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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
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阿基米德原理:
(1)影响浮力大小的因素
①浮力的大小只跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关,而跟物体浸入液体中的深度、物体的形状、
密度、物体在液体中是否运动等因素无关。
②我们通过探究性的实验发现,浮力大小只决定于被排开液体的重力。
③阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。由于气体充满整个空间,因此气体中的物体体积始终
等于排开气体的体积。
(2)对浮力公式的认识
①G 是物体排开液体的重力而不是液体自身的重力。
排
②ρ 是指液体的密度,而不是物体的密度。
液
③V 是排开液体的体积,不一定是物体的体积。
排
典型例题 取一只重力忽略不计小塑料袋,袋内装满水,用细线把袋口扎紧,袋内不留空气,如图(a)所示,
用弹簧测力计测出水袋重为2.8N。将这水袋逐渐浸入水中,通过观察到的 现象,说明水袋所受浮力变
大,当水袋全部浸没水中时,弹簧测力计的读数为 ;一个重为2N的苹果悬浮在水中如图(b),受到的
浮力为 N;往水中加盐,苹果逐渐浮起,最后漂浮在水面如图(c),则漂浮时与悬浮时相比受到的浮力
(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(c)
(b)
(a)
解析:把装水的塑料袋慢慢放入水中,水袋受到水向上的浮力,弹簧测力计的示数会变小。当水袋浸入水中的
体积增大时,排开水的体积增大,受到的浮力 增大,弹
簧测力计对袋子的拉力在减小。苹果悬浮于水中,受到的浮力等于其重力。向水中加盐,水的密度变大,盐水
密度大于苹果的的密度,苹果会漂浮于水中,漂浮时浮力也等于重力,所以苹果的浮力不变。
[来源:学&科&网]
答案:弹簧测力计读数逐渐变小 0 2 不变
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针对练习1 如图所示,重为10牛的物体在细绳的作用下静止在水中,物体的体积为2×10-3米3,物体所受的
浮力为 牛,方向 。当剪断细线时,物体所受合力的大小 (选填“变大”、“不变”
或“变小”)。
1、19.6; 竖直向上; 变大 解析:物体所受的浮力为F =ρ gV =103Kg/m3×9.8N/Kg×2×10-3米3=19.6N,
浮 液 排
方向竖直向上;剪断细线前,物体处于平衡状态,合力为零。剪断细线时,合力大小为19.6N-10牛=9.6N,所以,
当剪断细线时,物体所受合力的大小变大。
针对练习 2 如图甲所示,一生一熟两个鸡蛋,一起放
入装有水的烧杯中,往水中边加盐边搅拌,观察到原来都沉底的鸡蛋有一个先浮出液面。为了探究先浮出液
面的是生鸡蛋还是熟鸡蛋,小东先用电子秤称出一个生鸡蛋的质量为 g(如图乙),将这一鸡蛋煮熟
冷却后再称出其质量为56.40g。通过测量还发现 鸡蛋
煮熟后体积几乎不变,说明鸡蛋煮熟后的平均密度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。由此可判
断:先浮出液面的是 鸡蛋,此鸡蛋未露出液面的上浮过程中,受到的浮力 (选填“大于”、
“小于” 或“等于” )重力。
针对练习3 体积为100 cm3的铁块浸没水中时,排开水的重力是 N,受到的浮力是 N。如
果将它浸没酒精中,受到的浮力是 N。( g取10 N/kg,ρ =0.8×103 kg/ m3 )
酒精
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3、1;1;0.8 解析:物体浸没水中时所受浮力大小由阿基米德原理的推导公式F =ρ gV =1×103 kg/ m3
浮 水 排
×10N/kg×100×10-6m3=1N;排开水的重力等于浮力大小也为1N;如果将它浸没酒精中,受到的浮力F =ρ gV
浮 酒精
=0.8×103 kg/ m3 ×10N/kg×100×10-6m3=0.8N.
