3阿基米德原理（原卷版）

一、阿基米德原理1、內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力。2、公式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排注意：阿基米德原理也適用于氣體，此時(shí)F浮=ρ氣gV排?！锾貏e提醒浸沒和浸入的區(qū)別“浸在液體中的物體”包含兩種狀態(tài)：①物體全部浸入液體中，即物體浸沒在液體中，此時(shí)V排=V物；②物體的一部分浸入液體中，另一部分露在液面上，此時(shí)V排<V物?！究偨Y(jié)歸納】計(jì)算浮力大小的四種方法稱重法壓力差法公式法平衡法浮力等于物體的重力G減去物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F，即F浮=GF浮力等于物體上、下表面受到的液體的壓力差，即F浮=F向上F向下根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排計(jì)算物體漂浮或懸浮時(shí)，由二力平衡條件得浮力等于重力，即F浮=G▲拓展培優(yōu)利用阿基米德原理測(cè)量物體的密度稱重法測(cè)浮力的公式F浮=GF。由阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知，。若物體浸沒在水中，則，此時(shí)。二、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)探究：探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄扛×Φ拇笮「砰_液體所受重力的關(guān)系。【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】用"稱重法"測(cè)出物體在水中受到的浮力，同時(shí)測(cè)出物體受浮力時(shí)排開液體的重力，然后比較二者之間的數(shù)量關(guān)系。【實(shí)驗(yàn)器材】小石塊、細(xì)線、水、溢水杯、小桶、彈簧測(cè)力計(jì)?！緦?shí)驗(yàn)圖示】【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）將小石塊用細(xì)線系住，掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，如圖甲，測(cè)出小石塊的重力G1;（2）將小桶掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，如圖乙，測(cè)出其重力G桶;（3）將水倒入溢水杯中，使水面恰好到達(dá)溢水杯的溢水口處，并將小桶放在溢水口下，然后將小石塊慢慢浸入水中，直至浸沒，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F;（4）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和溢出水的總重G2;（5）分別計(jì)算出小石塊受到的浮力F浮和排開水所受的重力G排，并比較它們的大小是否相同?！咀⒁馐马?xiàng)】（1）倒入溢水杯中的水，水面必須與溢水口恰好相平，若溢水杯中水未裝滿，會(huì)導(dǎo)致測(cè)出的小石塊排開的水的重力偏小。（2）利用小桶收集溢出的水時(shí)，必須待小石塊浸沒在水中后，溢水杯中的水不再溢出為止。（3）為尋求普遍規(guī)律，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)換用不同的小石塊或液體多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！緶剀疤崾尽勘緦?shí)驗(yàn)為避免因沾水而使測(cè)得的小石塊重、空桶重偏大，應(yīng)先測(cè)小石塊重、空桶重，測(cè)量順序不能顛倒?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】實(shí)驗(yàn)次數(shù)小石塊重力G1/N小桶重力G桶/N小石塊浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)實(shí)數(shù)F/N小桶和排開水的總重力G2/N浮力F浮/N排開水的重力G排/N12.211.41.80.80.822.711.72.01.01.033.212.02.21.21.2【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，小石塊受到的浮力等于它排開水的重力。1、如圖小曾將一個(gè)浮在水面上的不銹鋼碗用力向下按壓，直到碗全部浸沒并沉入盆底。在這個(gè)過程中碗受到的浮力（

