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文檔簡介

滬科版八年級

第九章《浮力》

9.2阿基米德原理

【知識(shí)梳理】

一、探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)

實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法

1.如圖B與C所示,研究浮力的大小與排開液體的體積的關(guān)

系一一捽制液體的密度不變:

實(shí)驗(yàn)步驟:如圖所示,把一個(gè)柱狀固體豎直懸掛在彈簧測力

計(jì)下,并逐漸增大物體浸在液體中的體積;

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸逆h;

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在液體密度一定時(shí),物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大。

2.如圖E與C所示,研究浮力的大小與液體的密度的關(guān)系――控制物體排開液體的體積浮變:

實(shí)驗(yàn)步驟:用密度不同的液體(滑水和密度不同的鹽水),把這些液體,按照密度由小到大的順序排列。再

把懸掛在測力計(jì)下的同一物體先后浸沒在這些液體中。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:彈簧測力計(jì)的示數(shù),隨著液體密度的增大而減?。?/p>

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在物體排開液體的體積一'定時(shí),液體的密度越大,受到的浮力越大。

3.加圖D與C所示,研究浮力的大小與物體浸沒的深度的關(guān)系――控制液體的密度和物體排開液體的體積

不變。

實(shí)驗(yàn)步驟:如圖所示,把彈簧測力計(jì)下懸掛的物體浸沒在一種液體中,并分別停在液體內(nèi)不同的深度;

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:彈簧測力計(jì)的示數(shù)沒有變化:

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在液體密度和物體排開液體的體積一定時(shí),浮力的大小跟物體浸沒的深度比天。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體在液體中所受浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積都有關(guān),與物體浸沒在液體

中的深度無關(guān)。

二、阿基米德原理:

】.實(shí)驗(yàn)步驟;

(1)如圖1,用彈簧測力計(jì)測物為受到的重力G物:

如圖2,將物體浸沒在水中,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)

產(chǎn)示:根據(jù)圖1和圖2兩次示數(shù)差可求出物體所受的浮

力大小。即尸$尸G物F示

(2)如圖4,用彈簧測力計(jì)測出空桶的重力61椅;如

圖3,測出溢出的水和桶的總重力G',根據(jù)圖3和圖

4兩次示數(shù)差可求出物體排開液體所受里力大小。即M

(3)比較尸容與外的大小。

2.阿基米德原理內(nèi)容:浸入液體里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小。

3.阿基米德原理公式:凡廣的

公式推導(dǎo):尸;尸Gj廣勿麻。液g夕搏

從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、

重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)。

4.阿基米德原理適用條件:液體:或氣體)

5.實(shí)驗(yàn)過程評估:實(shí)驗(yàn)操作最合理的步驟是:圖4一圖1一圖2-圖3

【易錯(cuò)點(diǎn)】

1.“浸在”包含兩種情況:一是物體有一部分浸在液體中,此時(shí)///拘;二是物體全部沒入液體中,此時(shí)

叱唳。

2.“浮力的大小等于物體排開液體所受的重力”,這里要注意浮力本身是力,只能和力相等,常把這句話說

成“浮力大小等于物體排開液體的體積工力和體積不是同一物理量,不具有可比性;這里所受的重力,不

是物體所受的重力,而是被排開液體所受的重力v

【規(guī)律總結(jié)】

由阿基米德原理公式:/浮=G撲公式推導(dǎo)可得/浮=6撲=儂="液g%

從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的'密度和物體排開液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、

重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)。

阿基米德原理也適用于液體和氣體。浸沒在氣體里的物體受到浮力的大小,等于它排開的氣體所受的重力。

【典例分析】

(2022?山東棗莊?統(tǒng)考中考真題)小李同學(xué)想探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系"。

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(1)實(shí)驗(yàn)步驟如圖(a)所示,甲、乙、丙、丁中的彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為耳、居、工、物體受到

的浮力/=:

(2)小李利用三個(gè)不同物體a、b、c進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

物物重物體浸沒在水中測力計(jì)的浮力空桶重桶與排開水的總重排開水重

體G/N示數(shù)F/NG°/N6,/NG排/N

a1.20.70.50.61.10.5

b21.40.60.61.20.6

c2.41.70.70.61.20.6

分析表中物體a、b的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小李得出的結(jié)論是:;

