还剩5页未读,继续阅读
文本内容:
一、阿基米德原理
1、阿基米德原理浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力
2、公式表示F浮=G排=Q液%超;从公式中可以看出液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关
3、适用条件液体或气体【微点拨】阿基米德原理的五点透析⑴原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;二是物体的一部分体积浸入液体里,另一部分露在液面以上2G排指被物体排开的液体所受的重力,F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力3V排是表示被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,丫排=丫物;当物体只有一部分浸入液体里时,则V/V物⑷由%排夜叫将可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关5阿基米德原理也适用于气体,但公式中P液应该为P气
二、探究阿基米德原理【实验原理】1浸在液体中的物体都会受到向上的浮力;2浮力大小遵循阿基米德原理【实验结论】浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力【温馨提示】当物体浸没在液体里,此时V/V物;当物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上,此时V排VV物.浸入液体的体积增大,浮力增大
1、一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料,分别放在装有甲、乙两种液体的容器中,静止后饮料瓶的状态如图所示,饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙.甲、乙两种液体的密度分别为PE八P乙.则()A.F浮甲>F浮乙P甲>PziB.F浮甲VF浮乙P甲VP乙C.F浮甲=F浮乙P甲>P乙D.F浮甲=F浮乙P甲VP乙
2、在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想1与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有关
(1)请你写出能够支持猜想3的一个生活现象;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示其中序号b中物体P所受浮力大小N;
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度(选填“有关”或“无关”);分析三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力(选填“越大”或“越小”);
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为kg/m30(已知=
1.OX103kg/m3g取10N/kg)
3、物块P与金属球Q用细线连接,一起放入装有一定质量水的柱状容器内,二者恰好悬浮,如图甲所示,此时柱状容器中水的深度为23cm;物块P重IN、体积为
1.25X10一针(「水=
1.OX103kg/m\g=10N/kg)求
(1)图甲中水对容器底部的压强;
(2)图甲中物块P所受浮力的大小;
(3)若剪断细线,物块P上浮,金属球Q下沉,待稳定后,物块P漂浮于水面,如图乙所示,则此时物块P露出水面的体积
1、在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是()A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙D.丁、甲、乙、丙
2、下列对于阿基米德原理的理解,正确的是()A.物体在液体中所受到的浮力,其大小等于物体的体积和液体密度的乘积B.浸没在液体中的物体,受到向上的浮力,其大小等于液体的重力C.悬浮在液体中的物体,受到向上的浮力,其大小等于物体的重力D.浸没在液体中的物体,受到向上的浮力,其大小等于物体在液体中的示重
3、用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中下列说法正确的是()A.实验前溢水杯未装满水对实验结果没有影响B.物块浸入水中越深,水对溢水-杯底部的压强越大C.物块浸入水中越深左侧弹簧测力计的示数越大D.通过计算可知实验所用物块的密度为2xl03kg/m
34、把木块放入装满水的溢水杯中,溢出水的体积为V(如图甲);用细针将该木块全部压入水中,溢出水的总体积为V2(如图乙),忽略细针体积,贝女)A.木块的质量为p水V2B.缓慢下压木块的过程中溢水杯底受到水的压强变大C.木块全部压入水中静止时,细针对木块的压力大小为P水gV2D.木块的密度为2P水V
25、如图甲所示盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,弹簧测力计示数F随金属块下表面浸入水中深度h的关系图像如图乙所示下列分析不正确的是()A.金属块逐渐浸入水中的过程中,受到的浮力一直在减小B.金属块的高度为储C.金属块的密度为袅p水Fig厂D.金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压强增加安
6、为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(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,这是原故
7、为了验证“阿基米德原理小明所在的兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为正方体金属块,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台.