）A．一直增大B．一直減小C．先增大后減小，最后不變D．先減小后增大，最后不變2、如圖所示，體積相等的甲、乙、丙三個(gè)物體浸沒在水中。甲上浮、乙懸浮、丙下沉。在甲未露出水面且丙沉底之前（）A．甲受到的浮力大 B．乙受到的浮力大C．丙受到的浮力大 D．甲、乙、丙受到的浮力一樣大3、如圖用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛鐵塊從離水面的某一高度緩慢放入水中，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化圖像應(yīng)為（）A．B．C． D．4、如圖甲為盛水的燒杯，上方有彈簧測(cè)力計(jì)懸掛的圓柱體，將圓柱體緩慢下降，直至將圓柱體全部浸入水中，整個(gè)過程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖象如圖乙所示，g取10N/kg，不考慮液面的變化，下列說法正確的是（）A．圓柱體受到的最大浮力是3NB．圓柱體的高度為8cmC．圓柱體的重力是6ND．當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒時(shí)，下表面受到水的壓強(qiáng)為400Pa5、小明同學(xué)在探究“影響浮力大小的因素”時(shí)，依次做了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)。下面分析中錯(cuò)誤的是（）A．當(dāng)物體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力為1NB．分析A、C、D可得，物體在液體中所受浮力大小與液體密度有關(guān)C．當(dāng)物體從接觸水面開始，到浸沒于水中，直至浸沒到更深位置（未觸底），在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關(guān)系的圖像是①D．小明在實(shí)驗(yàn)中用到的液體的密度為0.8×103kg/m36、如圖所示，重為8牛的木塊A用細(xì)線固定在裝水的容器中。木塊所受浮力的方向?yàn)?。剪斷?xì)繩，木塊上浮的過程中，所受的浮力將，下表面受到的液體壓強(qiáng)將。（后兩空均選填“變大”“不變”或“變小”）7、質(zhì)量為405g的長(zhǎng)方體金屬塊，體積為150cm3，掛在細(xì)線下在水中靜止，如圖所示，金屬塊的下表面距燒杯底部3cm，距水面7cm。金屬塊受到的浮力為N；水對(duì)金屬塊下表面的壓強(qiáng)為Pa。（水的密度）8、興趣小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、物塊、溢水杯、小桶、鐵架臺(tái)等器材驗(yàn)證阿基米德原理。（細(xì)線的質(zhì)量和體積均忽略不計(jì)）（1）使用彈簧測(cè)力計(jì)前，要將指針調(diào)在位置。（2）實(shí)驗(yàn)中所用物塊的重力為N。（3）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)溢水杯中未裝滿水，如圖甲所示，這樣實(shí)驗(yàn)會(huì)使測(cè)得的溢出水的重力（填“偏大”或“偏小”）。（4）溢水杯裝滿水后，將物塊浸沒在水中，如圖乙所示，物塊受到的浮力為N，物塊受到的浮力大小與它排開水所受的重力大小。（5）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)F5>F3，說明物塊受到的浮力大小與有關(guān)。換用酒精再次實(shí)驗(yàn)的目的是（填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）。1、094型戰(zhàn)略核潛艇是我國(guó)自主研發(fā)的目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的核潛艇，下列有關(guān)該潛艇說法正確的是（）A．核潛艇通過改變浮力大小來實(shí)現(xiàn)上浮和下沉B．浸沒在水中的核潛艇上浮時(shí)，所受浮力會(huì)逐漸變大C．浸沒在水中的核潛艇下潛時(shí)，所受浮力大于自身重力D．漂浮在水面的核潛艇所受的浮力與自身重力是一對(duì)平衡力2、如圖所示，放在水平桌面上的三個(gè)完全相同的容器內(nèi)，裝有適量的水，將A、B、C三個(gè)體積相同的正方體分別放入容器內(nèi)，待正方體靜止后，三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同．下列說法正確的是A．物體受到的浮力大小關(guān)系為FA＞FB＞FCB．三個(gè)物體的密度大小關(guān)系為ρA＞ρB＞ρCC．容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F甲＞F乙＞F丙D．容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系為P甲=P乙=P丙3、一彈簧測(cè)力計(jì)下掛一圓柱體，將圓柱體從盛水燒杯上方離水面某一高度處緩慢下降，將圓柱體逐漸浸入水中。如圖是整個(gè)過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)下與圓柱體下降高度變化關(guān)系的圖像。（g取10N/kg）下列說法正確的是（）A．圓柱體受到的重力是8NB．圓柱體受到的最大浮力是12NC．當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒時(shí)，下表面受到水的壓強(qiáng)為400PaD．圓柱體的密度是1.2×103kg/m34、將一木塊用細(xì)線在空的容器底部，開始往容器中緩慢加水至圖甲所示位，木塊受到的浮力F隨容器中水深h的變化關(guān)系如圖乙，則木塊（）A．重為8N B．體積為4×104m3C．密度為0.5×103kg/m3 D．受到細(xì)線的最大拉力為12N5、兩同學(xué)分別在底端封閉的兩支相同吸管中裝入不同質(zhì)量的細(xì)沙，制成了A、B兩支密度計(jì)，放入同一個(gè)盛有水的燒杯中，靜止后如圖所示。下列說法正確的是（）A．密度計(jì)A所受浮力較小B．密度計(jì)B所受重力較小C．兩密度計(jì)底部所受水的壓強(qiáng)相等D．兩密度計(jì)在水面處的刻度值不同6、為了驗(yàn)證阿基米德原理，小嘉依次進(jìn)行了下圖所示的實(shí)驗(yàn)。其中操作C把石塊浸沒在裝滿水的“溢水杯”中，同時(shí)收集石塊排開的水。

（1）操作D中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N時(shí)，能驗(yàn)證阿基米德原理；（2）在操作C時(shí)，浸沒在水中的石塊，繩子突然斷了，它所受的浮力（選填“變大”、“不變”或“變小”）；（3）石塊的密度是kg/m3。7、某小組同學(xué)在做科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，如圖所示：a．將一個(gè)長(zhǎng)方體物體（物體不吸水）掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，物體的下表面剛好與水面接觸，如圖甲所示；b．移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體向下移動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示；c．繼續(xù)移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體再向下移動(dòng)，物體剛好浸沒水中，如圖丙所示，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為；（1）圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N；（2）分析測(cè)量結(jié)果可知，在圖丙中物體受到的浮力比在圖乙中受到的浮力大N，由此說明，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積；（3）圖乙中液體對(duì)容器底的壓力為，圖丙中液體對(duì)容器底的壓力為，則；（4）該物體的密度為。8、小科學(xué)習(xí)了浮力的有關(guān)知識(shí)后，制作了一臺(tái)浮力秤，可方便地稱量物體的質(zhì)量，其構(gòu)造如圖甲所示。已知小筒底面積為0.001m2，小筒最多下沉深度為0.2m，小筒和秤盤總重為0.6N。（g=10N/kg）（1）如圖甲，當(dāng)秤盤上不放物體時(shí)，小筒受到的浮力是多少？（2）如圖乙，在秤盤上放一質(zhì)量為40g的物體，求浸入深度h是多少米？（3）此浮力秤一次能測(cè)量的最大質(zhì)量是多少？9、如圖是我國(guó)最新自主研制的“海斗號(hào)”無人潛水器，它的質(zhì)量為1000kg，平均密度為5×103kg/m3，最大下潛深度可達(dá)10970m（取海水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）當(dāng)“海斗號(hào)”無人潛水器下潛到100m深度時(shí)，受到的海水壓強(qiáng)為多少？（2）現(xiàn)用鋼繩將“海斗號(hào)”無人潛水器緩慢放入海水中浸沒并勻速下降，此時(shí)它受到的浮力為多大？（3）此時(shí)鋼繩對(duì)潛水器的拉力是多大？10、如圖所示，在水平地