资源简介 3.3阿基米德原理学习重难点1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系;2.理解阿基米德原理;3.能利用阿基米德原理求浮力、体积、密度。知识点梳理知识点梳理一、浮力的大小探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验流程:(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶(2)实验步骤:①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。同时,用小桶收集物体排开的水;③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;④如图丁所示,测量出小桶所受的重力。⑤把测量的实验数据记录在下面的表格中:次数物体所受的重力/N物体在水中时测力计的读数/N浮力/N小桶和排开的水所受的总重力/N小桶所受的重力/N排开水所受的重力/N123…结论:金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。知识点梳理二、阿基米德原理阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。2.阿基米德公式:3.V排的意义:“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时;二是物体全部没入液体中,此时。4.物体排开液体所受的重力的解释:“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。5.浮力的影响因素:由,可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状,与在液体中是否运动,液体的多少等因素无关。6.阿基米德公式的应用范围:阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。即。三.典型例题考点1:浮力的大小判断【例1】质量相同的实心铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力( )A.铁球受到的浮力最大B.铝球受到的浮力最大C.木块受到的浮力最大D.它们受到的浮力一样大【答案】C【解析】∵,∴,∵实心铁球、铝球和木块的质量相同,,∴,由图知,三物体浸没水中,木块排开水的体积最大,∵,∴木块受到水的浮力最大。【变式1-1】夏天人们游泳时,从岸边走向水深处的过程中,他受到的浮力变化情况是( )A.浮力增大B.浮力不变C.浮力减小D.先增大后减小【答案】A【变式1-2】物块重20N,体积为4104m3,将它浸没在盛满水的溢水杯中,从杯中排出的水重为G,此时物块受到的浮力为F,比较它们的大小可知()A.G=FB.G>FC.G<FD.无法判断【答案】A考点2:阿基米德原理的简单应用【例2】有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )A.5NB.7NC.12ND.14N【答案】C【解析】把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N,浮力F浮=G-F=12N-5N=7N;根据阿基米德原理F液=ρ水gV排可知,物体全部浸没水中时浮力F′浮=2F浮=2×7N=14N;浮力F浮大于物体的重力G,故物体上浮,直至漂浮,物体此时受到的浮力:F′浮=G=12N。故选C。【变式2-1】如图所示,将一边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.6㎏。(g取10N/㎏)求:(1)木块所受的浮力F浮;(2)木块排开水的体积V排;(3)木块下表面所受水的压强P。【答案】6N;6×10-4m3;600Pa【变式2-2】如图所示,一个重力为8牛的实心金属块,挂在测力计下并浸入煤油中(测力计未画出),当金属块体积的三分之一浸入煤油中静止时,测力计的示数为6牛。若把金属块全部浸入煤油中且未碰到容器底部时,则测力计的示数将变为( )A.2牛B.4牛C.6牛D.8牛【答案】A【解析】(1)由图知,金属块受到的浮力:,(2)∵金属块体积的三分之一浸入煤油中静止:,∴金属块的体积:,解得:,当金属块全部浸入煤油中且未碰到容器底部时,所受浮力为:,则测力计的示数:。【变式2-3】弹簧测力计下挂一个物体,弹簧测力计的示数为G。把物体浸没在水中,弹簧测力计的示数为G/3,则此物体的密度是kg/m3。【答案】1.5×103考点3:称重法与阿基米德原理综合计算【例3】如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )A.物体A的密度为3.2×103kg/m3B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0NC.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5ND.实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N【答案】D【变式3-1】水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为5N,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.取g=10N/kg。则( )A.物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小B.物体在容器底部时,受到的浮力为2NC.物体在容器底部时,水对其底部的压强为5×104PaD.物体的密度为1.25×103kg/m3【答案】D【变式3-2】如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。则下列说法正确的是( )A.丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为90gB.丙图中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5NC.丁图中,弹簧测力计的示数F应为7.4ND.