沪科版（2024）阿基米德原理学案

这是一份沪科版（2024）阿基米德原理学案，共10页。学案主要包含了题型导航，重难题型讲解，能力培优练，链接中考，典例1-1，典例1-2，实验名称，典例2-1等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc6902" 【重难题型讲解】 PAGEREF _Tc6902 \h 1
\l "_Tc11532" 题型1 探究浮力的大小 PAGEREF _Tc11532 \h 1
\l "_Tc29278" 题型2 阿基米德原理 PAGEREF _Tc29278 \h 4
\l "_Tc18052" 【能力培优练】 PAGEREF _Tc18052 \h 6
\l "_Tc11494" 【链接中考】34
【重难题型讲解】
题型1 探究浮力的大小
实验：探究浮力的大小跟它排开液体所受的重力的关系
1.设计实验：
（1）怎样测量物体受到的浮力？需要测量哪些物理量？怎样计算浮力的大小？
浮力大小可以用弹簧测力计测出：先测出物体所受的重力G，再读出物体浸在液体中弹簧测力计的示数F拉，则。
（2）怎样测量物体排开的液体所受的重力？需测量哪些物理量？怎样计算物体排开液体所受重力的大小？
物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出：溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。
2.实验器材：弹簧测力计、细线、水、烧杯、小桶、溢水杯、圆柱体
3.实验步骤：
（1）用测力计测出圆柱体所受重力G和小桶重力G桶
（2）把圆柱体浸入装满水的溢水杯中，同时用小桶收集物块所排开的水，读出弹簧测力计的示数F，算出物块所受浮力F浮。
（3）测出小桶和排开水的重力G总，计算出排开液体的的重力G排。
（4）测量数据填入记录表，分析数据，得出结论。
4.实验数据记录
5.实验结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力，即F浮＝G排。
【典例1-1】如图是“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”的实验，弹簧测力计在甲、乙、丙、丁四个步骤中的读数分别为F1、F2、F3、F4，下列说法正确的是（ ）
①为了减小实验误差，最合理的实验顺序为甲乙丙丁
②若图甲中溢水杯中的水未到达溢水口会影响探究结果
③物体只有完全浸没才能验证“F浮”和“G排”的关系
④经多次试验，若总能得到F1﹣F2＝F3﹣F4，可得出“F浮＝G排”的结论
A．只有①②正确B．只有②④正确
C．只有①③正确D．只有③④正确
【典例1-2】【实验名称】验证阿基米德原理。
【问题】兴趣小组的同学们用鹅卵石、弹簧测力计、细线、溢水杯和小桶等器材验证阿基米德原理。
【证据】同学们做了如图所示的一系列实验。
【解释】
(1)实验前弹簧测力计已调零，实验中为了减小误差并便于操作，最合理的步骤顺序应为 （用图中的序号表示）。
(2)由图C和图 可得出鹅卵石排开液体的重力 ，若图中四个测量值、、、满足关系式： ，则可以验证阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于 。
(3)进行实验并把数据记录在表中，由表中数据可知石块浸没在水中时，受到的浮力 N。发现，造成这种结果的原因可能是 （填序号）。
A。最初溢水杯中水未装至溢水口
B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C．实际操作步骤B时，石块浸没后不小心碰触到溢水杯底部
(4)【交流】在步骤B中，若鹅卵石没有完全浸入水中，对实验结论 （选填“有”或“没有”）影响。
跟踪训练1如图，小军用图中实验过程验证阿基米德原理，下列说法正确的是（ ）
A．图甲、乙可得，小于，说明石块在水中的重力减小
B．图甲、乙可得，石块受到的浮力为
C．为操作方便利于减小实验误差，最合理的实验顺序是甲、乙、丁、丙
D．由可以得出，石块受的浮力等于石块排开液体受的重力
跟踪训练2通过如图实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，具体设计的实验步骤如图所示，需要比较实验数据之间的关系是（ ）
A．F2﹣F1＝F4﹣F3B．F1﹣F2＝F3﹣F4
C．F3﹣F1＝F2﹣F4D．F1﹣F3＝F4﹣F2
题型2 阿基米德原理
1.内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式：F浮=G排
