　) A．A、B、C三球所受浮力相等 B．B、C两球所受浮力相等，A球所受浮力小于B、C球 C．A、B两球所受浮力相等，C球所受浮力小于A、B球 D．A球所受浮力大于B球， B球所受浮力大于C球 B 返回3题点拨 点拨： 都在同一种液体中，所以密度相同，由图知，A排开液 体的体积最小，B，C完全没入排开体积相同，等于物体体 积，又因为三个小球体积相同，根据F浮＝ρgV排可得，B， C两球浮力相等，A球的浮力小于B，C球。 返回 3．(中考·菏泽)2018年5月13日早晨7时，中国首艘国产航母 驶离码头进行海试，若该航母排开海水的体积为7×104 m3(ρ海水＝1.03×103 kg/m3，g＝10 N/kg)，它所受的浮 力是____________N。 2 7.21×108 返回4题点拨 返回 点拨： F浮＝ρ海水V排g＝1.03×103 kg/m3×7×104 m3×10 N/kg ＝7.21×108 N。 返回 4．(中考·衢州)篆刻社团的小柯，对篆刻印章的石头的密度 进行测量，相关过程及数据如图，则石头的密度为 ________g/cm3，再将它浸没在烧杯中的水里，石头受到 的浮力为________N。(g取10 N/kg) 2.5 0.2 5．测力计上挂一重为10 N的金属块，当金属块体积的四 分之一浸入水中静止时，测力计的示数为8 N，若金 属块全部浸入水中且未碰到容器底部，测力计的示数 为(　　) A．2 N B．4 N C．6 N D．8 N A 返回6题点拨 点拨： 当金属块体积的四分之一浸入水中金属块受到的浮力： F浮＝G－F示＝8 N－6 N＝2 N。当金属块全部浸入水中且未 碰到容器底部时，V排′＝V＝4V排，根据F浮′＝ρ水V排′g＝ ρ水4V排g＝4ρ水V排g＝4×F浮＝4×2 N＝8 N；则测力计的示数 F拉＝G－F浮′＝10 N－8 N＝2 N。 返回 6．(中考·百色)小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过 程如图所示，他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计的挂钩 上，然后把物体浸没在盛满水的溢水杯中，此时弹簧测 力计示数为F＝0.3 N，接着再分别用弹簧测力计测出 小桶与排开水的总重为G1＝0.5 N和空小桶的重为G2＝ 0.2 N。求： (1)物体浸没水中所受的浮力。 (2)物体的重力。 解：(1)物体排开水的重力G排＝G1－G2＝0.5 N－0.2 N＝ 0.3 N。 由阿基米德原理可得物体浸没水中所受的浮力F浮＝ G排＝0.3 N。 (2)由F浮＝G－F可得物体的重力G＝F浮＋F＝0.3 N＋ 0.3 N＝0.6 N。 返回 7．(中考·扬州)如图所示，为了验证阿基米德原理，小明在 一个塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水，用弹簧 测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料 袋慢慢浸入水中，观察到测力计的示数变________，说 明盛水的塑料袋排开____________越大， 受到的浮力越大。 小 水的体积 继续将塑料袋慢慢浸入水中，当观察到 ______________________________现象时，弹簧测力计 的示数为零，由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑 料袋装满水做同样的实验，操作时发现，塑料袋尚未完 全浸入水中弹簧测力计的示数已为零，这是 ______________________缘故。 袋内水面与烧杯中的水面相平的 塑料袋中水没有装满 返回8题点拨 点拨： 塑料袋慢慢浸入水的过程中，塑料袋排开水的体积 增大，水的密度不变，水对塑料袋的浮力增大，而塑料 袋内水受到的重力＝拉力＋浮力，物体的重力不变，浮 力增大，弹簧测力计对物体的拉力(示数)减小；当袋内水 面与烧杯中的水面相平，则排开水的体积等于袋内水的 体积，根据阿基米德原理，此时排开水的重力等于袋内 水的重力，所以测力计的示数应为零。 返回 8．(中考·乐山)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用 弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所 示。在铝块浸入水的过程中，溢水杯底所受水的压力将 ________，电子秤的读数将________。