鹅卵石的密度为1.56g/cm3【答案】B【变式3-3】水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器,容器中水深20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,如图所示,然后使升降台上升7cm,再次稳定后,A所受的浮力为 N.(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)【答案】2000;1.2.【变式3-4】将一实心物体挂在弹簧测力计上,待其静止时弹簧测力计的示数为7.2N,当把物体的三分之一浸在水中时,弹簧测力计的示数变为5.2N.此时物体受到的浮力为 N.若把该物体放入密度为1.5×103kg/m3且足够多的另一液体中待其稳定时,物体所受的浮力为 N.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)【答案】2;7.2.四.课堂训练1.如图所示,体积相等,形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在水中不同深度处,则( )A.铁板受到的浮力大B.铝块受到的浮力大C.铅球受到的浮力大D.它们受到的浮力一样大【答案】D2.游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,则人感觉( )A.脚会越来越疼,因为水对脚的压力越来越大B.脚会越来越疼,因为水对人的浮力越来越大C.脚疼越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小D.脚疼越来越轻,因为水对人的压力越来越大【答案】C3.如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,全部浸于水中,弹簧测力计的示数为F,若让弹簧测力计的示数变小,做法可行的是( )A.往烧杯里加水 B.往烧杯里加些盐C.往烧杯里加些酒精 D.把弹簧测力计向上提一下,但物体不露出水面【答案】B4.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )A.甲B.乙C.丙D.丁【答案】A5.浸在液体中的物体所受浮力的大小( )A.与物体的形状和浸没液体的深度有关B.与浸在液体的深度和液体的密度有关C.与物体浸没液体的体积和液体密度有关D.与物质的密度及液体的密度有关【答案】C6.如图,已知甲、乙两弹簧测力计的示数分别为5N、4N,把甲测力计下移,使金属块刚好没入水中时,甲的示数变成了3N。则此时( )A.乙的示数为6NB.乙的示数为5NC.金属块受到的浮力大小为4ND.金属块受到的浮力大小为3N【答案】A7.“五?一”黄金周,小刚和妈妈到苏马湾旅游.小刚潜入海底观光,在水面下不断下潜的过程中,他受到的浮力变化情况是(不考虑海水密度的变化)( )A.浮力逐渐变大B.浮力逐渐变小C.浮力保持不变D.浮力先变大后变小【答案】C8.浸在液体里的物体受到的浮力,大小等于它排开的___________,这就是著名的阿基米德原理。浮力的方向总是_______的。【答案】液体受到的重力;竖直向上体积相同的实心铜块和铁块浸没在水中,铜块所受的浮力__________铁块所受的浮力,铜块的质量__________铁块的质量(ρ铜>ρ铁),铜块的重力与浮力的合力__________铁块的重力与浮力的合力,(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。【答案】等于;大于;大于10.如图实验中,如果开始水桶中装满了水,按下饮料罐后水会溢出,越向下按饮料罐,桶中溢出的水也越多,饮料罐受到的越大。如果溢出了100cm3的水,那么饮料罐所受到的浮力为N。(g取10N/kg)【答案】浮力;111.一物体用细线挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是19.6N,当把该物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是14.7N,则该物体浸没在水中时所受的浮力是________N,该物体所受的重力是________N,体积是________m3,密度为________kg/m3。(g=10N/kg)【答案】4.9;19.6;;体积相同的实心铜球和实心铝球,铜球受到的重力________于铝球受到的重力。将它们浸没水中,铜球受到的浮力________于铝球受到的浮力。将铜球浸没于水中,铝球浸没于煤油中,铜球受到的浮力________于铝球受到的浮力。这时,铜球受到的浮力与铝球受到的浮力之比为________。(,)【答案】大;等;大;5:413.某同学探究浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积大小有什么样的关系,他利用弹簧测力计、烧杯、溢水杯、石块、水等,按如图所示的步骤进行实验操作:①用弹簧测力计测出小石块所受的重力。②用弹簧测力计测出空烧杯所受的重力。③把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空烧杯承接从溢水杯里溢出的水,读出此时弹簧测力计的示数。④用弹簧测力计测出承接了水后烧杯和水受到的总重力力。 (1)请你帮助该同学完成下表(单位:N)。石块受到的重力空烧杯受到的重力石块浸没水中时弹簧测力计的示数空烧杯和水受到的总重力石块受到的浮力排开的水受到的重力 (2)从这个实验可以得出的结论是_________________________________。【答案】(1)1.5;0.5;1;1;0.5;0.5(2)石块浸没在水中受到的浮力等于排开水的重力14.用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9N,将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9N。(取g=10N/kg)。求:(1)该物体的体积。该物体的密度。【答案】(1)该物体的体积为1×10-4m3;(2)该物体的密度为8.9×103kg/m3.【解析】(1)物体浸没在水中受到的浮力:F浮=G-G示=8.9N-7.9N=1N由F浮=ρ水gV排可得,由于该物体浸没在水中,所以该物体的体积V=V排=1×10-4m3。