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第十章 浮力,,,第二節(jié) 阿基米德原理,,,,,目 錄 ONTENTS,,,,,課 前 預(yù) 習,課 堂 精 講,課 后 練 習,能 力 提 升,C,,,,,課 前 預(yù) 習,,1、阿基米德原理內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于____________________________。 2、阿基米德原理公式_____________________。 3、說明： （1）“浸在液體中的物體”包括兩種情況：一是物體的全部體積浸入液體中，即浸沒，此時V排____V物； 二是物體的部分體積浸入液體中，此時V排_______V物. （2）由公式F浮=G排=m排g=ρ液gV排可以看出，物體所受浮力的大小只跟______________和______________ 有關(guān)，跟物體的密度、形狀、液體的多少、浸沒后在液體中的深度等________.阿基米德原理不僅適用于各種液體，也適用于各種氣體,它排開液體所受的重力,F浮=G排=m排g=ρ液gV排,=,＜,液體的密度,物體排開液體的體積,無關(guān),,,,,課 前 預(yù) 習,,,4、求浮力大小的方法 (1)稱重法：用彈簧測力計測得某物體重力大小為G；然后將該物體浸在某種液體中，彈簧測力計的示數(shù)為F，則物體在液體中所受浮力F浮=______________。 (2)阿基米德原理法：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開的液體所受的重力， 即F浮=____________________________. (3)二力平衡法：當物體懸浮在液體中或漂浮在液面上時，由于物體靜止不動，根據(jù)二力平衡可知物體所受的浮力與物體的重力相等，即F浮=______________.,G-F,G排=m排g=ρ液gV排,G物,,,,,課 堂 精 講,,知識點一：阿基米德原理 1、（2015?濟南）將一個體育測試用的實心球和一個乒乓球同時沒入水中，放手后發(fā)現(xiàn)：實心球沉入水底．而乒乓球浮出水面，如圖所示．比較實心球和乒乓球沒入水中時受到的浮力大小，則（ ） A．實心球受到的浮力大 B．乒乓球受到的浮力大 C．它們受到的浮力一樣大 D．不能確定,A,,,,,課 堂 精 講,,2、（2015?廈門）小鷺做“驗證阿基米德原理”實驗的步驟如圖所示．,,,,,課 堂 精 講,,（1）小鷺處理數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)實驗步驟有遺漏，遺漏的步驟為____________________________________。若將遺漏的步驟標注為d，則最合理的實驗步驟依次為________________（用實驗步驟對應(yīng)的字母表示）。 （2）實驗步驟a、b、c、d中，彈簧測力計的示數(shù)依次為Fa、Fb、Fc、Fd。若這些示數(shù)之間的關(guān)系滿足（用式子表示）____________________，則可證明，浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大?。?測量空桶的重力,d、a、b、c,Fa﹣Fb=Fc﹣Fd,,,,,課 堂 精 講,,,知識點二：浮力的計算 3、（2015?張家界）用彈簧測力計在空氣中測得某物體重8.9N，現(xiàn)將該物體浸沒在水中，彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?.9N，則物體所受到的浮力是_________N，該物體的體積是_________m3．（g=10N/kg）,1,110-4,,,,,課 堂 精 講,,4、（2015?沈陽）小明在做有關(guān)浮力的實驗中，測得裝滿水的溢水杯重力為4.8N，空小桶重力為0.2N，把它們放在水平桌面上，如圖甲所示．再將一個質(zhì)量為400g的小球輕輕放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如圖乙所示．將裝有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，靜止時測力計的示數(shù)敷如圖丙所示．取g=10N/kg，ρ水=1.0l03 kg/m3．求：,,,,,,（1）若溢水杯與桌面的接觸面積為50cm2，放入小球前，裝滿水的溢水杯對桌面的壓強． （2）小球浸沒在水中時所受的浮力． （3）小球的密度．,（1） （2） （3）,0.5N,,,,,課 后 練 習,,5、（2014?泰安）如圖是中國航母“遼寧號”訓(xùn)練時艦載飛機飛行的圖片．下列說法中正確的是（ ） A．飛機飛離航母后，航母始終漂浮，航母所受浮力的大小不變 B．飛機飛行時能獲得向上的壓強差，是因為機翼上方空氣流速大于機翼下方空氣流速 C．飛機在航母甲板上加速飛行時，受到平衡力 D．飛機在起飛過程中，慣性將消失,B,,,,,課 后 練 習,,6、（2015?