(均填“变大”“变 小”或“不变”) 不变 不变 返回9题点拨 点拨： 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢 水杯中水的深度不变，根据公式p＝ρgh可知，水对溢水杯 底的压强不变，根据公式F＝pS可知，水对溢水杯底的压 力不变；由于溢水杯中装满水，铝块浸没在水中静止时， 根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重， 铝块对水的压力大小与浮力相等，所以溢水杯对电子秤的 压力不变，即电子秤示数不变。 返回 9．(濉溪月考)将甲、乙两个不同材料的实心物体分别挂在已 调零的弹簧测力计上，当把它们分别浸没到水中时，发 现弹簧测力计的示数都不为零，但示数减小相同。下列 说法中正确的是(　　) A．甲、乙两个物体一定处在水中相同深度 B．甲、乙两个物体所受的浮力大小相等 B C．甲、乙两个物体浸没在水中时，弹簧测力计示数是相同的 D．甲、乙两个物体在空气中时，弹簧测力计示数是相同的 返回10题点拨 点拨： 物体浸没在水中，弹簧测力计减少的示数就是物体受 到的浮力大小，减小的示数相同说明受到的浮力相同。 返回 10．(中考·兰州)如图所示，为了验证“阿基米德原理”，某同 学做了如下实验： (1)如图甲，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石 块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小 桶 的 拉 力 记 为 T 1 ， 小 桶 与 石 块 的 总 重 记 为 G ， 则 T1________(填“＞”“＜”或“＝”)G； (2)如图乙，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出 的水便流到旁边的小水杯中，将排出的水的重力记为G排； ＝ (3)如图丙所示，把小水杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶 中，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小 桶的拉力记为T2，则T2________(填“＞”“＜”或“＝”)T1； (4)通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到 的 浮 力 F 浮 与 排 出 水 的 重 力 G 排 之 间 的 关 系 ________________________________________________。 (要求写出推导过程) ＝ T1＝G，T2＝G＋G排－F浮，且T1＝T2，所以F浮＝G排 返回11题点拨 点拨： (1)弹簧对小桶的拉力记为T1和小桶与石块的总重是平 衡力，大小相等，即T1＝G；(3)在两个拉力的作用下，弹簧 伸长到相同的位置，起到相同的效果，所以这两个拉力大 小相等；(4)甲图中，T1＝G，丙图中，T2＝G＋G排－F浮； 因为T1＝T2，所以G＝G＋G排－F浮，所以F浮＝G排。 返回 称重法测量物体的密度 11．(长丰三模)如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面 上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。如图乙所示 是钢绳拉力随时间t变化的图像，若不计水的阻力，(ρ水＝ 1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (1)石料全部没入水中时受到的浮力； (2)石料的体积； (3)石料的密度。 解：(1)由图乙所示可知，当石料没有浸入水中时，拉力等于 重力，即：F1＝G＝1 500 N，当石料完全浸入后，拉 力F2＝900 N，F浮＝G－F2＝1 500 N－900 N＝600 N； (2)根据阿基米德原理，F浮＝ρ水gV排， 得：V排＝ ＝ ＝6×10－2 m3；g F  浮 水 3 3 600 1.0 10 kg / 10 / N m N kg  因为石料完全浸没，石料的体积：V石＝V排＝6×10－2 m3； (3)石料的质量：m石＝ ＝ ＝150 kg， 石料的密度：ρ石＝ ＝ ＝2.5×103 kg/m3。 g G 1500 10N/kg N V m石 石 -2 3 150kg 6 10 m 【思路点拨】(1)分析钢绳拉力随时间t变化的图像，石料以恒 定的速度下降，当石料没有浸入水中时，拉力等于重力，据 此求出石料的质量；当石料完全浸入后，浮力等于重力减去 拉力，据此求出石料受到的浮力；(2)根据阿基米德原理求 石料排开水的体积(石料的体积)；(3)知道石料重，利用重力 公式求石料的质量，最后利用密度公式求石料的密度。 返回