2018-2019学年苏科版八年级物理下册第十章《压强和浮力》章末知识点归纳及例题演练阿基米德原理
阿基米德原理
【学习目标】
1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系;
2.理解阿基米德原理;
3.能利用阿基米德原理求浮力、体积、密度。
【要点梳理】
要点一、浮力的大小
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶
(2)实验步骤:
① 如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;
② 如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。同时,用小桶收集物体
排开的水;
③ 如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
④ 如图丁所示,测量出小桶所受的重力;
⑤ 把测量的实验数据记录在下面的表格中:
次数 物体所受
的重力/N
物体在水中时测
力计的读数/N
浮力/N 小桶和排开的水所
受的总重力/N
小桶所受的
重力/N
排开水所受的
重力/N
1
2
3
…
(3)结论:金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。
要点二、阿基米德原理
1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式:
要点诠释:
“① 浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时 V排液=V 浸入<V物;二是物体全部没入液
体中,此时 V排液=V 浸入=V 物。
“② 浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,很多同学
1
常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这
里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。
③ 由 ,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两个因素有关,
而跟物体本身的体积、密度、形状,与在液体中是否运动,液体的多少等因素无关。
④ 阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。
即 。
【典型例题】
类型一、浮力的大小
1、如图所示,同一个金属球,分别浸在容器 a、b、c的液体中,其中 a、c为纯水,b为浓盐水,金
属球所受的浮力分别为 Fa、Fb、Fc,则三种情况下金属球所受的浮力大小关系(已知 ρ盐水>ρ水)(
)
A.Fa=Fb=Fc B.Fb>Fc>Fa C.Fb>Fa>Fc D.Fc>Fb>Fa
【思路点拨】(1)利用公式 比较出金属球在 a、b液体中所受浮力大小;由 即可
得出结论;(2)利用公式 比较出金属球在 a、c中的浮力大小,由 即可得出结论。
【答案】C
【解析】(1)金属球在 a、b液体中所受浮力大小
∵, ,
∴由 可得 ;
(2)金属球在 a、c中的浮力大小
∵,都是在纯水中,即液体密度相等,
∴由 Ê可得 。
∴
【总结升华】根据阿基米德原理,浸在液体中的物体,受到的浮力只与物体排开液体的体积,和排开液
体的密度有关。根据控制变量法, 相同时,比较 的大小, 相同时,比较 的大小。
2
举一反三:
【变式】一块石头和玩具气球连在一起,投入水中后下沉,当气球完全浸没后,在继续下沉过程中石块
和气球所受的总浮力将( )
A.越来越大 B.越来越小 C.保持不变 D.以上结果都有可能
【答案】B
2、把物体挂在弹簧秤上时,示数为 1.5 牛,当物体没入水中的面积是总体积的 3/4 时,弹簧秤示数
为零,求:
(1)物体体积多大?
(2)物体没入水中一半时,弹簧秤的示数是多少?
【答案】2×10-4m3;0.5N
【解析】(1)由题知, ,
∵,
∴,
∵,
∴物体的体积:
(2)物体没入水中一半时, ,
;
弹簧测力计的示数: 。
【总结升华】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,本题关键:一是确定两种情况下物体排开
水的体积,二是利用好称重法。
举一反三:
【变式】一木块体积为 80cm3,放入容器中后静止时,有一半体积浸入密度为 0.8×103kg/m3的酒精中,木块
所受浮力多大?木块密度是多少?
【答案】0.32N,0.4×103kg/m3
类型二、综合应用
3、有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为 10N;当把物体一半
体积浸入水中时,测力计的读数为 4N。(g=10N/kg)求:
(1)物体的体积;
(2)物体的密度。
【思路点拨】(1)先利用称重法求物体浸入一半时受到的浮力,再利用阿基米德原理,求排开水的体积
(总体积的一半),从而得出物体的体积;
(2)知道物体的重力求物体的质量,利用密度公式求物体的密度,和水的密度比较,确定物体存在的
3
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