撫順）如圖所示，兩個完全相同的燒杯甲、乙放在水平臺上，分別裝有密度不同的鹽水a(chǎn)、b，將兩個完全相同的小球分別放入兩燒杯中靜止時，兩杯鹽水液面相平，則下列說法錯誤的是（ ） A．兩杯鹽水的密度關(guān)系ρa＜ρb B．鹽水對燒杯底部壓強關(guān)系pa＞pb C．小球在兩杯鹽水中的浮力關(guān)系Fa=Fb D．若將乙杯中的鹽水倒入甲杯中一部分，則甲杯中小球靜止時受到的浮力不變,A,,,,,課 后 練 習,,7、（2015?安順）如圖所示，在跳水運動員身體全部入水后繼續(xù)下沉過程中，所受的浮力________，受到水的壓強________．（均選填“增大”、“減小”或“不變”）,不變,增大,,,,,課 后 練 習,,8、（2015?佛山）如圖所示，彈簧測力計下端懸掛一高度為l、質(zhì)量為m的圓柱體，它在水中受到最大浮力為 ，圓柱體下表面剛剛與水面接觸到全部浸沒后，測力計示數(shù)F拉 及圓柱體所受的浮力F浮 分別與浸入水中深度h關(guān)系圖正確的是（ ）,A,,,,,課 后 練 習,,9、（2013?廣東）如下圖為探究“浮力的大小等于什么”的實驗,以上探究中，不重復(fù)操作的合理順序是__ __（只填字母）．若圖中F1、F2、F3、F4四個力之間的關(guān)系式____ 成立，則可得出結(jié)論F=G排．,DBCA,F2﹣F3=F1﹣F4,,,,,課 后 練 習,,10、（2015?鄂州）如圖所示是小新同學驗證阿基米德原理的一個實驗過程圖：,,,,,課 后 練 習,,（1）如果是你做這個實驗，為了減小誤差，則圖中的操作步驟順序為________________． （2）圖中________兩個步驟是為了測量浮力的大小． （3）下面是小新同學實驗時設(shè)計的表格及填寫的實驗數(shù)據(jù),DABC,AB,1.3,,,,,課 后 練 習,,①請你將該表格第三行數(shù)據(jù)補充完整． ②小新同學在進行數(shù)據(jù)分析時，發(fā)現(xiàn)第二次實驗數(shù)據(jù)與其他兩次反映的規(guī)律不相符，為了得到結(jié)論，他將第二次實驗中G1的數(shù)據(jù)改為1.1N，G排的數(shù)據(jù)改為0.5N． 請你對他的做法進行評估：______________________________________________________________； 如果是你，對這種情況采用的做法是：_____________________________________．,沒有實事求是的科學態(tài)度，做法不正確,分析原因，重新實驗．,,,,,課 后 練 習,,11、（2011?廣東）如圖所示，密度為ρ0的液體中有體積均為V的A、B、C三個實心物體，A正在向上運動，B靜止，C正在向下運動，此刻它們受到的浮力分別為FA、FB、FC，三者的大小關(guān)系是__________，請寫出B物體所受的浮力表達式FB=____________________，B物體的密度為________。,FA=FB=FC,ρ0Vg,ρ0,,,,,課 后 練 習,,12、（2015?烏魯木齊）如圖，將含有一空心鋁球的冰塊投入平底水槽中，冰塊內(nèi)空心鋁球的體積V鋁=10cm3，當冰塊（含空心鋁球）懸浮時，排開水的體積V排=45cm3．冰全部熔化后，浸沒在水中的空心鋁球沉入水底，已知冰的密度ρ冰=0.9103kg/m3，求：冰塊（含空心鋁球）在水中懸浮時的重力；,（1）冰塊（含空心鋁球）在水中懸浮時的重力為0.45N；（2）空心鋁球最終對水槽底部的壓力大小為0.035N,,,,,課 后 練 習,,13、（2014?廣東）建設(shè)中的港珠澳大橋由橋梁和海底隧道組成，隧道由一節(jié)一節(jié)用鋼筋混凝土做成的空心沉管連接而成，如圖所示，建造隧道時，現(xiàn)將沉管兩端密封，如同一個巨大的長方體空心箱子，然后讓其漂浮在海面上，向其內(nèi)部灌水使之沉入海底,,,,,課 后 練 習,,設(shè)某一節(jié)密封的長方體沉管的長、寬、高分別是180m，35m，10m，總質(zhì)量為6107kg．（海水的密度取1.0103kg/m3，g取10N/kg） （1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力F浮=________N． （2）在對密封沉管灌水使其下沉過程中，其下表面受到海水的壓強大小將________，當密封沉管上表面剛好水平浸沒在海水中時，注入的海水至少為______kg，此時其下表面受到海水的壓力等于______ N．,610?,變大,3106,6.3108,,,,,課 后 練 習,,（3）當密封沉管灌水下沉到海底后，將其下半部分埋入海底的泥沙中，再將灌入其中的海水全部抽出，此時空心密封沉管不會再上浮，請應(yīng)浮力的知識來解釋其原因． 答：________________________________________________________________________________,下表面不受海水的壓力，根據(jù)浮力的產(chǎn)生原因，沉管不再受海水的浮力．,,,,,能 力 提 升,,14、（2015?巴中）用彈簧測力計豎直掛一實心鐵球，當鐵球露出水面 體積時，彈簧測力計示數(shù)為4N；當鐵球浸入水中 體積時，彈簧測力計示數(shù)為1N，取下該鐵球放入足量的水中，鐵球靜止時受到的浮力是（ ） A． 