(2)物体的质量为:物体密度:15.如图所示,将一块重为3N、体积为100cm3的石块,用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水的深度由10cm上升到12cm(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg)。求:(1)石块所受浮力;(2)容器中水的重力;(3)细线松动,石块沉到容器底静止后,容器对水平地面的压强。【答案】(1)石块所受浮力为1N;(2)容器中水的重力5N;(3)1.6×103Pa.【解析】 (1) (2) (3)3.3阿基米德原理学习重难点1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系;2.理解阿基米德原理;3.能利用阿基米德原理求浮力、体积、密度。知识点梳理知识点梳理一、浮力的大小探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验流程:(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶(2)实验步骤:①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。同时,用小桶收集物体排开的水;③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;④如图丁所示,测量出小桶所受的重力。⑤把测量的实验数据记录在下面的表格中:次数物体所受的重力/N物体在水中时测力计的读数/N浮力/N小桶和排开的水所受的总重力/N小桶所受的重力/N排开水所受的重力/N123…结论:金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。知识点梳理二、阿基米德原理阿基米德原理的内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。2.阿基米德公式:3.V排的意义:“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时;二是物体全部没入液体中,此时。4.物体排开液体所受的重力的解释:“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。5.浮力的影响因素:由,可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状,与在液体中是否运动,液体的多少等因素无关。6.阿基米德公式的应用范围:阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。即。三.典型例题考点1:浮力的大小判断【例1】质量相同的实心铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力( )A.铁球受到的浮力最大B.铝球受到的浮力最大C.木块受到的浮力最大D.它们受到的浮力一样大【变式1-1】夏天人们游泳时,从岸边走向水深处的过程中,他受到的浮力变化情况是( )A.浮力增大B.浮力不变C.浮力减小D.先增大后减小【变式1-2】物块重20N,体积为4104m3,将它浸没在盛满水的溢水杯中,从杯中排出的水重为G,此时物块受到的浮力为F,比较它们的大小可知()A.G=FB.G>FC.G<FD.无法判断考点2:阿基米德原理的简单应用【例2】有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )A.5NB.7NC.12ND.14N【变式2-1】如图所示,将一边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.6㎏。(g取10N/㎏)求:(1)木块所受的浮力F浮;(2)木块排开水的体积V排;(3)木块下表面所受水的压强P。【变式2-2】如图所示,一个重力为8牛的实心金属块,挂在测力计下并浸入煤油中(测力计未画出),当金属块体积的三分之一浸入煤油中静止时,测力计的示数为6牛。若把金属块全部浸入煤油中且未碰到容器底部时,则测力计的示数将变为( )A.2牛B.4牛C.6牛D.8牛【变式2-3】弹簧测力计下挂一个物体,弹簧测力计的示数为G。把物体浸没在水中,弹簧测力计的示数为G/3,则此物体的密度是kg/m3。考点3:称重法与阿基米德原理综合计算【例3】如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )A.物体A的密度为3.2×103kg/m3B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0NC.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5ND.实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3N【变式3-1】水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为5N,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3.取g=10N/kg。则( )A.物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小B.物体在容器底部时,受到的浮力为2NC.物体在容器底部时,水对其底部的压强为5×104PaD.物体的密度为1.25×103kg/m3【变式3-2】如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N,将这一鹅卵石没入溢水杯后测力计的示数为0.9N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)。则下列说法正确的是( )A.丙图中溢水杯溢到小桶中的水的质量为90gB.丙图中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5NC.丁图中,弹簧测力计的示数F应为7.4ND.