9．2 阿基米德原理
第1课时 探究浮力的大小
INCLUDEPICTURE "对点巩固.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\对点巩固.TIF" \* MERGEFORMATINET
知识点 INCLUDEPICTURE "1.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\1.TIF" \* MERGEFORMATINET 探究浮力的大小
1．小英同学在探究“浮力的大小与排开水的重力是否有关”时，做了图1所示的实验，若四个实验步骤中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则下列等式正确的是( )
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_21.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_21.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
A．F浮＝F2－F3
B．F浮＝F4－F3
C．F浮＝F2－F1
D．F浮＝F2－F4
2．为了探究物体所受浮力的大小跟排开液体的重力的关系，小明做了图2－甲所示的实验。
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_22.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_22.TIF" \* MERGEFORMATINET
图2
(1)根据步骤________可以求出物体排开液体的重力是________N。
(2)分析实验数据，可以得出实验结论：物体所受浮力的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开液体所受的重力。
(3)另一位同学在步骤C中的实验情景如图2－乙所示(物体部分浸入水中)，若其他步骤的操作均正确，则该同学的实验________(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
(4)若实验过程中，溢水杯中的水没有装满，则会得出F浮________G排(选填“＞”“＜”或“＝”)的结论。
(5)为了使结论具有普遍性，小明还应该____________________________，进行多次实验。
知识点 INCLUDEPICTURE "2.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\2.TIF" \* MERGEFORMATINET 对阿基米德原理的理解
3．如图3所示，甲、乙两个相同的容器中盛有不同种类的液体，已知两个容器中液体的密度ρ乙>ρ甲，两个相同的铁球分别沉在甲、乙两容器的底部，则两个铁球受到的浮力( )
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_23.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_23.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
A．甲容器中的大 B．乙容器中的大 C．一样大 D．无法确定
4．(2024河南)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛，展现了我国古人的智慧。图4为打捞过程的示意图，先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起，再把船上的泥沙铲走，铁牛就被拉起了，然后把船划到岸边，解开绳索卸下铁牛，就可将铁牛拖上岸。船在甲、乙、丙三个位置处所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，下列判断正确的是( )
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_24.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_24.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
A．F甲＝F乙＝F丙 B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＝F乙＞F丙 D．F甲＜F乙＜F丙
5.小明想知道自己在空气中受到的浮力大小，通过查找资料得知自己的体积大约是 50 dm3，空气的密度大约是1.3 kg/m3，则他在空气中受到的浮力约为________N。(g取10 N/kg)
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_25.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_25.TIF" \* MERGEFORMATINET
图5
6．如图5所示，用细线将一个质量为27 g、体积为10 cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上，铝块浸没在水中静止不动时，它受到的浮力为________N，电子测力计的示数为________N；若使铝块在水中继续下降，它所受的浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，细线的重力忽略不计)
INCLUDEPICTURE "综合提升.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\综合提升.TIF" \* MERGEFORMATINET
7．将重为0.5 N的小球放入盛有适量水的溢水杯中，溢出了0.3 N的水，则小球受到的浮力( )
