第10章 浮力第2节 阿基米德原理 同步讲义2024-2025学年人教版八年级物理下册(有答案)

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名称 第10章 浮力第2节 阿基米德原理 同步讲义2024-2025学年人教版八年级物理下册(有答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-05-20 15:18:02

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第2节 阿基米德原理
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知识点一实验:探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
1.用称重法计算浮力,即
2.测量排开液体的重力 G排。
3.换用不同的物体和液体重复实验。多次实验的目的: 。
4.实验中的注意事项:
(1)为确保溢水杯装满水,应先适量多加水,让水溢出,直到水不溢出时,溢水杯中的水为装满的状态。实验时若水没加到溢水口,则会导致G排 。
(2)测G排时,应先测空小桶重力,再测水和小桶的总重力,否则G排会 。
(3)用称重法测浮力时,若物体触底,则所测的浮力 。
(4)实验时若物体没有浸没,对实验结果 (选填“有”或“无”)影响。
5.实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小,等于排开液体所受的 大小。
例1 某实验小组利用弹簧测力计、正方体金属块、溢水杯等器材,按照如图1 所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力”的关系。
(1)为了减小误差,且操作简便,合理的顺序是 (填字母)。
(2)把金属块浸没在盛满水的溢水杯中,金属块受到的浮力可由 (填字母)两个步骤测出,金属块排开的水所受的重力可由 (填字母)两个步骤测出。根据所测数据可以得出结论:浮力的大小 物体排开液体所受重力。
(3)若实验之前溢水杯中水未盛满,所测得的结果会是F浮 (选填“>”“<”或“=”)G排;若步骤C中物体触底,则会导致弹簧测力计的示数 ,计算出的浮力 。
(4)另一实验小组在步骤C的操作中,只将金属块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
(5)当金属块从下表面与液体刚刚接触时下放至图2中虚线位置。下列能大致反映金属块下降过程中所受浮力的大小 F浮与金属块下表面浸入液体深度h关系的图象是 。
同步变式拓展
1.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N。
(2)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。石块排开的水所受的重力可由 (选填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 。
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(6)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 。
A.图C中溢水杯内未盛满水
B.图A中小桶内有少量水
C.弹簧测力计未调零
知识点二 阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小 它排开的液体所受的重力。
2.公式: Fn= = = 。变形公式:
(1)由公式可知,浮力大小只与 和 有关,与其他因素均无关;
(2)物体浸入液体的体积,就是物体排开液体的体积,即
(3)当物体浸没时, 可利用浮力求物体体积,进而求出物体密度;
(4)还可利用浮力求出液体密度。
3.阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。
例2 如图甲所示,将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数 将物块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数 ,如图乙所示。已知水的密度 g取10N/ kg。求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的体积;
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(3)物块的密度。
同步变式拓展
2.学习了浮力知识后,小华想用浮力知识测量一塑料块的密度。于是他把塑料块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称量时,示数是15 N,浸没在水中时,示数是5 N,则该塑料块的质量是 kg,此时塑料块受到水的浮力是 N,此塑料块的体积是 m ,密度是 取10 N/ kg)
3.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7N。当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7N。现把该零件浸没在另一种液体中时,弹簧测力计的示数是1.9N。求:(g取10 N/ kg)
(1)该金属零件浸没在水中时受到的浮力F浮;
(2)该金属零件的密度/ρ金;
(3)另一种液体的密度ρ液。
课时同步作业
第一阶 基础过关精练
1.浸在液体中的物体所受到的浮力大小等于( )
A.物体的体积
B.物体排开液体的体积
C.物体的重力
D.物体排开液体的重力
