资源简介

(共32张PPT)
模块二　物质、运动和相互作用
第18讲
浮力　阿基米德原理
新课标 内容要求 1.通过实验，认识浮力，知道阿基米德原理。
2.探究浮力的大小与哪些因素有关。
【教材导航】 人教教材八下P49～56；粤沪教材八下P84～93
考点1　 浮力
1.浸在液体（或气体）中的物体受到方向〔1〕 　竖直向上　 的托力，叫浮力。浮力方向：〔2〕 　竖直向上　 ，施力物体：〔3〕 　液（气）体　 。
竖直向上
竖直向上
液（气）体
2.浮力产生的原因：液体对物体向上的压力F向上大于液体对它向下的压力F向下。则浮力用表达式可表达为F浮＝〔4〕 　F向上－F向下　 。
F向上－F向下
3.浮力大小可以用称重法得出，即用〔5〕 　弹簧测力计　 分别测出物体的重力G和浸没在液体中时弹簧测力计的示数F拉，则表达式为F浮＝〔6〕 　G－F拉　 。
弹簧测力计
G－F拉
4.影响浮力大小的因素：物体所受浮力的大小只与〔7〕 　液体（或气体）的密度　 和物体〔8〕 　排开液体（或气体）的体积　 有关，与物体所处的深度无关。
液体（或气体）的密度
排开液体（或气体）的体积
考点2　 阿基米德原理
5.阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它〔9〕 　排开的液体所受的重力　 ，用公式表示为F浮＝〔10〕 　G排　 。其推导式为F浮＝m排g＝〔11〕 　ρ液gV排　 。从推导式可以看出，浮力的大小与〔12〕 　液体密度　 和〔13〕 　排开液体的体积　 有关。
排开的液体所受的重力
G排
ρ液gV排
液体密度
排开液体的体积
1.（改编自人教教材八下P49　导图）如图所示，海洋中巨大的冰山能漂浮在水面上。下列说法中不．正．确．的是（　B　）
A.冰山受到的浮力等于冰山的重力
B.冰山的密度等于海水的密度
C.冰山在海面上处于平衡状态
D.冰山受到浮力的施力物体是海水
B
2.（改编自人教教材八下P51　实验）如图所示，用同一金属块“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，不．能．验证的猜想是（　A　）
A.浮力的大小可能与物体的体积有关
B.浮力的大小可能与液体的密度有关
C.浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关
D.浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关
A
3.（改编自人教教材八下　图10.1－3）如图所示，一个高为12.5 cm的长方体竖直悬浮在某液体中，底面积为80 cm2，上表面受到液体的压力F1为8 N，下表面受到液体的压力F2为16 N（g取10 N/kg）。下列说法错．误．的是（　C　）
A.长方体受到的浮力为8 N
B.液体的密度为0.8×103 kg/m3
C.长方体上表面到液面的距离h1＝10 cm
D.液体对物体下表面的压强为2×103 Pa
C
4.（改编自人教教材八下　图10.2－1）如图所示，在水桶中装满水，用手把空的饮料罐缓缓地按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按感觉浮力越 　大　 这个实验告诉我们，浮力的大小跟物体排开液体的 　体积　 有关。在将饮料罐下按的过程中（水未进人罐内）桶底受到水的压强 　变大　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
大
体积
变大
5.（改编自人教教材八下P56　T4）在空气中用弹簧测力计称量某个金属零件时示数为7.9 N，当把零件浸没在密度为0.9×103 kg/m3的煤油中称量时示数为7.0 N，该金属零件受到的浮力为 　0.9　 N，其体积为 　1.0×10－4 m3　 ，密度为 　7.9×103 kg/m3　 。（g＝10 N/kg）
0.9
1.0×10－4 m3
7.9×103
kg/m3
实验16　探究浮力的大小与哪些因素有关
在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
猜想3：浮力的大小可能与物体浸没的深度有关
猜想4：浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想5：浮力的大小可能与物体的重力有关
为了验证猜想，小明利用下面的实验装置进行探究：（g取10 N/kg）
　　
（1）物体在图②位置受到的浮力为 　1.8　 N。
（2）为了验证猜想1，可选用 　①④⑤　 图进行操作，实验证明猜想1是 　正确　 （填“正确”或“错误”）的。
（3）分析图①②③，可以得出：猜想② 　正确　 （填“正确”或“错误”）。
（4）分析图①③④，可以得出：猜想③ 　错误　 （填“正确”或“错误”）。
1.8
①④⑤
正确
正确
错误
