中考物理一模复习知识手册与必刷题专题6.4 阿基米德原理(知识梳理与重点、难点讲解)(原卷版)
6.4 阿基米德原理
01 知识梳理 重点难点分析
【知识梳理】
一、正确理解阿基米德原理
1.浮力的三要素:浮力作用在浸在液体(或气体)的物体上,其方向是竖直向上的,大小等于物体所排开
1
比较 F浮和G物
① 将物体挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计在空气中的读数 F0(G);
② 读出物体浸在液体中时弹簧测力计的读数 F液;
③ 浮力的大小: F浮
= ;(弹簧测力计示数的减少值等于 )。
F浮= F 下压 - F 上压
=
Р
下S下 -
Р
上S上(浮力产生的原因)
阿
基
米
德
原
理
① 内容:当物体全部或部分浸在液体中时,它会受到 的浮力,
② 浮力的大小等于 。
数学表达式: F浮=G排=ρ液gV 排 ,ρ液表示 ; V排表示 。
③ 浮力的方向: 。
④ 浮力产生的原因: 。
称重法
求浮力
内 容
压力差
求浮力
① 根据二力平衡条件,物体漂浮时所受浮力等于物体受到的 ,
用公式表示为 。
② 根据阿基米德原理,物体所受浮力等于 ,
用公式表示为 。
③同一物体漂浮在不同液体中,所受浮力 。(选填“相等”或“不相
等”)
④ 同一物体漂浮在不同液体中,在密度大的液体中浸入的体积 ( 选填
“小”或“大” ) 。
⑤ 漂浮时: V排:V物=ρ物:ρ液
(物体浸入的体积与物体的体积之比等于物体的密度与液体的密度之比)
漂浮
浮沉条件
ρ液 ρ物,物体上浮,静止在液面(漂浮)。
比较 ρ液和ρ物 ρ液 ρ物,物体悬浮。
ρ 液 ρ物,物体下沉。
F浮>G物,物体 ,最后静止在液面(漂浮)。
F浮=G物,物体 。
F浮<G物,物体 。
的液体(或气体)受到的重力大小,即 F浮=G排液。
2.理解“浸在”的含义:既包括物体全部体积都没入液体里,也包括物体的一部分体积在液体里面而另一
部分体积露出液面的情况;“浸没”指全部体积都在液体里。
3.区分:“排开液体的体积 V排”和“物体的体积 V物”,它们在数值上不一定相等。当物体浸没在液体里
时,V排=V物;如果物体只有一部分体积浸在液体里,则 V排<V物。
4.根据阿基米德原理公式 F液=ρ液gV 排可知,浮力的大小跟液体的密度 ρ液、物体排开液体的体积 V排有关。
浮力的大小与物体自身的重力、体积、密度、形状等 ,浸没在液体里的物体受到的浮力与物体在液体
中的深度也 (均选填“有关”或“无关”)。
例如:将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没,下列对矿泉水瓶受到的浮力分析错误的是( )
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力 B.浮力的方向竖直向上
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大 D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
二、会用弹簧测力计等器材验证阿基米德原理
验证阿基米德原理,也就是验证物体所受浮力的大小跟它所排开的液体受到的重力是否相等,即 F浮=G排。
用到的器材有:弹簧测力计、量筒、物块、水等。物体在液体中所受浮力的大小可以用弹簧测力计(称重
法)测出,物体排开液体的体积可以用量筒测量,通过计算得到它所排开的液体受到的重力(见方案一)。
也可以用弹簧测力计测出它所排开的液体受到的重力(见方案二)。
1.方案一:例如小明同学用弹簧测力计、量筒、水和石块做探究“浮力与物体所排开的液体的重力的关
系”实验,实验中的几个情景如图 2所示。由此可以得出:
(1)石块所受的浮力 F浮=_________;
(2)石块排开水的体积 V排_________;
(3)排开的水的重力 G水___________________。
(4)本探究实验可以得出的结论: ______________________________________。从而验证阿基米德原理是
正确的。
2
2.方案二:
用弹簧测力计、量筒、物块、烧杯、水、溢水杯、细线等验证,见图 3。
(1)物体受到浮力的大小等于它排开液体的重力,要验证“阿基米德原理”就需要比较物体受到的浮力
和物体排开液体的重力的大小关系;
(2)物体受到的浮力等于物体的重力减去物体浸入液体时弹簧测力计的示数,由 C和D两个步骤就可以
计算出浮力:F浮=___________;
(3)由 B与E两步算出小桶中水的重力,即排开水的重力 G排—G排= _________;
(4)若 F2—F3= F4—F1就验证了阿基米德原理是正确的。
三、理解浮力产生的原因
利用液体内部压强的大小和方向等知识可以解释浮力产生的原因。
如图 4所示:截面积为 S、高为 h的圆柱体浸没在密度为 ρ的液体中,上表面到水面距离为 h。
① 则上表面受到液体的压力是多少?方向如何?
② 下表面受到液体的压力是多少?方向如何?
③ 上下表面的压力差是多少?方向如何?
图 2
A B C D E
图 3
F4
F3
F2
F1
图 4
3
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