(3)小李在探究物體c所受浮力的實(shí)驗(yàn)中,排除各種測量誤差因素的影響,發(fā)現(xiàn)物體c排開水的重力明顯

小于它所受浮力,請分析實(shí)驗(yàn)操作中造成這種結(jié)果的原因:;

(4)小張利用身邊的器材對小李的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn):兩個(gè)相同的彈簧測力計(jì)A和B、重物、溢水杯(由飲料

瓶和吸管組成)、薄塑料杯(質(zhì)量忽略不計(jì))等器材,裝置如圖(b)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)小張逐漸向下移動(dòng)水平

橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,觀察到彈簧測力計(jì)A的示數(shù)逐漸,彈簧測力計(jì)B的示數(shù)

逐漸,若彈簧測力計(jì)A的示數(shù)變化量為△入,彈簧測力計(jì)B的示數(shù)變化量為編,則它們的大小關(guān)系

是肛端(選填“>〃、"="或"<〃);

(5)針對兩種實(shí)驗(yàn)方案,小張實(shí)瞼裝置的優(yōu)點(diǎn)是(填答案標(biāo)號)。

A.彈簧測力計(jì)A的示數(shù)就是物體所受浮力的大小

B.實(shí)驗(yàn)器材生活化,實(shí)驗(yàn)中能同步觀察彈簧測力計(jì)A、B示數(shù)的變化

【答案】片物體浸在液體(或水)中所受浮力大小等于它排開液體(或水)所受的重力(或

7=G排)將物體c浸入水中之前,溢水杯沒有加滿水變小變大=B

【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)步驟如圖(a)所示,甲、內(nèi)中的彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為£、外,甲中的彈簧測力計(jì)

的示數(shù)即為物體的重力大小由稱重法測浮力,物體受到的浮力

片"「居

⑵分析表中物體a、b的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知

F抄尸0.5N=G^i=0.5N

F浮2=0.6N=G*2=0.6N

小李得出的結(jié)論是:物體浸在液體(或水)中所受浮力大小等于它排開液體(或水)所受的重力。

(3)⑶排除各種測量誤差因素的影響,將物體c浸入水中之前,若溢水杯中沒有裝滿水,則實(shí)際溢出水的

體積小于應(yīng)排出水的實(shí)際體積,則會(huì)導(dǎo)致物體排開液體受到的重力小于物體受到的浮力。

(4)⑷⑸⑹逐漸向下移動(dòng)水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,重物排開水的體積變大,受到的

浮力變大,由稱重法測浮力

F桁GF'

可知彈簧測力計(jì)A的示數(shù)逐漸變不;而重物排開水的體枳越大時(shí),薄塑料杯內(nèi)水的重力越大,即彈簧測力

計(jì)B的示數(shù)逐漸越大,薄塑料杯的質(zhì)量忽略不計(jì)時(shí),由阿基米德原理可知,彈簧測力計(jì)A、B示數(shù)的變化量

相等,即它們的大小關(guān)系是

【答案】D

【解析】A.金屬塊a浸沒在水中,受到的浮力為

F浮=6-F&=1.6N-1N=O.6N

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)F,*=G-F短可知:金屬a在甲中受到的浮力為

F^=G-F我=1.6N1.3N=0.3N

所以利用甲、乙可以得出同一物體浸入水中排開液體體積越大,所受浮力越大的結(jié)論,故B錯(cuò)誤;

C.乙和丙中,a和b的體積不同,沒有控制體積相同,所以利用乙、丙不可以得出在同種液體中,物體密

度越大所受浮力越大的結(jié)論,故C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)F^=G-F區(qū)可知:塑料塊b在水中受到的浮力大,所以利用丙、丁可以初步得出同一物體浸沒在

密度越大的液體中所受浮力越大的結(jié)論,故D正確。

故選Do

3.(2022春?山東青島?八年級統(tǒng)考期末)如圖所示,裝滿水的燒杯放在盤子里,再把空易拉罐按入水中,感

受到浮力的同時(shí),會(huì)看到排開的水溢到盤子中,慢慢將易拉罐壓入水中,體會(huì)浮力的大小并觀察溢出水的

多少。根據(jù)活動(dòng)中的感受和觀察,能夠提出的最具探究價(jià)值的科學(xué)問題是()