A．一定为0.3 N B．一定为0.5 N C．可能为0.2 N D．可能为0.4 N
8．如图6所示，将木块压入水底，松手后木块依次经过位置1和位置2，最终在位置3静止，则木块受到的浮力随时间变化的关系图像可能是( )
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_26.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_26.TIF" \* MERGEFORMATINET
9．如图7所示，甲、乙两个相同的烧杯中分别装有水和盐水(ρ水＜ρ盐水)，将两个物体挂在弹簧测力计上，再分别使它们浸没在水和盐水中，若两个弹簧测力计示数的减小量相同，则两烧杯中液面上升的高度( )
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_27.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_27.TIF" \* MERGEFORMATINET
图7
A．甲烧杯中的大 B．乙烧杯中的大
C．一样大 D．无法比较
10. INCLUDEPICTURE "创新实验.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\创新实验.TIF" \* MERGEFORMATINET 创新实验小组的同学设计了图8所示的实验装置来验证阿基米德原理。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_28.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_28.TIF" \* MERGEFORMATINET
图8
(1)在物块从接触水面到刚好浸没的过程中，左边弹簧测力计的示数________，物块受到水的浮力________，水对溢水杯底部的压强________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)根据实验中测得的物理量可列等式：________________(用物理量符号表示)，从而验证了阿基米德原理。
(3)同学们用酒精代替水重复实验，发现物块浸没在酒精中时的F3′比浸没在水中时的F3大，说明浮力的大小与________________有关，用酒精重复实验的目的是________________(选填“减小误差”或“避免偶然性”)。
9．2 阿基米德原理
第1课时 探究浮力的大小
1．A
2．(1)A、D 1 (2)等于 (3)能 (4)＞
(5)换用不同的液体和物体
3．B 4.B 5.0.65 6.0.1 0.17 不变
7．D 【解析】若溢水杯中装满水，则小球受到的浮力为0.3 N；若溢水杯中未装满水，联想到称重法测浮力可知，F浮＝G－F示，当F示＝0时，F浮最大，此时F浮＝G＝0.5 N。由以上分析可知，0.3 N≤F浮≤0.5 N，故选D。
8．D 【解析】由题图知，木块露出水面前，浸没在水中，排开水的体积不变，水的密度一定，由F浮＝ρ水gV排可知，该过程中，木块受到的浮力最大且不变；木块露出水面继续上浮直到静止时，它排开水的体积逐渐变小，由F浮＝ρ水gV排可知，木块所受浮力逐渐变小；木块静止后，排开水的体积不变，所受浮力不变。综上可知，在整个过程中，木块受到的浮力先不变，再变小，最后不变，故选D。
9．A 【解析】 弹簧测力计示数的减小量即为物体受到的浮力大小，两个弹簧测力计示数的减小量相同，说明两物体受到的浮力相同，因为ρ水＜ρ盐水，由F浮＝ρ液gV排可知，浸没在水中的物体排开液体的体积较大，因此甲烧杯中液面上升的高度较大，故选A。
10．(1)变小 变大 不变 (2)F1－F3＝F4－F2 (3)液体的密度 避免偶然性
【解析】(1)在物块从接触水面到刚好浸没的过程中，物块排开水的体积变大，由F浮＝ρ液gV排可知，物块受到的浮力变大，由F＝G－F浮可知，左边弹簧测力计的示数变小；在物块从接触水面到刚好浸没的过程中，因水的深度不变，由p＝ρgh可知，水对溢水杯底部的压强保持不变。第2课时 阿基米德原理的有关计算
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知识点 阿基米德原理的有关计算
1．在装满水的容器中放入一质量为50 g的实心物块，从容器中溢出了30 g的水，g取10 N/kg，则该物块在水中受到的浮力为 ( )
A．0.2 N B．0.3 N C．0.5 N D．0.8 N
2．李铭同学将一个铁块放入盛有水的量筒中(如图1所示)，该铁块受到的浮力为(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)( )
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_49.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_49.TIF" \* MERGEFORMATINET
图1
A．0.02 N B．0.2 N
C．20 N D．2.0×105 N
3．体积为50 cm3的铁块浸没在水中时排开水的体积是____________m3，排开水的重力是________N，受到的浮力是________N。若将该铁块的一半体积浸在煤油中，则它受到的浮力是________N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
4．(2024深圳改编)如图2所示，“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸油装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作时，从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知，“海葵一号”的质量是3.7×107 kg，排水量是1×108 kg。“海葵一号”满载时受到的浮力是____________N，排开海水的体积是________m3。(g取 10 N/kg，海水的密度为1.0×103 kg/m3)
