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阿基米德原理及应用
知识点
一、浮力产生的原因
1、浮力的定义：液体（或气体）对浸在其中的物体产生的一个____________的托力叫做浮力。
2、浮力产生的原因：___________________________。
3、计算式：_______________________________。
二、阿基米德原理
1、浮力的大小等于物体排开的液体受到的______________。
2、公式：F浮=G排液=__________。
注意:（1）浮力只跟______________有关；
（2）浮力与液体的深度、物体的密度，形状____________；
（3）对于完全浸没在液体中的物体而言，浮力还与液体的密度，物体的体积有关；
（4）计算时，单位要统一（ρ液取__________，V排取__________）
1.人在齐胸的深水中走路时，会感到轻飘飘的，这是因为（ ）
A、人在水中受到的重力变为零 B、人在水中受到的重力变小了，但不为零
C、人在水中受到水对他向上的浮力 D、以上说法都不正确
2.把一块石蜡的底部魔屏后置于烧杯底部，使它们之间密合（如图所示），用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中，直到水面淹没石蜡块后放手，则（ ）
A、由于石蜡块的密度比水小，所以石蜡块会上浮
B、由于石蜡块受到水的压力是向下的，所以石蜡块不会上浮
C、由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力，所以石蜡块不会上浮
D、由于水对石蜡块没有压力，所以石蜡块不上浮
3.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是( )说明理由。
A、 B、 C、 D、
4.将一个实心球分别放入水、盐水和水银中，如图所示，实心球受到的浮力分别用F1、F2、F3表示，比较浮力的大小，应为（ ）
A、F1=F2>F3 B、F1=F2F2>F3
5. 一座桥墩浸入水中10m，则桥墩受到水的浮力为 N
6. 一个重5N的木块漂浮在水面上，它受到的浮力为 ___________ N，它排开水的体积为___________cm3。
7.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，同学们利用长方体物块A和弹簧测力计做了如图所示的实验．请你从中选出一些图，并通过分析弹簧测力计的示数，完成以下问题：
（1）分析图1中实验数据，丁图中物体受到的浮力 N；
（2）分析图中甲图到丁图，说明浮力大小与 有关；
（3）分析丁图、戊图，说明浮力大小与 有关；
（4）实验中，另一小组同学做出了弹簧秤的拉力F与物体下表面所处深度h的关系的图象，从图2中可知，当物体所处深度为6cm时，物体受到的浮力是 N。
8. 飞艇的体积是3000米3，自重5000牛，空气的密度为1.3千克/米3，试问：
（1）在空气中，飞艇受到的浮力为多大？
（2）该飞艇匀速升空时，能够承载的最大重量是多少牛？
1.如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L=0.2m的立方体,下部为边长l=0.1m的立方体.Q的下表面与容器底部粘合,且水面恰好与Q上表面相平,则零件所受的浮力为(g取10N/kg)( )
A、0N B、20N C、60N D、80N
2.如图所示,立方体木块下面用一段细线与容器底相连(容器高比细线与木块边长之和大得多).现向容器中慢慢加水,若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示。那么,在图中可以正确描述拉力F随深度h的变化关系的图象是( )
A. B、 C、 D、
3.将一蜡块分别放入装有不同种液体的完全相同的甲、乙两容器中。静止时,两容器中液面相平,其中蜡块在甲液体中沉底,在乙容器中漂浮(如图所示).关于蜡块在甲乙两液体中分别受到的浮力F甲和F乙、甲乙两容器底分别受到液体的压强P甲和P乙的大小,正确的是（?）
A、F甲>F乙，P甲=P乙 B、F甲=F乙，P甲=P乙
C、F甲F乙，P甲>P乙
4.如图有A、B、C三个体积相同的小球，投入水中静止时如图所示，则关于它们受到浮力说法正确的是（?）
A、A球最小 B、B球最小 C、C球最小 D、一样大
5.正方体木块A. 长方体铝块B及铁球C体积相等,将它们都浸没在水中,如图所示,则下列说法正确的是( )
A、铁球C受到的浮力大 B、铝块B受到的浮力大
C、木块A受到的浮力大 D、三物体受到的浮力一样大
38608007861306.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为6cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是( )
A.0N B.0.2N C.0.6N D.0.8N
7. 阿基米德原理告诉我们：“浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力”。小刚在学习了该原理后思考：物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液体的重力大小有关吗？于是他猜想：物体受到的浮力大小可能还跟物体的密度和浸入液体中的深度有关。为了验证猜想，他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验。

（1）要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚应该选取图中的________等步骤进行对比。小刚已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力________(填“大于”“等于”或“小于”)铁块所受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度________(填“有关”或“无关”)。
（2）小刚根据图中B、C、D三步进行对比分析，发现随着物体浸入液体中深度的增加，物体所受到的浮力在变大，于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论。你认为小刚的结论是________(填“正确”或“错误”)的，原因是：________。
8. 某地在湖面上修建一座大桥，图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图。在整个投放过程中，石料以恒定速度v=0.1m/s下降。图7乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像（从t=0时开始投放到石料刚好接触湖底前）。忽略水的摩擦阻力，g取l0N／kg.求：
（1）小石料的质量；
right44450（2）完全浸没后，石料所受的浮力；
（3）圆柱形石料的密度；
（4）湖底受到水的压强。
1.容器中盛有水，有一个边长为10cm的立方体浸没在水中。已知它的下表面受到水向上的压力是20N.求：
(1)它的每个表面的表面积是多少m2?