A,浮力的大小與物體排開液體的密度有什么關(guān)系

B.浮力的大小與浸入液體的物體形狀有什么關(guān)系

C.浮力的大小與物體排開液體的體積有什么關(guān)系

D.浮力的大小與物體浸入液體的深度有什么關(guān)系

【答案】C

【解析】用手把空易拉罐緩慢地按入水中,在空易拉罐浸沒之前,越往下按,排開水的體積越大受到的浮

力越大,這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān),故ABD不符合題意,C符合題意。

故選C。

4.(2022春?山東臨沂?八年級統(tǒng)考期中)在臨沂海洋世界主題公園游玩的小明,觀察到魚吐出氣泡上升情景

如圖所示。氣泡上升過程中受到的浮力和氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變化情況是()

A.浮力不變B.浮力變大C.壓強(qiáng)不變D.壓強(qiáng)變大

【答案】B

【解析】AB.氣泡的體積慢慢變天,根據(jù)月廣Pg/可知,浮力變大,故A不符合題意,B符合題意;

CD.--定質(zhì)量的氣體,體積變大,壓強(qiáng)變小,故CD不符合題意。

故選Bo

5.(2022春?江西贛州?八年級統(tǒng)考期末)探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情形如圖所示,其中所用金

屬塊。和塑料塊b的密度不同,但重力均為1.6N,下列分析正確的是()

A.金屬塊。浸沒在水中時(shí),受到浮力的大小為U.6N

B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系

C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系

D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系

【答案】A

【解析】A.由圖乙知,金屬塊浸沒在水中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1.0N,受到的浮力

F聲GF〃;=L6NL0N=0.£N

故A正確;

B.圖甲、乙中,金屬塊。浸入水中,排開水的體積不同,可探究浮力與物體排開液體的體枳的關(guān)系,故B

錯(cuò)誤;

C.圖乙、丙中,體積不同的金屬塊a與塑料塊b,浸沒在水中,可探究的是浮力大小與物體排開液體體積

的關(guān)系,故C錯(cuò)誤;

D.圖丙、丁中,塑料塊b浸沒在水及酒精中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同,說明塑料塊所受的浮力不同,所以

可探究浮力的大小與液體密度的美系,故D錯(cuò)誤。

故選Ao

6.(2022春?湖北武漢?八年級統(tǒng)考期末)已知p/pGpQp*關(guān)于浮力大小的比較,下列說法正確的是

()

A.同樣重的實(shí)心銅塊甲和乙,甲浸沒在水中,乙浸沒在煤油中,乙受到的浮力大

B.同樣重的實(shí)心鋁塊和銅塊,都浸沒在燃油中,銅塊受到的浮力大

C.同樣重的實(shí)心鋁塊和銅塊,銅塊浸沒在煤油中,鋁塊浸沒在水中,鋁塊受到的浮力大

D.體積相同的空心鋁塊和銅塊,均漂浮在水中,它們受到的浮力一樣大

【答案】C

【解析】A.同樣重的兩個(gè)銅塊甲和乙,則根據(jù)G=mg=pl/g可知,甲和乙體積相同,甲浸沒在水中,乙浸沒

在煤油中,p煤尿p水,根據(jù)可知,甲受到的浮力大,故A錯(cuò)誤;

B.同樣重的鋁塊和銅塊,由于PMP招,根據(jù)G=mg=p?g可知,鋁塊體積大,都浸沒在煤油中,根據(jù)F#p荻

gV』I知,鋁塊受到的浮力大,故B錯(cuò)誤:

C.同樣重的鋁塊和銅塊,由于PMP鋁,根據(jù)G=mg=pi/g可知,鋁塊體積大,銅塊浸沒在煤油中,鋁塊浸沒

在水中,p?>p.,l/歷/印根據(jù)F,產(chǎn)p段gV萃可知,鋁塊受到的浮力大,故C正確;

D.體積相等的空心鋁塊和銅塊,由于空心部分體積大小關(guān)系未知,雖然但銅塊和鋁塊的質(zhì)量大小

關(guān)系不能確定,所以都漂浮在水中時(shí),受到的浮力大小不能比較,故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.(2022春?廣東廣州?八年級統(tǒng)考期末)小明在探究浮力大小與物體重力是否有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行了以下實(shí)

