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第 12 课 阿基米德原理(解析版)
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课程标准 课标解读
1.理解影响浮力大小的因素; 1.理解物体所受浮力与物体浸入液体的体积和液体密度有
关;
2.通过实验探究活动深刻理解探究影响
浮力大小因素的实验活动; 2.通过实验探究深刻理解影响浮力大小的因素;
3.掌握阿基米德原理; 3.掌握阿基米德原理的内容并理解其含义;
4.会利用阿基米德原理解答有关问题。 4.熟练应用阿基米德原理解答问题。
知识精讲
知识点01 阿基米德原理
1. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2. 公式表示: ;
从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、
体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3. 适用条件:液体(或气体)。
【知识拓展一】阿基米德原理的五点透视
(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体
浸没在液体里;二是物体的一部分体积浸入液体里,另一部分露在液面以上。
(2)G 指被物体排开的液体所受的重力,F = G 表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的
排 浮 排
重力。
(3)V 是表示被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V =V ;当物体只有一部分浸
排 排 物
入液体里时,则V ”、“=”、“<”)。
【答案】F-F;F-F;F-F=F-F;溢水杯内没有注满水;能;=。
1 2 3 4 1 2 3 4
【解析】(1)[1][2]称重法测量浮力,故铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F-F;测得铁球排
1 2
开水所受的重力是总重减去空桶重,故为F-F。
3 4
(2)[3]根据阿基米德原理,F-F=F-F。
1 2 3 4
(3)[4]溢水杯内没有注满水,导致排开液体的重力偏小,F 大于G 。
浮 排
(4)[5]仍然可以验证浮力与排开水的重力关系,因为没有浸没,浮力仍然等于排开水的重力。
(5)[6]溢水杯里装满了水,质量为m,当用一根细线挂着小球,浸没在水中,若不是溢水杯,增加
1
的压力即为浮力,又由于阿基米德原理,增加的浮力等于排开水的重力,故增加的质量等于排开水的质量,
故此时弹簧秤的示数m,故两示数相等。
2
5.(2021·贵州贵州·中考真题)一个质量忽略不计、底面积为100cm2的容器中装有2kg水,放在
水平桌面上。将一个石块挂在弹簧测力计下,测力计的示数为5.6N,慢慢将石块浸没在水中,不接触杯壁
和杯底,水无溢出,稳定后,弹簧测力计的示数为2.8N。求:
(1)石块所受的浮力F ;
浮
(2)石块的密度ρ;
(3)在如图所示状态下,容器底对桌面的压强p。【答案】(1)2.8N;(2)2 103kg/m3;(3)2.28 103Pa。
【解析】(1)根据称重法,石块所受的浮力F =G-F=5.6N-2.8N=2.8N
浮
石块所受的浮力为2.8N。
(2)由F =ρ gV 得石块排开水的体积V = = =2.8 10-4m3
浮 液 排 排
石块浸没在水中V = V =2.8 10-4m3
石 排
石块的密度ρ = = = = =2 103kg/m3
石
石块的密度为2 103kg/m3。
(3)容器对桌面的压力F =G +G = m g+ F =2kg×10N/kg+2.8N=22.8N
压 水 排 水 浮
容器底对桌面的压强p= = =2.28 103Pa
即容器底对桌面的压强为2.28 103Pa。
答:(1)石块所受的浮力为2.8N;(2)石块的密度为2 103kg/m3;(3)在如图所示状态下,容器
底对桌面的压强为2.28 103Pa。