排
1、把一个重12N的物体放入水中,漂浮时有四分之一的体积露出水面,则物体的体积是_ m3;若向水中
加盐,则物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”).(g取10N/kg)
1、1.6×10 -3 不变 解析:因为物体漂浮,所以F =G=12N,V F /ρ g=12N/1.0×103kg
浮 排 = 浮 液
/m3 × 10N/kg
=1.2×10-3m3 ,又因为有四分之一的体积露出水面,所以
V =3/4V ,V =4/3V =1.6×10-3m3 ;若向水中加盐,液体的
排 物, 物 排
密度变大,物体仍漂浮F =G,则物体受到的浮力不
浮
变。
2、小明利用弹簧测力计、细线、装有适量水的小桶,测量铁矿石的密度。以下是小明设计的实验步骤,请你按
照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)将装有适量水的小桶悬挂在弹簧测力计下方,待小桶静止时,读出弹簧测力计的示数F,并记录在表格
1
中;
(2)用细线拴住铁矿石,将铁矿石放入小桶中,手松开细线,铁矿石沉入桶底,待小桶静止时,读出弹簧测力
计的示数F,并记录在表格中;
2
(3) ,待小桶静止时,读出弹簧测力计的示
数F,并记录在表格中;
3
(4)已知水的密度为ρ ,利用测量出的物理量和ρ 计算铁矿石的密度ρ = ,并将计算结果记录在表格
水 水 石
中。=
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3、【山东省济南市市中区2014年中考一模】(6分)小明和小华同学研究金属球在水中受到浮力的大小时提出
了不同的猜想。
小明:金属球在水中所受的浮力F 跟金属球的密度有关;
浮
小华:金属球在水中所受的浮力F 跟金属球浸入水中的深度有关。
浮
于是他们将半径均为5cm但密度不同的金属球甲、乙分别挂在测力计下,将其逐步浸入水中进行实验。他们
通过测出球心到水面的距离h来表示金属球浸入水中的深度、并读出相应的测力计示数F且计算得出
F ,实验数据分别见表一、二
浮
(1)实验中所进行的序号为l、7实验的示意图是图中的____(选填“a”或“b”)。
(2)分析比较实验序号2~6或8—12的实验数据及相关条件,可初步得出的结论是:同一金属球浸入水中的
深度增加时,所受到水的浮力____。
(3)分析比较实验序号2和8、3和9、4和10或5和11的实验数据及相关条件,可初步
得出的结论是:____。
(4)他们进一 步提出问题:金属球在水中所受最大的浮
力跟哪些因素有关?为继续研究,最需要添加的实验器材是:跟甲(或乙) (选填“半径”、“密度”或
“质量”)不同的金属球。
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3、(1)a;(2)开始时逐渐增大,当完全浸没时大小保持不变;(3)当浸入水中深度相等时,半径相同的金
属球所受浮力与金属球的密度无关;(4)半径.
4、【辽宁省抚顺市2014年中考物理试卷】如图,水平桌面上放有一个装水的容器,一个木块漂浮在水面上,用
一个力F将木块匀速压入水中直至刚好浸没,下列说法正确的是( )
A.木块压入水中过程所受浮力逐渐变大
B.木块压入水中过程压力F逐渐变大
C.容器底受到水的压强保持不变
D.木块漂浮时容器对桌面的压强小于木块刚好浸没时容器对桌面的压强
4、ABD 解析:A.木块压入水中过程,排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知所受浮力逐渐变大,故A
正确;B.木块压入水中的压力F=F浮 ﹣G,由于重力不变,浮力变大,则压力逐渐变大,故B正确;
C.由于排开水的体积变大,水没有溢出,液面上升,根据p=ρgh可知容器底受到水的压强变大,故C错误;
D.施加压力后排开的水没有溢出,即木块刚好浸没时容器对桌面的压力变大,容器的底面积不变,因此容器
对水平桌面的压强变大,故D正确.故选ABD.