驗(yàn),如圖所示,他所測的相同體積的銅塊和鐵塊的相關(guān)數(shù)據(jù)分別為F1、F2、F3、F4若浮力大小與物體重力無

關(guān),則滿足的條件是()

E一[w

三ZIrl

三Irl

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三UIBl

-

Hk5IB1

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l-一

W銅塊

A.F、=F”F廣久B.6一用=入一6

C.E-居=&一ED.Fi-F2=F3-Fi

【答案】B

【解析】相同體積的鐵塊和銅塊,密度不等,所以質(zhì)量不等,重力不等。因?yàn)轶w枳相同,若兩種物體浸沒

在水中后浮力相同,則證明浮力的大小與重力無關(guān),即

UM

故B符合題意。

故選Bo

8.(2022春?江蘇泰州?八年級統(tǒng)考期末)某同學(xué)利用稱重法探究浮力大小與哪些因素有關(guān),選用一柱狀銅塊

和多種密度小于銅的液體,實(shí)驗(yàn)裝置如圖。記錄實(shí)驗(yàn)過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)F、浮力大小F格排開液體的

體積V/#、液體的密度p脛四個(gè)物理量,根據(jù)銅塊浸在同種液體中的相關(guān)數(shù)據(jù)作出A、B兩圖像,根據(jù)銅塊

浸沒在不同液體中的相關(guān)數(shù)據(jù)作出C、D兩圖像,其中正確的是()

I

三支液體

【答案】B

【解析】AB.如圖,表示拉力F與圓柱體排開液體的體積之間的關(guān)系,當(dāng)圓柱體排開液體的體積增大時(shí),

圓柱體受到的浮力增大,則拉力減小,當(dāng)圓柱體全部浸沒時(shí),曝不在發(fā)生變化,物體受到的浮力不再變化,

則拉力F也不再變化,故A錯(cuò)誤,B正確;

CD.如圖,要想正確表示浮力與液體的的密度之間的關(guān)系,需要囁一定,根據(jù)液可知,。一

定時(shí),尸浮與「液成正比,由此可知圖線為過原點(diǎn)的一條斜線,故CD錯(cuò)誤。

故選Bo

9.(2022春?廣東茂名?八年級統(tǒng)考期末)如圖所示,在一個(gè)燒杯底部放一個(gè)實(shí)心銅球,往燒杯內(nèi)慢慢加水,

直至水面到達(dá)記號處。下列圖像中,能大致反映加水過程中銅球所受浮力的大小F理與燒杯中水的深度h

【答案】B

【解析】因?yàn)殂~球的密度大于水的密度,所以銅球始終沉在底部,由浮力公式F,產(chǎn)排可知,液體密度

未改變,在銅球被浸沒前銅球排開的液體的體積一直增加,浮力?直增加,當(dāng)銅球被浸沒后,銅球排開的

液體的體積不再發(fā)生變化,所以浮力不變,故B符合題意。

故選B。

10.(2022春?福建龍巖?八年級統(tǒng)考期中)如圖甲為盛水的燒杯,上方有彈簧測力計(jì)懸掛的圓柱體,將圓柱

體緩慢下降,直至將圓柱體全部浸入水中,整個(gè)過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的

圖象如圖乙所不,g取10N/kg,不考慮液面的變化,下列說法正確的是()

A.圓柱體受到的最大浮力是3N

B.圓柱體的高度為8cm

C.圓柱體的重力是6N

D.當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒時(shí),下表面受到水的壓強(qiáng)為400Pa

【答案】D

【解析】C.由圖像可知,當(dāng)力=0時(shí),彈簧測力計(jì)示數(shù)為9N,此時(shí)圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件

可知,圓柱體的重力是

G=F=9N

故C錯(cuò)誤;

A.由圖像可知,當(dāng)。=8cm后,彈簧測力計(jì)的示數(shù)k=3N不變,此時(shí),圓柱體浸沒在水中,則圓柱體受到

的最大浮力

F港=(7-F,=9N-3N=6N

故A錯(cuò)誤:

B.由圖可知,在4cm時(shí),浮力開始變化,圓柱體開始接觸水面;8cm后,浮力不在變化,說明圓柱體剛好

浸入水中,所以,圓柱體的高度為

8cm-4cm=4cm

故B錯(cuò)誤;

D.當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒時(shí),下表面處水的深度

h=4cm=0.04m

因此,卜.表面受到水的壓強(qiáng)

=P^gh=lxl03kg/m3x1ON/kgx0.04m=400Pa

故D正確。

故選Do

11.(2022春?安徽合肥?八年級統(tǒng)考期中)將重為2N的物體,放入盛有水的溢水杯中,從杯中溢出0.5N的

水,則物體受到的浮力不可能為〔)

A.0.4NB.0.5NC.0.6ND.1.5N

【答案】A

【解析】把物體放入盛有水的溢水杯中,若溢水杯中的水是滿的,則排開水的重與溢出水的重相等,則根

據(jù)阿基米德原理可知,物體受到的水的浮力為

FG辟=0.5N

若溢水杯中的水不是滿的,則排開水的重力大廠溢出水的重,則根據(jù)阿基米德原理可知,物體受到的水的

浮力為

F-=G,>%=0.5N

BCD不符合題意,A符合題意。

故選A。

二、填空題

12.(2022秋?上海?九年級??计谥校┪飰K浸沒在液體中,受到液體對它向上、向下的壓力分別為15牛、5

牛,其受到浮力的大小為牛;物塊所受浮力與重力的合力大小為12牛,它所受重力的大小為

牛;若增加物塊在液體中的深度,則物塊所受的浮力大小將(選填"變大"、"不變"或"變

小〃)。

【答案】1022不變

【解析】[1]由浮力產(chǎn)生的原因可知,物體受到浮力為

F爾=下向上F的產(chǎn)=15N5N=10N

⑵物塊浸沒在液體中,說明重力大于或等于浮力,且浮力和重力的方向相反,因物塊所受浮力與重力的合

力大小為12N,則有

G-F郎=12N

所以

G=12N+F浮=12N+10N=22N

⑶因增大物塊浸沒的深度時(shí),排開水的體積不變,所以,由F,.=p,MgV排可知,物塊所受的浮力不變。

13.(2022春?海南???八年級校聯(lián)考期中)如圖所示的大魚和小魚的爭論中,魚的說法是正確的,這

是因?yàn)閮蓷l魚都浸沒在水中,它們受到的浮力大小與有關(guān),你認(rèn)為魚受到水的壓強(qiáng)大。

我受到的Q一

浮力大。尸、

我受到的「匚二二?......水…

浮力大。丁......)一

【答案】大它們排開水的體積小

【解析】⑴⑵由圖可知,大魚和小魚都浸沒在水中,且大魚的體積大于小魚的體積,則大魚排開水的體積

大于小魚排開水的體積,根據(jù)F,.=pMgV辟可知,大魚受到的水的浮力大于小魚受到的水的浮力,故大魚的

說法是正確的。可見,兩條魚都浸沒在水中,它們受到的浮力大小與它們排開水的體積有關(guān)。

⑶由圖可知,小魚所處位置水的深度比大魚所處位置水的深度大,根據(jù)p=p/g6可知,小魚受到的水的壓

強(qiáng)大于大魚受到的水的壓強(qiáng)。

14.(2022春?重慶?八年級重慶南開中學(xué)??计谀┤鐖D所示,將一長方體物體浸沒在裝有足夠深水的容器

中恰好處于最浮狀態(tài),它的上表面受到的壓力為2N,下表面受到的壓力為5N,則該物體受到的浮力大小為

N;如將物體再下沉5cm,則它受到的浮力大?。ㄌ?變大"、"不變"或"變小

【答案】3不變

【解析】⑴物體在液體中受到的浮力等于其上下表面的壓力差,故物體所受浮力

F帝F上F產(chǎn)5N2N=3N

⑵物體此時(shí)已經(jīng)處于浸沒狀態(tài),當(dāng)其下沉后繼續(xù)處于浸沒狀態(tài),而浮力大小只與物體浸入水中的體積和液

體的密度有關(guān),和物體在液體中的深度無關(guān),所以浮力大小不變。

15.(2022春?江蘇南京?八年級統(tǒng)考期末)某同學(xué)為了探究物體在水中不同深度處所受浮力的變化情況,按

如圖所示的方法,將一掛在彈簧測力計(jì)下的圓柱體金屬塊緩緩浸入水中(水足夠深)。實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下