鹅卵石的密度为1.56g/cm3【变式3-3】水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器,容器中水深20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,如图所示,然后使升降台上升7cm,再次稳定后,A所受的浮力为 N.(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)【变式3-4】将一实心物体挂在弹簧测力计上,待其静止时弹簧测力计的示数为7.2N,当把物体的三分之一浸在水中时,弹簧测力计的示数变为5.2N.此时物体受到的浮力为 N.若把该物体放入密度为1.5×103kg/m3且足够多的另一液体中待其稳定时,物体所受的浮力为 N.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)四.课堂训练1.如图所示,体积相等,形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在水中不同深度处,则( )A.铁板受到的浮力大B.铝块受到的浮力大C.铅球受到的浮力大D.它们受到的浮力一样大2.游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,则人感觉( )A.脚会越来越疼,因为水对脚的压力越来越大B.脚会越来越疼,因为水对人的浮力越来越大C.脚疼越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小D.脚疼越来越轻,因为水对人的压力越来越大3.如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,全部浸于水中,弹簧测力计的示数为F,若让弹簧测力计的示数变小,做法可行的是( )A.往烧杯里加水 B.往烧杯里加些盐C.往烧杯里加些酒精 D.把弹簧测力计向上提一下,但物体不露出水面4.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )A.甲B.乙C.丙D.丁5.浸在液体中的物体所受浮力的大小( )A.与物体的形状和浸没液体的深度有关B.与浸在液体的深度和液体的密度有关C.与物体浸没液体的体积和液体密度有关D.与物质的密度及液体的密度有关6.如图,已知甲、乙两弹簧测力计的示数分别为5N、4N,把甲测力计下移,使金属块刚好没入水中时,甲的示数变成了3N。则此时( )A.乙的示数为6NB.乙的示数为5NC.金属块受到的浮力大小为4ND.金属块受到的浮力大小为3N7.“五?一”黄金周,小刚和妈妈到苏马湾旅游.小刚潜入海底观光,在水面下不断下潜的过程中,他受到的浮力变化情况是(不考虑海水密度的变化)( )A.浮力逐渐变大B.浮力逐渐变小C.浮力保持不变D.浮力先变大后变小8.浸在液体里的物体受到的浮力,大小等于它排开的___________,这就是著名的阿基米德原理。浮力的方向总是_______的。体积相同的实心铜块和铁块浸没在水中,铜块所受的浮力__________铁块所受的浮力,铜块的质量__________铁块的质量(ρ铜>ρ铁),铜块的重力与浮力的合力__________铁块的重力与浮力的合力,(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。10.如图实验中,如果开始水桶中装满了水,按下饮料罐后水会溢出,越向下按饮料罐,桶中溢出的水也越多,饮料罐受到的越大。如果溢出了100cm3的水,那么饮料罐所受到的浮力为N。(g取10N/kg)11.一物体用细线挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是19.6N,当把该物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是14.7N,则该物体浸没在水中时所受的浮力是________N,该物体所受的重力是________N,体积是________m3,密度为________kg/m3。(g=10N/kg)体积相同的实心铜球和实心铝球,铜球受到的重力________于铝球受到的重力。将它们浸没水中,铜球受到的浮力________于铝球受到的浮力。将铜球浸没于水中,铝球浸没于煤油中,铜球受到的浮力________于铝球受到的浮力。这时,铜球受到的浮力与铝球受到的浮力之比为________。(,)13.某同学探究浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积大小有什么样的关系,他利用弹簧测力计、烧杯、溢水杯、石块、水等,按如图所示的步骤进行实验操作:①用弹簧测力计测出小石块所受的重力。②用弹簧测力计测出空烧杯所受的重力。③把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用空烧杯承接从溢水杯里溢出的水,读出此时弹簧测力计的示数。④用弹簧测力计测出承接了水后烧杯和水受到的总重力力。 (1)请你帮助该同学完成下表(单位:N)。石块受到的重力空烧杯受到的重力石块浸没水中时弹簧测力计的示数空烧杯和水受到的总重力石块受到的浮力排开的水受到的重力 (2)从这个实验可以得出的结论是_________________________________。14.用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9N,将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9N。(取g=10N/kg)。求:(1)该物体的体积。该物体的密度。15.如图所示,将一块重为3N、体积为100cm3的石块,用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水的深度由10cm上升到12cm(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg)。求:(1)石块所受浮力;(2)容器中水的重力;(3)细线松动,石块沉到容器底静止后,容器对水平地面的压强。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 3.3 阿基米德原理 2020-2021学年八年级科学上册聚焦课本培优训练(华师大版)(学生版).docx 3.3 阿基米德原理 2020-2021学年八年级科学上册聚焦课本培优训练(华师大版)(教师版).docx