5、把重为0.5N的物体放入盛有水的烧杯中,溢出水的重力为0.3N,则物体受到的浮力( )
A.可能为0.4N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.一定为0.3N
6、【湖北省鄂州市2014届九年级4月调研考试物理试题】小明的父亲是一位配钥匙的师傅,他发现有一种钥
匙坯和5角硬币的颜色都是黄灿灿的,为探究它们是否是同一种材质,设计如图实验:
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(1)取一枚钥匙坯放入小空桶,称出它们的总重F;
1
(2)取一枚5角硬币放人小空桶,称出它们的总重F;
2 [来源:.Com]
(3)将那枚钥匙坯轻轻放人已装满水的溢水杯中,用小空桶收集溢出的水,称出水及桶的总重F;
3
(4)将那枚5角硬币也轻轻放人溢水杯中(钥匙坯仍在其中),用刚才装水的小桶继续收集这次溢出的水,称出
桶及两次溢出水的总重F。
4
①在该实验中,小明遗漏了一步重要的测量(并用字母表示): 。
②小明认为,如果 则可以认为它们是同一材质。根据你补充的步骤,上述等式应修改为:
。
③实验时,钥匙坯、硬币各取一枚好不好?请作答并简述理由__________________。
6、①测量空桶的重量F ;②
0
③不好,应适当多取几枚硬币和几个同种钥匙坯以减小实验误差
解析:①实验中,应提前测出空桶的重力记为F ;
0
② 一 枚 钥 匙 坯 的 重 力 为 , 钥 匙 胚 排 开 的 水 重 即
它受到的浮力为: ,设钥匙胚的密度为
,则: , ,
同理硬币的密度为 , , ,所以若 ,说明它
们是同一物质;
③钥匙坯、硬币各取一枚所测得的物理量都太小, 误差
大,应多取几枚减小误差。
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1【. 湖北省宜昌市2015年初中毕业生学业考试】某一物体的体积为100cm3,密度为0.8×103kg/m3,把它浸没在
水中后放手,它将______(选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”),它最终静止时所受到的浮力为______ N.
(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)
2【. 福建省福州市2015年中考物理试题】(3分)小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,做了如图所
示的实验:
(1)比较甲和乙可知,物体受到的浮力F =____。(用图中的物理量符号表示)
浮
(2)分析乙和丙可知,弹簧测力计测得拉力大小关系是:F F(选填“>”、“=”或“<”)。
1 2
(3)通过乙和丁的探究,不能得到浮力大小与液体密度的关系,其原因是____不同。
2(. 1)G—F ( 2)< ( 3)排开液体的体积 解析:(1)由于物体浸没在水中静止时,受到的重力、浮力和拉
1
力三个力平衡,所以,物体受到的浮力F = G—F。F< F.
浮 1 1 2
(2) 由阿基米德原理F =G =m g=ρ gV 可知,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。所以,由F =
浮 排 排 液 排
G—F 可知,F< F。(3)要探究浮力与密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而乙和丁两组实验中
浮 1 2
物体排开液体的体积不相同。
3【. 湖北省襄阳市2015中考物理试题】(2分)某同学为验证漂浮在水面上的木块受到的浮力大小是否符合阿
基米德原理,他进行了如图所示的实验。
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(1)分析图中提供的信息,可知图丁中木块所受浮力大小为 N。
(2)根据图乙和图戊两次测量的目的是间接测量 。
4.【浙江省宁波市2015年中考科学试题物理部分】课前,小科和小思对物体浸没前受到的浮力大小与浸入水
中的深度是否有关,有不同的猜想,于是用相 同的长方
体重物,分别以甲图和乙图的方式进行实验,并获得如下数据:
实验者 实验序号 物体重G(N)浸入水中深度 h(cm)弹簧秤读数 F/(N) 浮力大小F浮/(N)
1 2.0 4.2
小科 2 4.8 4.0 3 6
[来源:] [来源:学#科#网Z#X#X#K]
3 6.0 3.0
4 3.O 3.6
小思 5 4.8 4.0 3.2
6 5.0 2.8
(1)分析小科测得的数据可以得出:浸没前,物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而 ,小思的数
据也说明了这一点。
(2)综合分析两个人的数据却发现,第(1)小题的结论是不正确的,其中 两次实验数据可以证明这一点。
(填实验序号)
课后,小科和小思才知道,物体受到的浮力大小随排开水的体积增大而增大。
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5.【湖北省鄂州市2015年中考物理试题】如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差, 则图中的操作步骤顺序为 。
(2)图中 两个步骤是为了测量浮力的大小。
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据
物重 物体浸没水中 桶与排出水 空桶重 浮力 排开水重
实验
测力计示数 总重G/N
次数 G/N F/N 1 G 0 /N F 浮 /N G 排 /N
1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.5
[来源:
