第13講 阿基米德原理-八年級(jí)下冊(cè)物理

第13講阿基米德原理第13講阿基米德原理知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)入阿基米德的啟示兩千多年以前，希臘學(xué)者阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測(cè)量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒有結(jié)果。一天，他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí)，看見浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開液體的體積嗎？知識(shí)精講知識(shí)精講考點(diǎn)1：阿基米德原理定義：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于。思考與交流思考1：浮力大小與哪些因素有關(guān)？【典例分析】【例1】（2021·山東歷下·八年級(jí)期末）如圖是小明探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過程示意圖。（1）此實(shí)驗(yàn)操作的合理順序是__________（用甲、乙、丙、丁表示）；（2）通過圖丙和圖__________可以測(cè)出實(shí)心圓柱體浸沒在水中時(shí)受到的浮力為__________N，小明進(jìn)一步分析比較其余實(shí)驗(yàn)步驟中的測(cè)量數(shù)據(jù)，就可以得出物體所受浮力的大小跟排開液體所受重力相等；（3）若在圖甲的操作中，小明沒有將圓柱體完全浸沒到水中，則測(cè)得的物體所受浮力會(huì)__________物體排開液體所受重力（選填“大于”“小于”或“等于”）；（4）為了得到更普遍的結(jié)論，下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中合理的是__________。A．用原來的方案和器材多次測(cè)量取平均值B．用原來的方案將水換成酒精或鹽水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C．用原來的方案將圓柱體換成其他物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（5）圖甲中，當(dāng)圓柱體浸沒在裝滿水的溢水杯后，將圓柱體繼續(xù)向不移動(dòng)一段距離（未觸底），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將__________（選填“變大”“不變”或“變小”），水對(duì)圓柱體底部的壓強(qiáng)將會(huì)__________（選填“變大”“不變”或“變小”）?！纠?】下列A、B、C、D四幅圖是“驗(yàn)證阿基米德原理”的過程情景，請(qǐng)根據(jù)圖示完成下面的填空．（1）實(shí)驗(yàn)中的所用圓柱體的重力為______N．（2）在情景圖B中存在的錯(cuò)誤是______（3）糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，在情景C中，圓柱受到的力F=______N（4）圓柱體排開的水所受的重力G排=______N．（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：浸在水中的物體受到的力______物體排開水所受到的重力．(選填“大于”、“等于”或“小于”)方法技巧方法技巧關(guān)于阿基米德原理的討論1．區(qū)分：浸沒、浸入、浸在、沒入；2．F?。溅岩篻V排ρ液——液體的密度；V排——物體排開的液體的體積；3．F?。溅岩篻V排——決定式表明浮力大小只和ρ液、V排有關(guān)，浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)?？键c(diǎn)2：阿基米德原理——簡單應(yīng)用1．阿基米德原理數(shù)學(xué)表達(dá)式：2．用于計(jì)算的導(dǎo)出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排3．適用范圍：液體和氣體【典例分析】【例3】（2021·江西南昌·八年級(jí)期末）觀察金魚缸中小金魚口中吐出的小氣泡，在升至水面的過程中（如圖所示），水對(duì)氣泡的壓強(qiáng)______；氣泡所受到的浮力______（填“變大”、“變小”或“不變”）。【例4】（2021·江西贛縣·八年級(jí)期末）地球氣候變暖，冰川熔化加劇，是造成海平面變化的原因之一；小明同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)，通過比較冰川完全熔化成水后，水的體積與冰川熔化前排開海水的體積，就能推斷海平面的升降。如圖所示，是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的質(zhì)量為m冰，海水的密度為ρ海，水的密度為ρ水，g用符號(hào)表示，求：（1）冰川熔化前受到的浮力；（2）冰川熔化前排開海水的體積；（3）冰川完全熔化成水后水的體積；（4）推斷海平面的升降，并說明理由?！纠?】（2021·廣東·深圳外國語學(xué)校八年級(jí)期中）小麗同學(xué)在做完“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)后，想順便測(cè)量鐵塊的密度，如圖所示：（1）這次實(shí)驗(yàn)操作的正確順序是___________（填序號(hào)）。（2）“甲丙丁戊”四個(gè)示意圖中的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，可算出鐵塊的密度ρ=________（已知F1、F2、F3、F4和ρ水）。（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小麗發(fā)現(xiàn)用以上方法測(cè)量鐵塊的密度比較麻煩，且運(yùn)算量較大，不如直接用天平、量筒和適量的水做實(shí)驗(yàn)，小麗的實(shí)驗(yàn)原理是________；下面是小麗的實(shí)驗(yàn)步驟，其正確的順序是________A．在量筒中倒入適量體積的水，記下體積V1；B．代入密度公式；C．用天平測(cè)出鐵塊的質(zhì)量m；D．把鐵塊浸沒在量筒中的水里，記下水面所對(duì)應(yīng)的刻度V2；得出鐵塊的密度為ρ鐵=___________。方法技巧方法技巧1.公式F浮＝ρ液gV排中的ρ液是液體的密度，而不是物體的密度ρ物；V排是物體排開的液體的體積；當(dāng)物體浸沒在液體中時(shí)，V排＝V物；當(dāng)物體部分浸入液體中時(shí)，V排＜V物。2.由F?。溅岩篻V排可知，物體排開液體的體積V排一定時(shí)，物體所受浮力的大小與液體的密度成正比；在同一種液體中，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積成正比。