3.推导公式：F浮=m排g=ρ液gV排
4.适用范围：液体和气体
5.对原理的理解:
①物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”（V排=V物）和“部分浸入”（V排ρ煤油）
A．甲B．乙
C．一样大D．不知道铜的密度，无法确定
9．小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法正确的是（ ）
A．金属块浸没在水中的深度越深，下表面受到水的压强越小
B．金属块浸没在水中的深度越深，弹簧测力计A的示数越小
C．金属块从接触水面至浸入水中某一位置，弹簧测力计A和B的变化量
D．若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果没有影响
10．一艘货船不慎搁浅，为使该货船能回到航道继续航行，下列措施一定不可行的是（ ）
A．借助浮筒使船上浮B．将货船拖回到航道
C．清除货船底部淤泥D．将货物搬到甲板上
11．中国载人潜水器“奋斗者”号（如图）实现了我国万米载人深潜的重大突破，坐底深度为10909 m。假设海水密度不变，当它从深海上浮，在浮出海面前受到海水的（ ）
A．压强减小，浮力减小B．压强和浮力都不变
C．压强减小，浮力不变D．压强和浮力都增大
12．全红婵在2024巴黎奥运会上获得跳水女子10米跳台金牌，如图所示为她刚入水时的图片，以下说法正确的是（ ）
A．入水过程中受到的浮力不变
B．身体完全入水后，继续下潜的过程中所受水的压强不变
C．入水过程中受到的合力大小不变
D．身体完全入水后，继续下潜的过程中所受水的浮力不变
13．将体育测试用的一个小乒乓球和一个大实心球同时没入水中，放手后发现，最终：乒乓球漂浮在水面，实心球沉在水底，如图所示比较乒乓球和实心球此时受到的浮力大小，则（ ）
A．乒乓球受到的浮力大B．实心球受到的浮力大
C．它们受到的浮力一样大D．条件不够，不能确定
14．将一只空矿泉水瓶向水中下压，如图甲至乙所示。此过程中，手对空矿泉水瓶的压力（ ）
A．变大B．变小C．不变D．无法判断
15．如图，四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D，分别静止在水中不同深度。关于他们所受浮力的大小，下列哪个说法是正确的（ ）
A．B．
C．D．
16．如图所示，重10N的石块浸没在水中称时为6N，石块没有接触容器底部，则石块受到的浮力和密度分别为（ ）
A．、B．、
C．、D．、
17．“福州金鱼”在国内外声名远扬，民间素有“世界金鱼看中国，中国金鱼看福州”之说。如图所示，小金鱼吐出的小气泡自深水处向上冒的过程，关于气泡受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况的描述正确的是（ ）
A．浮力不变，压强不变B．浮力变小，压强变小
C．浮力变大，压强变大D．浮力变大，压强变小
18．如图所示，用细绳（质量及体积均忽略不计）拴好质量相同的实心铁块、铜块、铝块，把它们分别浸没在装满水的溢水杯中保持静止（均未接触杯底），已知ρ铝＜ρ铁＜ρ铜。下列说法中正确的是（ ）
A．铝块在溢水杯中浸没时细绳受到的拉力最大
B．铁块浸没时溢水杯中溢出水的质量最大
C．铜块在溢水杯中浸没时受到的浮力最大
D．铜块浸没时溢水杯中溢出水的体积最小
19．“万丈高楼平地起，一砖一瓦皆根基”，这句俗语的含义是再高的大楼都要打牢根基，平地起建；然而建筑作业安全也是重中之重，规范的作业意识、严格的作业流程、标准的作业设备：宽厚的安全靴、防噪耳塞、安全绳以及反光背心等等都是安全的保障。水下作业时也需要专用的水下潜水服，这种潜水服需要在抗压、保暖、防水以及灵活性等方面达到较高的标准，以保障潜水员的生命安全，下列分析正确的是（ ）
A．水下作业深度越深，需要潜水服的抗压性能越好
B．潜水服选用氯丁橡胶和天然橡胶作为主材料，是因为其密度比水大
C．从水底快速上升的潜水员（未出水），受到的浮力越来越大
D．潜水服关节处紧缠密封橡胶圈，目的是减小受力面积，增大压强
20．春节期间，爱思考的小明设计完成了一项物理学科的跨学科实践活动：利用家里的工具测量草莓的密度。小明找到一个质量为的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为、、，不计细针体积。下列判断正确的是（ ）
A．乙图中，草莓的质量为
B．丙图中，草莓排开水的体积为
C．草莓的密度为
D．细针对草莓的压力为
21．在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明根据生活经验，提出下面两个猜想：
