八年级:阿基米德原理及应用
阿基米德
●压力差法:F浮=F下-F上
如下图所示:
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●称重法:F浮=G-F
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●平衡法:悬浮或漂浮,F浮=G物
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【举手提问】
浮力的大小与哪些因素有关?
什么是阿基米德原理?
如何应用阿基米德原理计算浮力的大小?
【新课学习】
一、浮力大小的相关因素
[想想做做]
[观察与实验]
[实验反思]
1.当液体密度一定时,物体排开的液体越多,物体所受浮力就越大。
例如:轮船排水量越多受到的浮力就越大.
F浮=G-F=0.4N-0.12N=0.28N.
F浮=G-F=0.4N-0.08N=0.32N.
浸在液体中的物体都会受到液体向上的浮力,浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体的密度有关.
二、阿基米德原理
1.浮力的大小先用“称重法”测出。
如下图:
F浮=G-F=0.5N-0.3N=0.2N
如下图:
阿基米德原理:
(1)实验的最佳顺序是 .
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是 N.通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 .
(3)以下情况会影响结论的是 .
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×10³kg/m³),物体受到的浮力 .
(选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 步骤不需要弹簧测力计.(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
(1)此实验是探究“浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系”,实验中尽量把测量小桶的重力放在前面,最后测量桶和水的总重力,因此最佳顺序是丁、甲、乙、丙;
(2)图乙中物体受到浮力F浮=G-F=2N-1N=1N;通过实验得出结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力;
(3)当图乙水面未到达溢水杯口时,图乙中溢出水的体积不等于排开水的体积,因此将会影响结论;
(4)在图乙中将水换成酒精,液体密度减小,排开液体体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到浮力将变小;
(5)要探究“漂浮在液面上的物体所受的浮力大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中乙步骤不需要测力计,漂浮时浮力等于重力,不需要测量拉力.
(1) B (2)1排开液体所受的重力
(3) A (4)变小 (5)乙
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)木块下表面受到水的压强.
解:(1)根据阿基米德原理可得:
(2019天津)
2.(2019福建)(5分)
如图,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:
回答下列问题:
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮= ,被排开的水所受的重力G排= .(用上述测得量的符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点):
(a) ;(b) .
(3)物体没有完全浸没在水中, (选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理.
“在王冠之谜和阿基米德原理”的故事中,若王冠的质量为0.48kg,浸没在水中时,排开水的体积为4x10-5m3.求:
(1)王冠的密度是多少kg/m3?
(2)王冠浸没时受到水的浮力是多少N?
4.(2020常州)(9分)
创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;
②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示.
已知ρ水=1×10³kg/m³、g取10N/kg,问:
(1)该小球的密度有多大?
(2)未知液体的密度有多大?
(3)该密度计的最大测量值是 kg/m³.
(4)在测量范围内,某待测液体的密度ρ测与弹簧测力计示数F拉的关系式为
ρ测= kg/m³,该“浸没式液体密度计”的刻度值分布 .
(选填“均匀”或“不均匀”)
5.(2020郴州)(10分)
一边长为10cm的正方体物块,用细线系在底面积为200cm²的圆柱形容器底部.向容器内加水,物块上浮,被拉直后的细线长10cm.当物块一半体积浸入水中时(如图甲),细线拉力为3N;继续加水,当物块刚好浸没时(如图乙),停止注水,并剪断细线,使物块上浮直至漂浮.(g=10 N/kg).
求:
(1)物块处于图甲所示状态时所受浮力大小;
(2)物块密度;
(3)剪断细线后,物块漂浮时,水对容器底部的压强.
4.
5.