2.关于水中的物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.物体密度越小受到的浮力越小
B.漂浮在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
C.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
D.物体沉入水中越深受到的浮力越大
3.如图所示,甲、乙、丙三只实心球的体积相等,在同种液体中静止,由图中三个球的位置可知( )
A.甲球受的浮力最小
B.甲球受的浮力最大
C.丙球受的浮力最小
D.三个球受到的浮力大小相等
4.甲、乙两物体分别挂在弹簧测力计下,将物体都浸没在水中,如果弹簧测力计的示数变化量相同,则两物体 ( )
A.质量相同 B.重力相同
C.体积相同 D.密度相同
5.某热气球充气后体积为3000m ,则该热气球所受的浮力大小为 N,方向为 。(g 取10 N/ kg,空气的密度取1.29 kg/m )
6.用细线拴住一块棱长为10cm、重150 N的正方体物块,使其浸没在水中并保持静止,物块未与容器接触,则物块所受浮力的大小为 N,细线对物块的拉力是 N。 (g取10 N/ kg)
7.在探究物体所受浮力的大小与物体排开液体所受重力关系的实验中,同学们设计了如图1、图2所示两种不同的方案。
(1)在如图1 所示的实验方案中:
①若实验步骤甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F 、F 、F 、F ,则可知实验中测得物体受到的浮力 (用测量量的符号表示)
②若F 、F 、F 、F 之间满足 的关系,则可以得出浮力的大小等于排开液体所受重力的结论。(用测量量的符号表示)
(2)在如图2所示的实验方案中,A和B两个弹簧测力计完全相同,薄塑料袋的质量忽略不计。
①调节升降台使其上表面向上缓慢移动,重物便会缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A弹簧测力计的示数逐渐 ,B弹簧测力计的示数逐渐 。(均选填“减小”或“增大”)
②比较A 弹簧测力计的示数变化量的大小△F 和B弹簧测力计的示数变化量的大小△FB,若它们的大小关系满足△FA (选填“>”“<”或“=”)△FB,则说明物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力。
③与如图1 所示的实验方案相比,你认为如图2所示的实验方案有哪些优点或缺点
(请写出任意一条即可)。
第二阶 能力拓展训练
8.用弹簧测力计悬挂一实心长方体物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示,由此处下放物块,直至浸没于水中并继续下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示(g取10 N/kg),则下列判断正确的是( )
①物块浸没在水中时受到的浮力为10 N;
②物块的高度为4cm;
③物块的重力为18 N;
④刚浸没时,物块下表面受到的压力为10 N;
⑤物块的体积为
⑥物块的密度为
⑦物块的底面积为200cm 。
A.①③④⑥ B.②④⑤⑥⑦
C.②③⑤⑥⑦ D.①②④⑦
9.将重2N的金属块用线悬挂,使其全部浸入盛满酒精的容器中,测得溢出酒精重为0.32 N,则金属块受到的浮力为 N。当金属块一部分浸入酒精中时,弹簧测力计的示数为1.8N,此时金属块所受浮力为 N。
10.为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没在水中(如图甲→乙→丙所示),在此过程中,弹簧测力计示数:F甲 (选填“>”“=”或“<”)F乙。
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁所示)。可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 N,此时浮力的测量数值比真实数值 (选填“偏大”或“偏小”)。
11.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度 h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化, 取10 N/ kg,求:
(1)金属块所受重力的大小;
(2)金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小;
(3)金属块的密度;
(4)金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强。
第2节 阿基米德原理
知识点一:1. G-F拉 3.使结论具有普遍性 4.(1)偏小(2)偏小 (3)偏大 (4)无 5.重力
例1:(1)ABCD (2)B、C A、D 等于 (3)> 变小 变大 (4)能 (5)B
【同步变式拓展】1.(1)3.8 (2)1.4 A、D (3)物体排开液体的重力 (4)A (5)能 (6)A
知识点二:1.等于 (1)液体的密度 排开液体的体积
例2:(1)4N 【同步变式拓展】2.1.5 10 1×10 1.5×10
3.(1)1N (2)2.7×10 kg/m (
【课时同步作业】1. D 2. C 3. A 4. C 5.3.87×10 竖直向上 6.10 140 7.(1)①F -F ( F (2)①减小 增大 ②= ③优点:物体所受浮力大小和物体排开液体的重力大小关系对比明显,容易得出结论;缺点:升降台上升时,薄塑料袋下降,操作难度大
8. C 9.0.32 0.2 10.(1)= (2)1.2 偏大
11.(1)46N (2)20 N