INCLUDEPICTURE "25TBXYHT81.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\25TBXYHT81.TIF" \* MERGEFORMATINET
图2
5．将棱长为5 cm的正方体金属块浸没在水中，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。
(1)求该金属块受到的浮力。
(2)将该金属块浸没在另一种液体中时，它受到的浮力为3 N，求该液体的密度。
6．一金属块的重力为39 N，用弹簧测力计将其悬挂着浸没在水中时(金属块未接触容器)，弹簧测力计的示数为34 N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)该金属块受到的浮力；
(2)该金属块的体积；
(3)该金属块的密度。
INCLUDEPICTURE "综合提升.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\综合提升.TIF" \* MERGEFORMATINET
7．甲、乙两物体的质量之比是3∶5，密度之比是3∶10，若把它们浸没在同种液体中，则它们所受的浮力之比是( )
A．3∶5 B．3∶10 C．1∶2 D．2∶1
8．如图3所示，用一细线拴住重为2.8 N、体积为0.6 dm3的木块，并使其浸没在某液体中，若细线对木块的拉力为2 N，则木块受到的浮力是________N，该液体的密度是________kg/m3。(g取10 N/kg)
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_50.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_50.TIF" \* MERGEFORMATINET
图3
9．将一个重为2 N的实心正方体物块挂在弹簧测力计的挂钩上，然后将物块分别浸没在水和盐水中，物块静止时弹簧测力计的示数分别如图4－甲、乙所示，则该物块的体积为________m3，盐水的密度为________kg/m3。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_51.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_51.TIF" \* MERGEFORMATINET
图4
10．如图5－甲所示，在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度处缓慢下降，直到圆柱体下表面与烧杯底部接触，圆柱体下降过程中，弹簧测力计的示数F随圆柱体下降高度h变化的图像如图5－乙所示。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3，不计液面变化)
INCLUDEPICTURE "AI25TBGDWL8XYH章9+1_52.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\李慧\\25总复习课件\\同步YH物理\\TIFF\\AI25TBGDWL8XYH章9+1_52.TIF" \* MERGEFORMATINET
图5
(1)分析AB段图像可知，圆柱体的重力是________N，圆柱体的质量是________kg。
(2)分析BC段图像可知，随着圆柱体浸入水中的深度变深，圆柱体排开水的体积变________，圆柱体受到的浮力变________。
(3)分析AB段和CD段图像可知，圆柱体浸没在水中时，它受到的浮力是________N，则圆柱体的体积是____________m3，圆柱体的密度是____________kg/m3。
(4)根据图像，还可求出圆柱体的高度为________cm。
第2课时 阿基米德原理的有关计算
1．B 2.B
3．5×10－5 0.5 0.5 0.2
4．1×109 1×105
5．解：(1)金属块浸没在水中时，排开水的体积：
V排＝V＝a3＝(5 cm)3＝125 cm3＝1.25×10－4 m3
该金属块受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－4 m3＝1.25 N
(2)该液体的密度：
ρ液＝＝＝2.4×103 kg/m3
6．解：(1)该金属块受到的浮力：
F浮＝G－F＝39 N－34 N＝5 N
(2)由F浮＝ρ液gV排可得，金属块排开水的体积：
V排＝＝＝5×10－4 m3
因为金属块浸没在水中，所以该金属块的体积：
V金＝V排＝5×10－4 m3
(3)由G＝mg可得，该金属块的质量：
m＝＝＝3.9 kg
该金属块的密度：ρ＝＝＝7.8×103 kg/m3
7．D 【解析】甲、乙两个物体的体积之比V甲∶V乙＝∶＝×＝×＝2∶1；物体浸没时排开液体的体积和物体的体积相等，根据阿基米德原理可得，甲、乙两个物体浸没在同种液体中时受到的浮力之比F浮甲∶F浮乙＝ρgV甲∶ρgV乙＝V甲∶V乙＝2∶1。
8．4.8 0.8×103
【解析】木块受到的浮力：F浮＝G＋F＝2.8 N＋2 N＝4.8 N
木块浸没在液体中时，排开液体的体积：
V排＝V＝0.6 dm3＝0.6×10－3 m3
由F浮＝ρ液gV排可得，液体的密度：
ρ液＝＝＝0.8×103 kg/m3
9．5×10－5 1.2×103
【解析】物块浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝G－F1＝2 N－1.5 N＝0.5 N
该物块的体积：
V＝＝＝5×10－5 m3
物块浸没在盐水中时受到的浮力：
F浮′＝G－F2＝2 N－1.4 N＝0.6 N
盐水的密度：
ρ盐水＝＝＝1.2×103 kg/m3
10．(1)12 1.2 (2)大 大 (3)8 8×10－4 1.5×103
(4)4
