10.2 阿基米德原理 习题课件—2020-2021学年人教版八年级物理下册（26张PPT）

第十章 浮 力
第2节 阿基米德原理
目录
知识梳理
01
课堂演练
02
课堂检测
03
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}课程要求
1. 经历探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程，做到会操作、会记录、会分析、会论证
2. 能复述阿基米德原理，并书写其数学表达式
3. 能应用公式F浮=G排和F浮=ρ液gV排计算浮力
探究实验
探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
课时重点
阿基米德原理的理解与应用
课时难点
1.探究阿基米德原理的实验设计及操作过程
2.对阿基米德原理的理解
知识梳理
知识点1 阿基米德原理
1. 内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于__________________________.物体排开液体的体积____________、液体的密度____________，它所受的浮力就越大.
2. 公式：F浮＝____________.
它排开的液体所受的重力
越大
越大
G排
3. 根据G=mg、m=ρV，阿基米德原理的公式表达可写成：F浮＝________.式中，ρ液是____________的密度而非____________的密度、Ｖ排是______________________的体积而非____________的体积.
注意：“浸入”是物体只有一部分体积在液体中，另一部分体积还在空气中；“浸没”是物体的全部体积都在液体中.
ρ液gV排
液体
物体
物体所排开的液体
物体
知识点2 浮力的计算
4. 浮力的计算通常可以按照以下4种方法：
（1）压力差法：液体对物体，向上与____________的压力差.
（2）阿基米德原理：物体受到的浮力等于排开液体的重力，即F浮=____________=ρ液gV排.
（3）平衡法：利用物体受力平衡解决.
（4）称重法.
向下
G排
课堂演练
知识点1 阿基米德原理
【典例1】用图10-2-1所示实验装置验证阿基米德原理.当物块浸入装满水的溢水杯中时，水会流入空桶，回答下列问题：
（1）如图乙所示，当物块浸入装满水的溢水杯中时，水对溢水杯底部的压强____________（填“变大”“不变”或“变小”）.根据图中所示数据可知，实验中物块所受浮力是___________N，排开水的重力是___________N.
（2）如果实验前溢水杯未装满水，实验测得的________________（填“浮力”或“排开水的重力”）将会____________（填“偏大”或“偏小”）.
（3）若换用酒精代替水进行实验，则F3的大小将变为____________N.（g取10 N/kg,ρ水＝1×103 kg/m3，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3）
不变
0.5
0.5
排开水的重力
偏小
1.6
【变式拓展1】小强为了探究物体所受浮力的大小跟其排开的液体所受重力的关系,做了如图10-2-2所示实验（g取10 N/kg）:
（1）你认为更合理的实验顺序是____________.
（2）通过实验你得到的结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于_______________________________________________________________.
（3）请你根据小强在实验中获得的数据,计算出物体的体积是_________m3;你认为通过本实验获得的数据________（填“能”或“不能”）计算出此物体的密度.
（4）请你指出实验中的注意事项：_____________________________________________________________________________________________________________.（说出一条即可）
丁甲乙丙
物体排开液体所受到的重力
1×10-4
能
物体要缓慢浸入水中（或弹簧测力计要尽量竖直或实验前溢水杯要装
满水,合理即可）
思路点拨 （1）容器底部压强与液体深度有关，在物体下降过程中液体深度不变，压强不变.（2）浮力大小与排开液体的重力相等，根据两次弹簧测力计的示数即可得出.（3）实验要先测空桶和物体的重力.
【典例2】一个正方体物块,底面积为100 cm2.
（1）若浸没在水下某深度时，上表面受到15 N的压力，下表面受到20 N的压力，则此时物块受到的浮力是____________N；当物块下沉到某位置时，上表面受到的压力增大了25 N时，下表面受到的压力是____________N.
（2）若浸没在水下某深度时，上表面受到压强为3 000 Pa,下表面受到的压强为5 000 Pa，则此时物块受到的浮力是____________N.