(2)它的下表面受到的水的压强是多大?
(3)它的上表面受到的向下的压力是多大?
(4)它所受到的水的浮力是多大?(取g=10N/kg)
2.将一半径为R的实心金属球，用细线拉着，匀速缓慢地放入水深为2R的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出．下图能反映金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中，所受浮力的大小F与金属球浸入水中深度h的关系的是（　　）
A、 B、 C、 D、
3.如图所示，一个放砝码的蒸发皿浮在水槽的水面上，蒸发皿底部到水面的距离为h，当不断地向水中加食盐时，下列各图中，正确反映h与食盐质量之间关系的是（　　）
?
41605201308102908935863601649095901701473206985
A B C D
4.把质量相等的铁球和铝球，分别挂在弹簧秤下，然后将它们分别全部浸入水中，比较弹簧秤示数则( )
A、挂铁球的读数大于挂铝球的读数 B、挂铁球的读数小于挂铝球的读数
C、挂铁球的读数等于挂铝球的读数 D、无法研究读数大小
right783590
5.在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中，来自潮州的黄杰华老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验。该实验的主要步骤如下（取g=10N/kg）：
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
②当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；
④根据以上数据，通过计算得出小石块密度。
（a）
N
0
弹簧测力计
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
0
N
N
弹簧测力计
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
0
N
G1
G2
N
0
弹簧测力计
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
0
N
N
0
弹簧测力计
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
0
N
G3
G4
（b）
（a）
N
0
弹簧测力计
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
0
N
N
弹簧测力计
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
0
N
G1
G2
N
0
弹簧测力计
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
0
N
N
0
弹簧测力计
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
0
N
G3
G4
（b）
（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2=0.40N．G3和G4的读数如上图 (b)所示，则G3= 　　　 N；
（2）实验中，小石块排开水的重量是 　　　　 N；
（3）石块的重力是 　　　　 N；
（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是 　　　　　 kg/m3；
（5）若将小石块换成一个小盐块，其它步骤不变，不考虑弹簧测力计读数的误差，则他测得的盐块的密度盐′与它的真实密度盐相比，盐′ 　　　　 盐（选填“>”、 “=”或“<”）。
6. 如图所示的瓶子中装满水，瓶塞浸在水中的体积为8cm3，那么，瓶子正立放置时瓶塞受到水的浮力是 N；瓶子倒立放置时瓶塞受到水的浮力为 N。（g取10N/kg）
00
7. 一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求：
(1)物体在纯水中所受的浮力；
(2)物体的体积：
(3)物体悬浮时盐水的密度。
8. 2016年6月30日以来，长江中下游沿江地区及江淮等地出现入汛以来最强降雨过程，给部分地区造成严重洪涝灾害。图为受灾的长江中下游地区某城市，几名武警战士用冲锋舟护送老人撤离。假设冲锋舟的质量为150千克，最大排水量为0．65米3。试计算：（河水的密度为1．0×103千克/米3）
343535099695（1）空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大？
（2）假设正常成年人的体重为500N，则正常使用该冲锋舟最多能托起多少个成年人？（假设人不浸入水中）
答案
巩固练习
1、C
2、B
3、A
4、C
5、0
6、5；500
7、（1）1（2）排开液体的体积（3）液体的密度（4）0.75
8、（1）39000（2）34000
效果验证
1、C
2、C
3、C
4、A
5、D
6、B
7、（1）ABDE；等于；无关
（2）错误；过程不完整，没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系。
8、（1）小石料的质量为140kg（2）完全浸没后，石料所受的浮力为500N（3）圆柱形石料的密度为2.8*103kg/m3（4）湖底受到水的压强是105Pa
强化提升
1、（1）0.01m2（2）2000Pa（3）10N（4）10
2、C
3、D
4、A
5、（1）1.10（2）0.10（3）0.26（4）2.6*103（5）＞
6、0.08；0
7、（1）0.5（2）5*10-5m3（3）1.1*103kg/m3
8、（1）1500N（2）10人

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