A．浮力大小与物体排开液体的体积有关；
B．浮力大小与液体的密度有关；
(1)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图1所示。
①其中序号c中物体P所受浮力的大小为 N；
②分析 三次实验，可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验发现，物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 ；（选填“越大”或“越小”）
(2)小明接着又探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”，过程如图2所示，其中弹簧测力计的示数依次是、、、；
①为减小测量误差并使操作更简便，最合理的操作步骤应该是 ；（填选项前的字母）
A．acdb B．abcd
C．bacd D．cadb
以下选项中若 （选填“A”“B”或“C”）成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系，从而验证阿基米德原理；
A． B． C．
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是 。（选填字母）
A．c中物体浸入水面前，溢水杯未装满水
B．c中物体没有全部浸入在水中
22．小泉利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如图1所示的四个实验步骤，最佳且合理的实验顺序是___________；
A．乙、甲、丙、丁B．丁、乙、甲、丙
(2)如图1把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N，测出排开液体的重力为 N。由此可初步得出浸在液体中的物体所受浮力的大小与它排开液体所受重力的关系；
(3)为了得出普遍结论，下列操作不合理的是___________。（填序号）
A．用原来的方案和器材多次测量求平均值
B．用原来的方案将水换成酒精进行实验
C．用原来的方案将铝块换成体积不同的铁块进行实验
(4)若在甲步骤中小石块未浸没水中，则 （选填“仍能”或“不能”）得出以上关系；
(5)根据实验数据，还可得出石块的体积为 m3。
(6)在完成以上实验后，小化想到了一个如图所示的改进方法，实验步骤如下：
①如图2中A所示，将一个干燥的小桶与待测石块用棉线（质量忽略不计）连起来，一起挂在弹簧测力计下，读出示数为F1；
②如图2中B所示，将石块缓慢的放入装满水的溢水杯中，同时用另一个杯子接取溢出的全部水，石块 后，弹测力计的示数为F2；
③如图2中C所示，将溢出的水全部倒入小桶中，此时弹簧测力计示数为F3；
④若等式F1= 成立，则石块受到的浮力等于它排开液体受到的重力；
⑤实验结束后，将A图中的石块取下，测出小桶的重力为G，则石块的密度表达式为ρ石= 。（用F1、F2、G、ρ水表示）
23．小北在海边玩水，当他从浅水区走到深水区时，感觉自己逐渐变“轻”了。小北想“探究浮力的大小与哪些因素有关”。于是设计了下图所示的实验装置，铁架台上安装的旋钮可调节烧杯升降。（取10N/kg，水的密度取1.0×103kg/m3）
(1)比较甲、乙、丙图可知物块受到的浮力逐渐变 ，此过程说明物体受到的浮力大小与 有关。
(2)比较 两图可知物体排开液体体积相同时，液体 ，浮力越大。
(3)小组同学又继续“探究浮力与排开液体重力的关系”，但没有小桶，无法测量排开液体重力，同学设计了图戊的方法，能否得出浮力与排开液体重力的关系？ 。
24．小明在家利用小桶、弹簧测力计、水、溢水杯等器材探究阿基米德原理，其中桶A是圆柱形。
(1)图中是小明操作的各个步骤，你认为最佳的操作顺序是（ ）；
A．乙甲丙丁B．甲丙丁乙
C．乙丙甲丁D．丙甲丁乙
(2)将桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示，A处于漂浮状态，则桶A受到的浮力 桶A的重力；
(3)测出桶B和溢出水的总重力，弹簧测力计如图丁所示，示数为 N，则桶A排开水的重力为 N；由实验可知；桶A受到水的浮力 桶A排开水的重力；
(4)接着小明往桶A中加入沙子进行实验，桶A始终漂浮在水面上，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第 次实验的数据：
(5)在图丙中，若将容器中的水取一部分加入桶A中，则桶B中的水量 。