表:

液面到金屬塊底部的距離(cm)012345

彈簧測力計(jì)的示數(shù)F(N)???6.255.755.254.754.75

(1)當(dāng)液面到金屬塊底部的距離為6cm時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N:

(2)金屬塊的質(zhì)量為kg;

(3)金屬塊完全沒入水中前,彈簧測力計(jì)的拉力F與金屬塊下表面浸入水中深度h的關(guān)系式為:

【解析】(1)⑴當(dāng)液面到金屬塊底部的距離力由1?3皿知物體浸入水的體積增大,浮力增大,彈簧測力計(jì)

的示數(shù)在減小,當(dāng)液面到金屬塊底部的距離h為4cm和5cm時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同,說明物體全部浸沒

在水中;當(dāng)物體完全浸沒在水中時(shí),水的密度不變,排開液體的體積不變,浮力不變,彈簧測力計(jì)的示數(shù)

不變,所以是4.75是

(2)⑵由數(shù)據(jù)分析,當(dāng)物體每浸入1cm,浮力增大0.5N,所以當(dāng)物體還沒有浸沒時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)是

6.乃N,也就是金屬塊的重力是6.75N,則金屬塊的質(zhì)量

G6.75N

m=—=-------=---0-.675kg

g10N/kg

(3)⑶由表格中數(shù)據(jù)可知,深度增大,拉力減小,且深度每增大0.01m,拉力均減小0.5N,由此可知F與

h的關(guān)系式為:F=6.75-0.5//o

16.(2022秋?上海嘉定?九年級統(tǒng)考期中)如圖所示,重為8牛的木塊A用細(xì)線固定在裝水的容器中。木塊

所受浮力的方向?yàn)閛剪斷細(xì)繩,木塊上浮的過程中,所受的浮力將,下表面受到

【解析】⑴浮力是下表面與上表面的壓力差,所以浮力的方向是豎直向上。

[2]木塊上浮的過程中,排開液體的體積變小,根據(jù)F小pqgVjT知,浮力變小。

⑶木塊上浮,下表面距離液面的深度減小,根據(jù)p=pg/7可知,壓強(qiáng)變小。

17.(2022秋?上海奉賢?九年級校聯(lián)考期中)如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,彈簧測力計(jì)的兩次示數(shù)差「汽表示

;量筒的兩次示數(shù)差表示;此實(shí)驗(yàn)是為了(選填“驗(yàn)證”或"探究”)

浮力與物體排開液體重力之間的大小關(guān)系。

t

【答案】浮力物體排開液體體積驗(yàn)證

【解析】口]根據(jù)稱重法測量浮力可知,F(xiàn)/2表示浮力。

⑵將物體浸沒后,物體的體積等于排開液體的體積,量筒的兩次示數(shù)差匕?表示物體排開液體體積。

⑶根據(jù)排開液體的體積和液體的密度求出物體排開液體的重力,看物體排開液體重力是否與浮力的大小相

等,是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。

三、實(shí)驗(yàn)題

18.(2022春?河南南陽?八年級??计谥校┤藗兊接斡攫^游泳時(shí),在下水的過程中感覺身體越來越“輕〃。針

對這?現(xiàn)象,同學(xué)們展開討論,對影響浮力大小的因素猜想如下:

猜想一:浮力的大小與深度有關(guān);

猜想二:浮力的大小與排開液體的體積有關(guān);

猜想三:浮力的大小與排開液體的密度有關(guān);

根據(jù)猜想他們進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。

(1)要驗(yàn)證猜想二應(yīng)分析兩次實(shí)驗(yàn);

(2)分析d、e兩次實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想:

(3)分析兩次實(shí)驗(yàn)可知:浸沒在液體中的物體受到浮力的大小與浸沒深度(選填"有關(guān)〃或"無

關(guān)");

(4)圖b中物塊受到的浮力是N;

