9.2阿基米德原理(第2课时)课件沪粤版物理八年级下册

9.2阿基米德原理(第2课时)课程标准(2022年版)本节要点—1．能利用阿基米德原理及其推导式计算浮力的大小、物体及液体的密度．(难点)2．应用阿基米德原理比较浮力的大小．

[科学思维]一个正方体物块A的体积为V＝

0.4×10－3m3,用弹簧测力计测出此物块的重力为

G＝10N,如图甲所示;然后将物块A浸没在水中,如

图乙所示,g取10N/kg,ρ水＝1.0×103kg/m3,求:利用阿基米德原理进行与浮力有关的计算1(1)物块A浸没在水中时受到的浮力;解:物块A浸没在水中时排开水的体积V排＝V＝0.4×10－3

m3则物块A浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103

kg/m3×10

N/kg×0.4×10－3

m3＝4

N答:物块A浸没在水中时受到的浮力为4

N;(2)物块A浸没在水中时弹簧测力计的示数．解:由F浮＝G－F拉可得,物块A浸没在水中时弹簧测力计的示数F拉＝G－F浮＝10

N－4

N＝6

N答:物块A浸没在水中时弹簧测力计的示数为6

N．变式1小球的体积为3×10－3m3,质量为2kg,小球被固定在水池底部的细线系住,未能浮出水面,如图所示．ρ水＝1×103kg/m3,g取

10N/kg．求:(1)小球受到的重力G;解:小球受到的重力G＝mg＝2

kg×10

N/kg＝20

N答:小球受到的重力G为20

N;(2)小球受到的浮力F浮;解:小球浸没在水中,则小球受到的浮力

F浮＝ρ水gV排＝1×

103

kg/m3×10

N/kg×3×10－3

m3＝30

N答:小球受到的浮力F浮为30

N;(3)细线对小球的拉力F拉．解:对小球受力分析可得F浮＝F拉+G细线对小球的拉力F拉＝F浮－G＝30

N－20

N＝10

N答:细线对小球的拉力F拉为10

N．

如图甲所示,将圆柱体缓慢向下

放,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过

程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度

h变化的关系图象如图乙所示,ρ水＝1×

103kg/m3,g＝10N/kg．求:2(1)圆柱体的质量;

(2)圆柱体受到的最大浮力;解:当h＝8

cm后,弹簧测力计示数F'＝4

N不变,此时圆柱体浸没在水中,受到的浮力最大,则圆柱体受到的最大浮力F浮＝G－F'＝12

N－4

N＝8

N答:略．(3)圆柱体的体积;

(4)圆柱体的密度．

变式2如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个金

属零件,示数是7.9N,当把零件浸没在密度为0.8×

103kg/m3的油中时(如图乙所示),弹簧测力计的示

数是7.1N,g取10N/kg．求:(1)金属零件所受的浮力;解:金属零件所受的浮力F浮＝G－F'＝7.9

N－7.1

N＝0.8

N答:金属零件所受的浮力为0.8

N;(2)金属零件的体积;

(3)金属零件的密度．

1．分析图象．

2023世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站大幕落下,16岁的全红婵再次上演“水花消失术”夺得10米跳台的冠军．关于跳水运动,下列说法正确的是(

)A．逐渐落入水中的过程中,她受到的浮力变大B．逐渐落入水中的过程中,她的头部受到水的压强不变C．浸没在水中后潜入越深,她排开水的重力越大D．浸没在水中后潜入越深,她受到的浮力越大应用阿基米德原理比较浮力的大小3A变式3由同种材料制成的四个实心物体A、B、C、D,它们的质量相同,放在盛有水的容器中,如图所示．已知C的下表面光滑且与容器底密闭接触,则下列说法正确的是(

)A．A所受的浮力最大B．D所受的浮力一定比B小C．A所受的浮力最小,B、C、D所受的浮力相等D．A所受的浮力小于D所受的浮力D

四个物体同种材料,质量相等,故它们的体积相等．又因它们都浸在水中,所以比较浮力的关键是比较V排．同时,要考虑到物体下方没有液体时,物体就不受浮力作用．

利用阿基米德原理比较浮力的大小时,必须抓住与浮力的大小相关的两个要素:ρ液(液体的密度)、V排(物体排开液体的体积)．做题时一定要审清题意,搞清楚是ρ液相同比较V排,还是V排相同比较ρ液．1．[物理观念]小杰同学在成都“海底世界”游玩时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强的分析正确的是(