2 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.4
3 2.4 1.7 0.6 0.7 0.7
①请你将该表格第三行数据补充完整。
②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第
二次实验中G 的数据改为1.1N,G 的数据改为0.5N。
1 排
请你对他的做法进行评估: ;
如果是你,对这种情况采用的做法是: 。
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5.(1)DABC或ADBC (2) AB (1.3 ( 没有实事求是的科学态度,做法不正确 (分析原因,重新实验
解析:(1)为了减小误差,应选测出空杯的重,否则就有可能因为倒不净水而使所测结果偏小,所以正确
的顺序为DABC;(2)浮力等于空气中的示数减去物体在水中时测力计的示数,所以AB两个图是测量浮力大小
的;(3)①桶与排出水总重G 等于空桶重加上排开的水重,所以空中应填0.6+0.7=1.3;②对于实验得出的数
1
据是不能随意到更改的,必须要坚持实事求是的科学态度,所以说他的做法是不正确的;对于实验中出现的
问题应查找出出现问题的原因所在,然后再重新验。
6.【福建省龙岩市2015年中考物理试题】图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作
是
A.① ② ③ B.① ② ④ C.② ③ ④ D.① ③ ④
7【. 广西河池市2015年中考物理试卷】(5分)图甲是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程示意图.
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(1)通过实验步骤②、③和④可以探究浮力大小与圆柱体排开液体 的关系;通过步骤②和步
骤 可以测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮 ;
通过步骤①、④和步骤 可以测出圆柱体排开水所受重力G排 ,比较F浮 与G排 ,可以得到F浮 与G排 的关系.
(2)图乙是圆柱体缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入深度变化的关系图象.由图象可知:圆柱
体的高度是 cm.圆柱体浸没后,所受的浮力大小与圆柱体浸没的 无关.
8【. 广西省南宁市2015初中毕业升学考试试卷】(7分)在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,
同学们提出了如下的猜想:
A:可能与物体浸没在液体中的深度有关;
B:可能与物体的密度有关;
C:可能与液体的密度有关;
D:可能与物体浸在液体中的体积有关。
为了验证上述猜想,小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐
水、细绳等器材,做了如图所示的实验。
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(1)分析比较实验①⑤,可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是 N;
(2)分析比较实验①④⑤,可以验证猜想 是错误的;
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想 是错误的;
(4)分析比较实验 ,可以验证猜想D是正确的。
(5)分析比较实验 可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)综合以上分析,得出最后的实验结论是:浸在液体中的物体所受浮力的大小与
有关。
(7)在进行实验⑥⑦过程中,也运用了控制变量法,保持了
不变,
进行探究、验证。
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9、【江苏省无锡市新区2014届九年级第一次模拟考试物理试题】如图所示,取一只小
塑料袋(重力忽略不计),袋内装满水,用细线把袋口
扎紧(要求袋内不留空气),用弹簧测力计测出水重为2.8N.将这袋水逐渐浸入水中,弹簧测力计读数逐渐变
小,表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而 .当水袋全部浸没水中时,弹簧测力计的读数
为零,这时塑料袋排开水的体积为 m3.
(g=10N/kg)
9、增大 ; 2.8×10-4 解析:由题意知将这袋水逐渐浸入水中时,弹簧测力计读数逐渐变小,由F =G-F
浮
表明水袋所受浮力增大,而是由于排开水的体积增大造成的;当水袋全部浸没水中,弹簧测力计的读数为零
拉
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时,F =G=2.8N,水的密度ρ =1.0×103kg/m3,g=10N/kg,这时塑料袋排开水的体积为
浮 水
10、【湖北省宜昌市2014年春季九年级调研考试物理试题】下图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验
装置。
(1)小军同学用弹簧测力计、石块、烧杯、小桶等进行实验操作。按图7所示A、B、C、D四个步骤,弹簧测力计
的示数分别为F、F、F、F。如果 与 相等,就可以得到著名的阿基米德原理。
1 2 3 4
A B C D E
(2)小芳同学完成步骤A后,直接完成E步骤:将石块浸没在底面积为S的圆柱形玻璃杯中静止时,测得水
面比石块未放入时升高了H,则石块排开的水的重力:
G = ,石块的密度ρ = 。
排 石
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