(5)若先完成實(shí)驗(yàn)c,再完成實(shí)驗(yàn)a,則測得的浮力將(填"偏大〃或"偏小”);

(6)由上述實(shí)驗(yàn)步驟可得出,物塊的密度是kg/m3,液體密度是kg/m3o(g取lCN/kg,p^=

1.0xl03kg/m3)

【答案】b、c猜想三c、d無關(guān)0.3偏大4xl030.8xl03

【解析】(1)口]要探究浮力的大小與排開液體的體積的關(guān)系,應(yīng)該控制液體的密度相同,改變排開液體的

體積,故應(yīng)該選擇:b、Co

(2)⑵分析d、e兩次實(shí)驗(yàn)可知,排開液體的體積相同,液體的密度不同,觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大,

根據(jù)稱量法F/W=G-F小:知浮力變大,說明浮力大小與物體排開液體的密度有關(guān),故可驗(yàn)證猜想三。

(3)⑶⑷分析c、d兩次實(shí)驗(yàn)可知,深度增加,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變,浮力不變,說明浮力大小與物體

浸沒到液體的深度無關(guān)。

(4)[5]根據(jù)稱重法可知,b圖中物體受到的浮力為

F浮b=G-F員.2N-1.7N=3.3N

(5)⑹若先完成實(shí)驗(yàn)c,再完成實(shí)驗(yàn)a,則物體表面有水,測得的重力偏大,根據(jù)稱量法F屎=G-F濟(jì)可知,

浮力變大。

(6)⑺根據(jù)稱重法可知:物塊浸沒在水中受到的浮力為

F浮水=G-F=2N-1.5N=0.5N

根據(jù)阿基米德原理F浮=p*2gV份知,物體排開液體的體積為

0.5N

=5x|O-5m3

lxlO5kg/in3xlON/kg

物體的體積:v=v^,物體的質(zhì)量為

G2N

m=-=-------0.2kg

gION/kg

物體的密度為

m0.2kg

P=~——=4xl03kg/m3

V5><105m3

⑻物體浸沒在液體中受到的浮力為

F#=G-F=2N-1.6N=0.4N

因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等,所以,由F浮=P^gV林可得,液體的密度為

0.4N

=0.8x103kg/m3

P液g/5xl()-5m-x|()N/kg

19.(2022春?山東青島?八年級統(tǒng)考期末)探究“浮力的大小跟排開液體所受重力關(guān)系"實(shí)驗(yàn),用彈簧測力計(jì)

測出物體所受的浮力,利用溢水杯和彈簧測力計(jì)測出物體排開液體所受的重力,實(shí)驗(yàn)步驟如圖甲、乙、內(nèi)、

(1)如圖甲所示,利用溢水杯和小桶收集物體浸入時(shí)排開的液沐,存在的錯(cuò)誤是

(2)糾正錯(cuò)誤后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn)如圖乙,物體受到的浮力%=N,物體從剛接觸水面到全部浸沒

水中,水對溢水杯底的壓強(qiáng).(選填"逐漸增大”、"逐漸減小”或"保持不變”):

(3)通過圖丙、丁可知,物體排開的水所受的重力G弁=N;

(4)將圖乙中的水換成酒精,把物體浸沒,其排開酒精的體積勺蓿與排開水的體積4的大小關(guān)系

【答案】溢水杯內(nèi)的水沒有裝滿1保持不變1

【解析】(1)⑴溢水杯中的水應(yīng)該滿的,由圖甲可知,溢水杯內(nèi)的水沒有裝滿,是錯(cuò)誤的。

(2)[2]圖甲中物體的重力為

G=F衿4N

圖乙中測力計(jì)讀數(shù)為F乙=3N,由稱重法測浮力,故糾正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),在圖乙中圓柱受到的浮力

F布GF乙=4N3N=1N

⑶糾正錯(cuò)誤后,溢水杯中的水應(yīng)該滿的,物體從剛接觸水面到全部浸沒水中的過程,溢水杯中水的深度不

變,由0=。9/7分析水對?溢水杯底的壓強(qiáng)不變。

(3)[4]由圖丙知道,小桶和水的總重力為

G小F京2N

由圖].知道,空小桶的重力

G桁F/=1N

所以,圓柱體排開水

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