（5）为了验证猜想4，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图⑥所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关。小珍认为此结论不可靠，主要原因是 　没有控制排开液体的体积相同　 。
（6）为了验证猜想5，小明选用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N。然后进行如图⑦所示的实验。比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力 　无　 （填“有”或“无”）关。
（7）综合上面各步骤，我们得出：浮力的大小跟 　物体排开液体的体积、液体的密度　 有关，与其他因素无关。主要运用的科学探究方法是 　控制变量法　 。
没有控制排开液体的体积相同　
无
物体排开液体的体积、液体的
密度
控制变量法
实验17　探究阿基米德原理
在探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验中：
（1）图A所示溢水杯中的水应当刚好与溢水口 　相平　 。
相平
（2）按照如图所示的实验顺序，可能会导致测出的排开液体所受重力 　偏小　 （填“偏大”或“偏小”），正确的排序应该为 　B　 （填选项）。
A.ACBDE B.EABCD C.ADCEB D.EACBD
（3）实验测出物体所受的浮力为 　F1－F2　 ，排开液体所受的重力为 　F3－F4　 （用F1、F2、F3、F4表示）。
偏小
B
F1－F2
F3－F4
疑难点1　 浮力大小的影响因素
1.关于物体在液体中受到的浮力，下列说法中正确的是（　C　）
A.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大，受到的浮力越小
C.物体排开水的体积越大，受到的浮力越大
D.浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关
【突破指引】浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关，跟物体的密度、自身形状等因素均无关。
C
2.如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则放飞气球时，下列说法中正确的是（　B　）
A.F氢＞F空 B.F氢＝F空
C.F氢＜F空 D.条件不足，无法比较
3.将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测力计示数的减小值相同，则这两物体必定有相同的（　D　）
A.重力 B.密度 C.质量 D.体积
B
D
疑难点2　 正确利用阿基米德原理计算相关问题
4.把一块重力G＝6.8 N的金属零件，挂在弹簧测力计上，并把它浸没在水中。静止时弹簧测力计的示数F＝5.2 N。求：（g取10 N/kg，ρ水取1.0×103 kg/m3）
（1）金属零件所受浮力；
（2）金属零件的体积；
（3）金属零件的密度。
解：（1）由题意可知G＝6.8 N，F示＝5.2 N
金属零件所受浮力F浮＝G－F示＝6.8 N－5.2 N＝1.6 N
（2）由F浮＝ρ水gV排可得，金属零件的体积
V＝V排＝＝＝1.6×1 m3
（3）金属零件的质量m＝＝＝0.68 kg
矿石的密度ρ＝＝＝4.25×103 kg/m3
答：（1）金属零件受到的浮力为1.6 N；
（2）金属零件的体积为1.6×1 m3；
（3）金属零件的密度为4.25×103 kg/m3。
【突破指引】运用阿基米德原理公式计算时要注意密度是液体的密度和物体浸入液体的体积，特别注意单位的统一。
5.为探究“浮力大小与哪些因素有关”，小高设计了如图所示实验，请依据实验回答：
（1）比较b、c两图可知，物体浸在水中的体积越大，受到的浮力 　越大　 。
（2）比较图 　e　 和图d可知，物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
（3）由实验数据可知，盐水的密度为 　1.2×103　 kg/m3。
越大
e
1.2×103
6.如图甲所示，小聪利用课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示，则圆柱体的重力为 　2　 N，圆柱体受到的最大浮力为 　0.4　 N，圆柱体的体积为 　4×10－5　 m3。（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）
2
0.4
4×10－5
考向1　 浮力的产生
1.下列关于浮力的说法中正确的是（　B　）
A.浮力的大小与物体浸没的深度有关
B.浮力是由于物体上、下表面受到的压力不同而产生的
C.在水中会下沉的金属块不受到浮力
D.埋在河底泥沙中的贝壳受到浮力作用
B