)A．浮力不变,压强不变B．浮力变小,压强变小C．浮力变大,压强变小D．浮力变大,压强变大C2．(2023·揭阳期末)体积相同的铝球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力,则有(

)A．铝球受到的浮力最大B．铝球受到的浮力最小C．铜块受到的浮力最大D．它们受到的浮力一样大D3．泡茶时,有的茶叶浮在水面上渐渐吸收水分后,会缓慢下沉;有些茶叶快速下沉,但表面附着了小气泡后,还会缓慢上升．水面上的茶叶沉入水的过程中(假设其体积不变),所受的浮力(

)A．先变大后不变 B．先变小后变大C．先变大后变小 D．先变小后不变A4．(2023·中山期中)如图所示,重为10N的物体挂在弹簧

测力计下面,当它一半的体积浸入水中时,弹簧测力计的

示数为7.5N,g＝10N/kg,ρ水＝1×103kg/m3,求:(1)物体此时受到的浮力F浮;解:物体此时受到的浮力F浮＝G－F0＝10

N－7.5

N＝2.5

N答:物体此时受到的浮力F浮为2.5

N;(2)物体的体积V;

(3)物体的密度ρ;

(4)物体浸没且不接触容器时弹簧测力计的示数F．解:物体浸没且不接触容器时,排开水的体积等于自身的体积根据F浮＝ρ水gV排可知,物体浸没时所受的浮力F浮'＝ρ水gV＝1×103

kg/m3×10

N/kg×5×10－4

m3＝5

N弹簧测力计的示数F＝G－F浮'＝10

N－5

N＝5

N答:物体浸没且不接触容器时弹簧测力计的示数F为5

N．5．[科学思维]用弹簧测力计悬挂一个圆柱体,将该圆柱体从水面开始缓慢浸入水中,如图甲所示．弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示．(ρ水＝1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)圆柱体的质量;

(2)圆柱体的体积;

(3)圆柱体的密度．

课后练习1．如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力为30N,受到水向上的压力为110N,则物体受到的浮力为____N,物体的体积为________m3.(ρ水＝1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

利用阿基米德原理进行与浮力有关的计算808×10-32．如图所示,有一个圆柱形容器放在水平桌面上.现将一个体积为2×10-4m3,质量为0.54kg的矩形金属块放在容器底部,再向容器中加水至14cm深时,水对容器底的压强是______Pa,金属块受到的浮力是___N,金属块对容器底部的压力是_____N.(金属块与容器底部不是紧密接触,ρ水＝1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

140023.43．(2023·汕头潮南区期末)如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示.则物块受到的重力为____N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为____cm,未知液体的密度为__________kg/m3.(g取10N/kg)

15100.9×1034．四个体积、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,则它们在水中所受的浮力相等的是(

)A．甲和乙

B．乙和丙C．丙和丁

D．乙和丁应用阿基米德原理比较浮力的大小C5．把质量相等的实心铜块和铝块浸没在水中(ρ铜>ρ铝),下列说法中正确的是(

)A．铜块受到的浮力较大

B．铝块受到的浮力较大C．铜块和铝块受到的浮力一样大

D．以上情况均有可能B6．(2023·云浮罗定市期末)如图所示,小冬把装满水的烧杯放在空盘子里,将一个重0.5N的空饮料罐按入水中,饮料罐浸没之前,浸入水中越深,罐底所受水的压强______,受到的浮力______(前两空选填“越大”“越小”“不变”).溢出的水流入盘中,收集并测量出盘中水的重力为1.5N,则饮料罐受到的浮力大小为_____N.

越大越大1.57．甲、乙是两个体积和形状均相同的实心长方体,在水中静止时如图所示,则下列说法正确的是(

)A．甲、乙物体在水中受到的浮力相等B．甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力C．甲、乙两物体排开水的重力大小相等D．甲、乙两物体下表面受到水的压强相等B8．(2022·广州)两个量筒均装有20mL的水,往量筒中分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则(

)A．甲的体积为40cm3

B．甲受到的浮力为0.4NC．乙排开水的体积小于20mL D．乙受到的浮力小于甲受到的浮力B9．[科学思维]如图甲所示,用弹簧测力计将长方体物块从装有水的杯底匀速直线拉出,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示.(g取10N/kg,ρ水＝1.0×103kg/m3)求:(1)物体所受重力为___N;

(2)物体浸没在