(1)实验中,小明逐渐调高平台F使金属块浸入液体中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数,弹簧测力计B的示数(选填“变大”、变小”或“不变:弹簧测力计A示数的变化量4Fa弹簧测力计B示数的变化量4Fb(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)实验后,做出弹簧测力计A的拉力F与金属块下表面所在处液体的深度h的关系如图乙所示.从图象可知,当金属块下表面所在处液体的深度为10cm时,其受到的浮力是N该金属块的密度为g/cn
(3)该实验装置的优点是(请写出一条)
8、如图“验证阿基米德原理”的实验步骤如下
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时测力计的示数F(图乙);
③测出接水后小桶与水所受的总重力Gi(图丙);
④将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G2(图丁);
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同甲乙丙丁回答下列问题
(1)物体浸没在水中受到水的浮力尸浮=被排开的水所受的重力G排(用上述测得量的符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点)(a);(b)o
(3)物体没有完全浸没在水中(选填“能”或“不能“)用实验验证阿基米德原理
1、为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(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,这是原故
2、将一底面积为O.Oln的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为N木块重力为N细线对木块的最大拉力为No(g取lONkg)
3、大家都知道“曹冲称象”的方法,如图我们来分享小曹冲所运用的智慧
(1)用所学知识解释“称象”的原理,前后两次水面正对记号说明;
(2)要推出“象重等于石头重”的结论,必须附上的关键推理依据是
4、“彩球温度计”是一种现代居家饰品,其结构模型如图所示该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成
(1)当环境温度升高时,浸没在液体中的小球受到的浮力将
(2)在某一环境温度下,四个小球处于如图位置,此时的环境温度大致范围为C此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为
5、如图所示,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为Fa;在B位置时受到的浮力为Fb,则它们的大小关系是FaFb,(选填“大于”“小于”或“等于”)已知乒乓球的质量为
2.7g当它漂浮在水面时,排开水的体积为cm
36、为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,测力计示数为G.然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大面增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验你认为下列说法正确的是A.只有小明的观点合理B.只有小华的观点合理C.两人的观点都不合理D.两人的观点都合理
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F据此可得出的观点不具有普遍性这个过程中金属块受到的浮力F浮
(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用p水表示,其重力G封尸,通过比较数据发现尸浮=6排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出排,说明决定浮力大小的根本因素是G排
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是
7、为了直观验证阿基米德原理,小明改进了实验装置,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,下面放一小杯铁架台的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触
(1)首先平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架,使金属块完全浸没入水中,但不与溢水杯底部接触,(如图甲一乙一丙),在此过程中,弹簧测力计示数F甲F丙(填或y)°
(2)然后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),可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为牛,此时浮力的测量数值将比真实数值(填“偏大”或“偏小”)
8、《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述“悟空撩衣上前,摸了一把,乃是一根铁柱子,两头是两个金箍,紧挨金箍有镌成的一行字,“如意金箍棒一万三千五百斤,约丈二长短,碗口粗细”以国际单位制,金箍棒的质量为6750kg体积约
0.2m3问
(1)求金箍棒受到的重力
(2)在海底将上述棒抽出后,求金箍棒的浮力(p海水=L0xl()3kg/m3)
(3)为方便使用,孙悟空将棒变得细短了许多(质量不变),而思思同学认为孙悟空可以更省力就能让棒上升到海面请说说思思同学认为孙悟空应该要怎么做?
9、用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙g取10N/kg水的密度是
1.0xl03kg/m
3.求
(1)物块受到的重力;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度探究阿基米德原探究过程inf您1LTfb□甲乙丙丁先用弹簧测力计测量出物体和空小桶的重力;再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数;最后再测量出排开水和小桶的总重分析归纳物体受到的浮力为尸浮=G物一F拉排开水所受的重力GlG-G桶.对比两者的大小,得出实验结论实验结论浸在液体中所受的浮力等于它排开的水所受的重力内容浸在液体中的物体受到的的浮力向上,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力表达式F浮二G排=m排g=p液Vtihg.G排表示排开液体所受的重力;m排表示排开液体的质量;p液表示液体的密度;V排表示排开液体的体积适用条件适用于物体受到液体或气体的浮力物体浸没时丫排=丫物,物体部分浸没时V排VV物影响因素浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,跟物体本身的体积、密度、形状以及在液体中的深度、液体的多少等因素无关。