2.改编（1）如图1甲是一个上下两端开口的玻璃管，在上、下开口处分别蒙上了绷紧程度相同的橡皮膜，将此装置竖直置于图1乙的水中静止。通过观察 　下　 （填“上”或“下”）面橡皮膜的形变可知，液体内部存在向上的压强；此情景中支持浮力产生原因的现象是 　下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度　 。
图1
下
下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度
（2）如图2所示，将重为1.9 N的铁块挂在弹簧测力计下并将其浸没在酒精中，此时测力计的示数为1.5 N，则铁块受到的浮力为 　0.4　 N。铁块受到的重力与浮力的合力大小为 　1.5　 N。
图2　　　　
0.4
1.5
（3）如图3所示，甲为盛水的烧杯，将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面下降高度h变化关系如图乙所示。该圆柱体浸没在水中受到浮力的大小为 　6　 N，若此时水对圆柱体上表面压力的大小为2 N，则水对圆柱体下表面压力的大小为 　8　 N。
6
8
图3
考向2　 浮力的影响因素
3.一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），如图所示。在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是（　A　）
A
4.（2022·邵阳）小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题：
（1）乙图中金属块所受浮力为 　0.4　 N。
（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与 　液体的密度　 有关。
0.4
液体的密度
（3）比较 　甲乙丙　 三幅图可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的体积有关。
甲乙丙
5.（2022·北京）小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
（1） 以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。
①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录；
②在烧杯中装入适量的水， 　将金属块浸没在水中且不接触烧杯　 ，静止时记录弹簧测力计的示数F1，用刻度尺测量烧杯中水的深度h1并记录；
③ 　向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯　 ，静止时记录弹簧测力计的示数F2，用刻度尺测量烧杯中水的深度h2并记录；
④用公式 　F浮＝G－F　 计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。
（2）由水的深度变化时，F浮1 　＝　 F浮2（填“＝”或“≠”），就可以证明这种观点是错误的。
将金属块浸没在水中且不接触烧杯
向烧杯中加水，将金属块浸没在水中且不接触烧杯
F浮＝G－F
＝
考向3　 阿基米德原理
6.如图所示，装满水的溢水杯放在水平桌面上，将一块质量为m、体积为V的物块甲轻轻放入溢水杯中，溢出的水全部用空的小烧杯接住；物块甲静止时排开水的体积为V排。则下列说法中正确的是（　D　）
A.物块甲受到的浮力一定等于mg B.物块甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C.小烧杯中水的重力一定等于mg D.物块甲受到的浮力一定等于ρ水gV排
D
7.（2021·衡阳）甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（　C　）
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁
C
8.（2022·广州）两个量筒均装有20 mL的水、往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块，物块静止后如图所示，水的密度为1 g/cm3，g取10 N/kg，则（　B　）
A.甲的体积为40 cm3 B.甲受到的浮力为0.4 N
C.乙排开水的体积小于20 mL D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
B
9.将一盛满水的烧杯置于水平桌面上，缓慢放入一质量为200 g的木块，木块最终在杯中处于漂浮状态，此时木块所受浮力大小为 　2　 N，从杯中排出水的体积为 　200　 cm3，上述过程中水对杯底的压强 　不变　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
2
200
不变

展开更多......

收起↑