粤沪版八年级下册2 阿基米德原理课堂教学课件ppt
展开1.浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于______________________的重力。这就是著名的阿基米德原理。实验证明,阿基米德原理对________同样适用。
2.阿基米德原理表达式:F浮=G排=ρ液gV排。(1)表达式中V排是指物体排开液体的体积,即物体浸入液体中的体积,但V排不同于V物。当物体漂浮时,V排______V物;当物体悬浮时,V排______V物;当物体下沉时,V排______V物。(2)由阿基米德原理可知,浸入液体中的物体受到的浮力只与____________和______________________有关。
3.适用范围:阿基米德原理适用于计算液体和气体对物体的浮力,当用此公式计算物体在气体中所受到的浮力时,公式中ρ液要改成________。
1.(中考·新疆)小华在探究浮力与哪些因素有关时,将一金属块悬挂在弹簧测力计下,示数为7.5 N。当把金属块完全浸没在水中时,测力计示数为6.5 N,金属块所受浮力为________N;当金属块在水中深度增加时,发现测力计示数不改变,说明浮力大小与物体浸没在水中的深度________(填“有关”或“无关”)。
点拨:浮力F浮=G-F=7.5 N-6.5 N=1 N。
2.(颍泉区期中)A、B、C三个体积相同的小球投入到某液体中所处的位置如图所示,比较三球所受浮力有( )A.A、B、C三球所受浮力相等B.B、C两球所受浮力相等,A球所受浮力小于B、C球C.A、B两球所受浮力相等,C球所受浮力小于A、B球D.A球所受浮力大于B球,B球所受浮力大于C球
点拨:都在同一种液体中,所以密度相同,由图知,A排开液体的体积最小,B,C完全没入排开体积相同,等于物体体积,又因为三个小球体积相同,根据F浮=ρgV排可得,B,C两球浮力相等,A球的浮力小于B,C球。
3.(中考·菏泽)2018年5月13日早晨7时,中国首艘国产航母驶离码头进行海试,若该航母排开海水的体积为7×104 m3(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g=10 N/kg),它所受的浮力是____________N。
点拨:F浮=ρ海水V排g=1.03×103 kg/m3×7×104 m3×10 N/kg=7.21×108 N。
4.(中考·衢州)篆刻社团的小柯,对篆刻印章的石头的密度进行测量,相关过程及数据如图,则石头的密度为________g/cm3,再将它浸没在烧杯中的水里,石头受到的浮力为________N。(g取10 N/kg)
5.测力计上挂一重为10 N的金属块,当金属块体积的四分之一浸入水中静止时,测力计的示数为8 N,若金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( )A.2 N B.4 N C.6 N D.8 N
点拨:当金属块体积的四分之一浸入水中金属块受到的浮力:F浮=G-F示=8 N-6 N=2 N。当金属块全部浸入水中且未碰到容器底部时,V排′=V=4V排,根据F浮′=ρ水V排′g=ρ水4V排g=4ρ水V排g=4×F浮=4×2 N=8 N;则测力计的示数F拉=G-F浮′=10 N-8 N=2 N。
6.(中考·百色)小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程如图所示,他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计的挂钩上,然后把物体浸没在盛满水的溢水杯中,此时弹簧测力计示数为F=0.3 N,接着再分别用弹簧测力计测出
小桶与排开水的总重为G1=0.5 N和空小桶的重为G2=0.2 N。求:(1)物体浸没水中所受的浮力。(2)物体的重力。
解:(1)物体排开水的重力G排=G1-G2=0.5 N-0.2 N=0.3 N。由阿基米德原理可得物体浸没水中所受的浮力F浮=G排=0.3 N。(2)由F浮=G-F可得物体的重力G=F浮+F=0.3 N+0.3 N=0.6 N。
7.(中考·扬州)如图所示,为了验证阿基米德原理,小明在一个塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变________,说明盛水的塑料袋排开____________越大,受到的浮力越大。
继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到______________________________现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是______________________缘故。
袋内水面与烧杯中的水面相平的
点拨:塑料袋慢慢浸入水的过程中,塑料袋排开水的体积增大,水的密度不变,水对塑料袋的浮力增大,而塑料袋内水受到的重力=拉力+浮力,物体的重力不变,浮力增大,弹簧测力计对物体的拉力(示数)减小;当袋内水面与烧杯中的水面相平,则排开水的体积等于袋内水的体积,根据阿基米德原理,此时排开水的重力等于袋内水的重力,所以测力计的示数应为零。
8.(中考·乐山)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示。在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将________,电子秤的读数将________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
点拨:铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变;由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变。
9.(濉溪月考)将甲、乙两个不同材料的实心物体分别挂在已调零的弹簧测力计上,当把它们分别浸没到水中时,发现弹簧测力计的示数都不为零,但示数减小相同。下列说法中正确的是( )A.甲、乙两个物体一定处在水中相同深度B.甲、乙两个物体所受的浮力大小相等
C.甲、乙两个物体浸没在水中时,弹簧测力计示数是相同的D.甲、乙两个物体在空气中时,弹簧测力计示数是相同的
点拨:物体浸没在水中,弹簧测力计减少的示数就是物体受到的浮力大小,减小的示数相同说明受到的浮力相同。
10.(中考·兰州)如图所示,为了验证“阿基米德原理”,某同学做了如下实验:
(1)如图甲,在弹簧的下端挂一个小桶,小桶的下面吊一个石块,记下弹簧伸长后下端到达的位置O,将此时弹簧对小桶的拉力记为T1,小桶与石块的总重记为G,则T1________(填“>”“<”或“=”)G;(2)如图乙,在溢水杯中盛满水,当石块浸没在水中时,排出的水便流到旁边的小水杯中,将排出的水的重力记为G排;
(3)如图丙所示,把小水杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中,弹簧的下端又会到达原来的位置O,将此时弹簧对小桶的拉力记为T2,则T2________(填“>”“<”或“=”)T1;(4)通过对图丙中小桶和石块的受力分析,请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系________________________________________________。(要求写出推导过程)
T1=G,T2=G+G排-F浮,且T1=T2,所以F浮=G排
点拨:(1)弹簧对小桶的拉力记为T1和小桶与石块的总重是平衡力,大小相等,即T1=G;(3)在两个拉力的作用下,弹簧伸长到相同的位置,起到相同的效果,所以这两个拉力大小相等;(4)甲图中,T1=G,丙图中,T2=G+G排-F浮;因为T1=T2,所以G=G+G排-F浮,所以F浮=G排。
称重法测量物体的密度11.(长丰三模)如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力,(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)石料全部没入水中时受到的浮力;(2)石料的体积;(3)石料的密度。
解:(1)由图乙所示可知,当石料没有浸入水中时,拉力等于重力,即:F1=G=1 500 N,当石料完全浸入后,拉力F2=900 N,F浮=G-F2=1 500 N-900 N=600 N;(2)根据阿基米德原理,F浮=ρ水gV排,得:V排= = =6×10-2 m3;
因为石料完全浸没,石料的体积:V石=V排=6×10-2 m3;(3)石料的质量:m石= = =150 kg,石料的密度:ρ石= = =2.5×103 kg/m3。
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