（3）若漂浮在水面上时，下表面受到的压力为13 N，则此时物块受到的浮力是____________N.
课堂演练
知识点2 浮力的计算
5
45
20
13
【变式拓展2】如图10-2-3所示，物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15 N、5 N，其受到浮力的大小为（　　）
A. 5 N
B.10 N
C.15 N
D.20 N
B
【典例3】有一个不吸水的小球，其质量为40 g，体积为30 cm3，先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中.当小球静止时，溢出水的质量为10 g，则小球受到的浮力为（g取10 N/kg）（　　）
A. 0.3 N B. 0.1 N
C. 0.2 N D. 0.4 N
B
【变式拓展3】小明用细线系住重为5 N的物体，使其一半的体积浸入盛满水的溢水杯中，物体排开的水重为2 N，此时物体所受的浮力为_________N，将物体浸没在水中，此时物体所受的浮力为__________N，物体排开的水的质量为____________kg.(g取10 N/kg)
2
4
0.4
【典例4】一个体积为300 cm3的物体浮在水面上，它的 体积露出水面，它受的浮力为____________N.（g取10 N/kg）
1
【变式拓展4】铁块的体积是100 cm3，全部浸入水中时，排开水的体积为____________cm3,排开的水重为__________N，受到的浮力为__________N.如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力为____________ N.（ρ酒精=
0.8×103 kg/m3,g取10 N／kg）
100
1
1
0.8
思路点拨 利用阿基米德原理计算浮力时，要选取合适的公式或变形公式，公式中各量要采用国际单位制.
课堂检测
1. （3分）用弹簧测力计测出一个物体重为4 N，然后将该物体浸没在水中，此时弹簧测力计的示数变为3 N，则该物体在水中受到的浮力为
（　　）
A. 7 N B. 4 N
C. 3 N D. 1 N
D
2. （3分）两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体，把甲、乙两球分别轻轻放入两个烧杯中，最后处于图10-2-4所示状态.甲、乙排开液体的重力相等，甲、乙所受浮力相比，哪一个更大（　　）
A. 不知道液体密度无法比较浮力大小
B. 乙所受浮力更大
C. 甲、乙所受浮力一样大
D. 甲所受浮力更大
C
3. （3分）把两个重量相同的实心铁球和铝球(ρ铁>ρ铝)，浸没在水中，它们受到的浮力（　　）.
A. 相等
B. 铝球的比铁球大
C. 铝球的比铁球小
D. 浮力都等于重力
B
4. （3分）如图10-2-5所示，浸没在水中一定深度的木块，从开始上浮到最后静止在水面上一段时间.这一过程浮力的变化是（ ）
A. 先减少，后不变
B. 先不变，后减少，再保持不变
C. 先不变，后减少
D. 先不变，后增大，再保持不变
B
5. （4分）在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，图10-2-6是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的图象.（g取10 N/kg）
(1)分析图象可知，圆柱体所受的重力是
_________N.
(2)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是____N.
(3)圆柱体的体积是____________m3.
(4)圆柱体的密度是____________g/cm3.
12
8
8×10-4
1.5
6. （8分）小军同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、塑料块、烧杯、小桶等器材进行实验，图10-2-7是其中的三个步骤示意图，还差一个步骤图丁，才能完成探究任务.
(1)步骤丁是测量____________________.
(2)设四个图中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4. 由____________两图中弹簧测力计的示数可以求出塑料块受到的浮力为F1-F2；被排开液体的重力为____________.
(3)如果关系式_______________成立，就可以验证著名的阿基米德原理.
空小桶的重力
甲、乙
F3-F4
F1-F2=F3-F4
7. (6分)小玲将一块体积为V的矿石挂在弹簧测力计下，然后又将此矿石浸没在水中，弹簧测力计两次示数分别如图10-2-8甲、乙所示.
(1)矿石受到浮力多大？
(2)若将此矿石浸没在密度为1.8×103 kg/m3的液体中，矿石受到浮力多大？
答案：（1）1.6 N（2）2.88 N