18N B． 14N C． 8N D． 10N,A,,,,,能 力 提 升,,15、在探究“浮力的大小等于什么？”的實驗中，明輝同學的實驗操作步驟如圖7所示，實驗過程如下：,,,,,能 力 提 升,,A．用細線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮所受的________________； B．將水倒人溢水杯中； C．將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時____________________； D．將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F3； E．記錄、分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論； F．整理實驗器材。,重力,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F2,,,,,能 力 提 升,,請根據(jù)小明的實驗過程回答下面問題： (1)請完成步驟A和B。 (2)指出小明在實驗操作中漏掉的一個步驟E：________________________________________________。 根據(jù)步驟D和E兩次測量的目的是間接測量________________________。 (3)指出上面實驗操作中的一處錯誤：________________________________________________________。若按原步驟完成實驗，測出排開的液體的重力會偏_______。,沒有測出小桶的重力,木塊排開水所受重力,步驟B中，要加水直到水面到達溢水口,小,,,,,能 力 提 升,,(4)改正實驗操作后，若空小桶所受的重力為F4，則實驗中測得石塊所受的浮力為_____________________，排出水的重力為_____________________。根據(jù)該實驗的測量數(shù)據(jù)，若F1、F2、F3、F4四個力之間的關(guān)系式___________________________成立，可得出物體所受浮力大小與排開水的重力的定量關(guān)系是F浮= G排。 (5)若將步驟E加在步驟D后面，測出排開的液體的重力會偏______，因為________________________ 。正確有做法應(yīng)將該步驟加在步驟______之前。,F浮= F2—F1,G排= F3—F4,F2—F1 = F3—F4,小,將小桶中的水倒掉再測量小桶重力時，小桶壁上會沾有少量的水，使測得的小桶重力偏大,B,,,,,能 力 提 升,,(6)若將步驟A放在步驟C后面，測得物體所受浮力大小將會偏_______；因為 _________________________。 (7)下面是小新同學實驗時設(shè)計的表格及填寫的實驗數(shù)據(jù),大,橡皮從水中取出后，表面會沾有水，使測得的橡皮重力偏大,1.3,,,,,能 力 提 升,,①請你將該表格第三行數(shù)據(jù)補充完整。 ②小新同學在進行數(shù)據(jù)分析時，發(fā)現(xiàn)第二次實驗數(shù)據(jù)與其他兩次反映的規(guī)律不相符，為了得到結(jié)論，他將第二次實驗中G1的數(shù)據(jù)改為1.1N，G排的數(shù)據(jù)改為0.5N。 請你對他的做法進行評估：__________________________________________________； 如果是你，對這種情況采用的做法是：________________________。 (8)請你指出實驗中的注意事項，（說出一條即可） 。,沒有實事求是的科學態(tài)度，做法不正確,物體要緩慢浸入水中,分析原因，重新實驗,,,,,能 力 提 升,,(9)該實驗_______（能、不能）全面說明阿基米德原理；這是因為 ______________________________。 (10)如果用能夠漂浮在水面的木塊代替橡皮做此實驗，那么與圖中不同的一個步驟是______（填字母） (11)小明又將橡皮換成石塊等其他物體再進行幾次實驗，其主要目的是________（填字母） A、多次測量求平均值，以減小偶然誤差 B、多次測量找規(guī)律，排除偶然性 C、探究浮力大小與哪些因素有關(guān),不能,阿基米德原理對氣體也適用，而此實驗不足以說明“浸在氣體中的物體受到的浮力等于它排開氣體的重力”,C,B,,,,,能 力 提 升,,(12)實驗結(jié)束后，小明對實驗進行了如下分析，其中錯誤的是：________（選填“甲”、“乙”或“丙”）。 甲：在步驟B的操作中，如果只將橡皮的一部分浸入水中，也能得到正確的結(jié)論． 乙：在步驟B的操作中，如果橡皮碰到容器底且對底部產(chǎn)生壓力時，對實驗結(jié)果有影響． 丙：實驗前，沒掛重物時彈簧測力計的指針就指在0.2N的位置，如果沒有調(diào)零就進行了四次測量（均未超過量程），對實驗結(jié)果有影響．,丙,THANK YOU,,,