25．物理创新实验小组制作了“探究影响浮力大小的因素和验证阿基米德原理”的多功能演示仪，如图1所示，一个可以测推力的测力计，下面用轻质细杆固定一个重物，升降台上固定一个溢水桶，溢水桶的溢水口与烧杯通过溢水管相连，当水超过溢水口时，水便流入电子秤上的烧杯中，电子秤可显示压力的大小。如图2步骤A所示对测力计和电子秤进行调零。
(1)调试完毕，通过升降台推动溢水桶缓慢向上移动。由图2步骤E可知，物体完全浸入盐水中所受浮力为 N；
(2)比较步骤B与C不能判断浮力的大小与浸入液体的深度的关系，原因是： 。比较步骤C与D，可知物体所受浮力大小与浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）；
(3)根据有关数据，可以计算盐水的密度为 kg/m3；
(4)比较步骤B、C、D、E，可以得到的结论是 ，从而验证阿基米德原理；
(5)如果将电子秤上的圆柱形烧杯换成梯形容器，如图3所示，升降台推动溢水桶向上匀速移动的过程中，水对梯形容器底部的压强增加量随物体浸入水中的深度h的变化图像是图中的 。（选“A”“B”“C”）。
A．B．C．
【链接中考】
1．（2026·广东广州·中考真题）潜水艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为“掉深”。如图，某潜水艇从a处驶入低密度海水区，“掉深”到b处。与a处相比，潜水艇在b处（ ）
A．受到浮力大小变小B．受到浮力大小变大
C．排开液体重力不变D．排开液体重力变大
2．（2026·山东德州·中考真题）小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理，通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中（金属块始终未与容器底接触），溢出的水会流入右侧空桶中，下列说法正确的是（ ）
A．金属块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压力越大
B．金属块浸没在水中的深度越深，弹簧测力计A的示数越小
C．金属块从接触水面至浸入水中某一位置，弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB
D．若实验前溢水杯中未装满水，对实验结果没有影响
3．（2026·四川广元·中考真题）如图甲所示，横杆在铁架台上可上下移动，竖直硬质细杆（质量忽略）的上端通过力传感器固定在横杆上（力传感器可显示细杆受到力的大小），下端与底面积为40cm2、密度为0.4g/cm3的实心均匀长方体物块M相连，M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中，此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动，力传感器示数随时间的变化关系如图乙所示，时间段为6s；物块M始终竖直且不吸水，水的密度是1.0g/cm3，取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A．为0时，水对容器底部的压强是2×103Pa
B．0-t1时间段，力传感器示数F1为14.0N
C．t为0时与t3时相比，容器底部受到的压强变化量是100Pa
D．横杆向上运动的速度为1cm/s
4．（2026·陕西·中考真题）研学活动中，小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度，测量过程如图所示。下列判断不正确的是（不计绳子的质量和体积，水的密度为1g/cm3，g取10N/kg）（ ）
A．根据本次实验数据，可得出石头密度最准确的测量值为3.125g/cm3
B．从水中取出石头时，带出了1g的水
C．从水中取出石头时，带出的水不会影响密度的测量值
D．石头沉在水底时，杯底对石头的支持力为0.24 N
5．（2026·广东深圳·中考真题）如图是深圳号在海上航行，田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米，最大排水量是70000吨，船上一汽车用钢打造，钢的体积0.1立方米。（已知：钢的密度是7.9×103kg/m3，海水密度1×103kg/m3），求：
(1)钢的质量；
(2)求轮船满载时所受的浮力；
(3)船底面积是1×103m2，求轮船底部受到的压力。实验步骤
弹簧测力计示数/N
1.8
1.6
0.4
0.3
实验序号
1
2
3
4
桶A与沙子的总重力/N
2.5
2.8
3.2
3.6
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.8
5.2