提分作業(yè)提分作業(yè)1．（2021·山東羅莊·八年級(jí)期末）裝有不同液體的甲、乙兩燒杯，放入兩個(gè)完全相同的物體，當(dāng)物體靜止后兩燒杯中液面恰好相平，如圖所示．液體對(duì)甲、乙兩燒杯底部的壓強(qiáng)分別是p甲、p乙，液體對(duì)兩物體的浮力分別是F甲、F乙，下列判斷正確的是（）A．p甲＞p乙，F(xiàn)甲=F乙 B．p甲=p乙，F(xiàn)甲＞F乙C．p甲＜p乙，F(xiàn)甲=F乙 D．p甲=p乙，F(xiàn)甲＜F乙2．（2021·山東羅莊·八年級(jí)期末）如圖，A、B、C三個(gè)體積相同的小球，放在液體中靜止，它們受到的浮力大小分別為FA、FB、FC，則（）A．FA＞FB＞FC B．FA＜FB＜FCC．FA＝FB＞FC D．FA＝FB＜FC3．（2021·山東沂水·八年級(jí)期末）將重為，體積為的物體投入一裝有適量水的燒杯中，當(dāng)物體靜止時(shí)，下列判斷正確的是（g?。ǎ〢．物體懸浮， B．物體漂浮，C．物體漂浮， D．物體沉底，4．（2021·山東高唐·八年級(jí)期末）一個(gè)薄壁密封飲料瓶內(nèi)裝有一些飲料，分別放在裝有甲、乙兩種液體的容器中，靜止后飲料瓶的狀態(tài)如圖所示飲料瓶受到的浮力分別為F浮甲、F浮乙。甲、乙兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙。則（）A．F浮甲＞F浮乙，ρ甲＞ρ乙 B．F浮甲＜F浮乙，ρ甲＜ρ乙C．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＞ρ乙 D．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＜ρ乙5．（2021·江西育華學(xué)校八年級(jí)期末）如圖所示，AB兩物塊以不同方式組合，分別靜止在甲?乙兩種液體中，由此可判斷______；若A物塊在兩種液體中受到的浮力分別為F甲?F乙，則F甲______F乙（均選填“>”?“<”或“=”）?6．（2021·江西·南昌市第二十六中學(xué)八年級(jí)期末）中山艦是“濃縮了中國現(xiàn)代史”的一代名艦，其排水量為780t，長64.48m，寬8.99m，它在安全航行中受到的最大浮力為______N．1938年中山艦在長江被日軍擊中，沉入19m深的江底，則沉沒后的中山艦艦底受到水的壓強(qiáng)是______Pa。（10N/kg）7．（2021·山東魚臺(tái)·八年級(jí)期末）如圖，重為5N，體積為0.2×10-3m3的物體用細(xì)線系在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，將它浸沒在水中，物體受到的浮力是____N，靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是______N（g=10N/kg）。8．（2021·山東沂水·八年級(jí)期末）如圖所示是實(shí)驗(yàn)過程中彈簧測(cè)力計(jì)掛著同一金屬塊的示數(shù)。則金屬塊浸沒在水中時(shí)，受到的浮力是___________N，該金屬塊的密度是___________kg/m3。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）9．（2021·山東高唐·八年級(jí)期末）體積均為200cm3的木塊和合金塊，放入水中靜止時(shí)的情況如圖所示，已知木塊重為1.8N，合金塊重為6N，則木塊受到的浮力為______N，合金塊受到的浮力為______N。（g＝10N/kg）10．（2021·山東沂南·八年級(jí)期末）如圖所示，同一個(gè)圓錐，正掛時(shí)如圖甲，倒掛時(shí)如圖乙，都浸沒在水中，則圓錐正掛時(shí)受到的浮力______（“大于”、“小于”或“等于”）倒掛時(shí)受到的浮力。若這個(gè)圓錐正掛時(shí)細(xì)線受到的拉力為6N，受到的浮力為4N，則這個(gè)物體的質(zhì)量是______kg（）。11．（2021·江西南昌·八年級(jí)期末）某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材，按照如圖所示的步驟，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系：（1）先用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和石塊的重力，其中石塊的重力大小為____N；（2）把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為_____N，石塊排開的水所受的重力可由______（填字母代號(hào)）兩個(gè)步驟測(cè)出；（3）由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等于________；（4）為了得到更普遍的結(jié)論，下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理的是______；A．用原來的方案和器材多次測(cè)量取平均值B．用原來的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C．用原來的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（5）另一實(shí)驗(yàn)小組在步驟C的操作中，只將石塊的一部分浸在水中，其他步驟操作正確，則______（選填“能”或“不能”）得到與（3）相同的結(jié)論；（6）圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與圓柱體下表面浸入深度h變化的關(guān)系圖（僅畫出h為6﹣12cm范圍的圖線），已知圓柱體高為4cm，請(qǐng)結(jié)合圖甲中測(cè)量數(shù)據(jù)，在圖乙中畫出h為0﹣6cm范圍時(shí)的F﹣h圖線。______12．（2021·山東寧津·八年級(jí)期末）潛水艇為增強(qiáng)國防力量，維護(hù)祖國安定發(fā)揮了重要作用。潛水艇截面如圖所示，通過向水艙中充水或從水艙向外排水來改變潛水艇的自重，從面使其下沉或上浮。我國某型號(hào)潛水艇的總體積為2×103m3，水艙未充海水時(shí)潛水艇總重為1.26×107N，最大下潛深度可達(dá)400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求：（1）最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)；（2）潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力；（3）潛水艇懸浮在海水中時(shí)，水艙中充入海水的質(zhì)量。13．（2021·山東費(fèi)縣·八年級(jí)期末）如圖，盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上靜止，容器底面積為0.05m2