3阿基米德原理（原卷版）

一、阿基米德原理1、阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。2、公式表示：F浮=G排=Q液%超；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)。3、適用條件：液體(或氣體)?！疚Ⅻc撥】阿基米德原理的五點透析⑴原理中所說的“浸在液體里的物體”包含兩種狀態(tài)：一是物體的全部體積都浸入液體里，即物體浸沒在液體里；二是物體的一部分體積浸入液體里，另一部分露在液面以上。(2)G排指被物體排開的液體所受的重力，F(xiàn)浮=G排表示物體受到的浮力的大小等于被物體排開的液體的重力。(3)V排是表示被物體排開的液體的體積，當物體全部浸沒在液體里時，丫排=丫物；當物體只有一部分浸入液體里時，則V/V物。⑷由%排夜叫將可以看出，浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積這兩個因素有關(guān)，而跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度、液體的多少等因素?zé)o關(guān)。(5)阿基米德原理也適用于氣體，但公式中P液應(yīng)該為P氣。二、探究阿基米德原理【實驗原理】(1)浸在液體中的物體都會受到向上的浮力；(2)浮力大小遵循阿基米德原理。探究阿基米德原探究過程inf您1LTfb□甲乙丙丁先用彈簧測力計測量出物體和空小桶的重力；再測量出物體完全浸沒后彈簧測力計的示數(shù)；最后再測量出排開水和小桶的總重分析歸納物體受到的浮力為尸浮=G物一F拉,排開水所受的重力GlG-G桶.對比兩【實驗結(jié)論】浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。者的大小，得出實驗結(jié)論實驗結(jié)論浸在液體中所受的浮力等于它排開的水所受的重力內(nèi)容浸在液體中的物體受到的的浮力向上，浮力的大小等于它排開的液體所受的重力表達式F浮二G排=m排g=p液Vtihg.G排表示排開液體所受的重力；m排表示排開液體的質(zhì)量；p液表示液體的密度；V排表示排開液體的體積適用條件適用于物體受到液體或氣體的浮力。物體浸沒時丫排=丫物，物體部分浸沒時V排VV物。影響因素浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，跟物體本身的體積、密度、形狀以及在液體中的深度、液體的多少等因素?zé)o關(guān)。【溫馨提示】當物體浸沒在液體里，此時V/V物；當物體的一部分浸入液體里，另一部分露在液面上，此時V排VV物.考查內(nèi)容考查方向考查內(nèi)容考查方向浮力大小與浸入液體內(nèi)部體積關(guān)系解答思路物體浸入液體內(nèi)部體積不變，浮力不變浸入液體的體積增大，浮力增大浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系物體全部浸入液體內(nèi)部，浮力與深度無關(guān)浮力大小與液體密度的關(guān)系體積不變時，液體密度越大，浮力越大浮力大小和物體形狀的關(guān)系浸入液體內(nèi)體積不變，浮力不變，和物體形狀無關(guān)浮力的計算F浮二浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系物體全部浸入液體內(nèi)部，浮力與深度無關(guān)浮力大小與液體密度的關(guān)系體積不變時，液體密度越大，浮力越大浮力大小和物體形狀的關(guān)系浸入液體內(nèi)體積不變，浮力不變，和物體形狀無關(guān)浮力的計算F浮二G-F彈（G是重力，F(xiàn)彈是彈簧測力計讀數(shù)）探究方法探究方法控制變量法物體所受浮力大小規(guī)律探究方法控制變量法物體所受浮力大小規(guī)律物體所受浮力大小規(guī)律等于物體排開液體所受到的重力物體所受浮力大小規(guī)律等于物體排開液體所受到的重力1、一個薄壁密封飲料瓶內(nèi)裝有一些飲料，分別放在裝有甲、乙兩種液體的容器中，靜止后飲料瓶的狀態(tài)如圖所示，飲料瓶受到的浮力分別為F浮甲、F浮乙.甲、乙兩種液體的密度分別為PE八P乙.則（）A.F浮甲＞F浮乙,P甲＞PziB.F浮甲VF浮乙,P甲VP乙C.F浮甲=F浮乙,P甲＞P乙D.F浮甲=F浮乙,P甲VP乙2、在“探究影響浮力大小的因素”實驗中，同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗，提出了浮力大小可能與下列因素有關(guān)的猜想：1與物體浸入液體中的深度有關(guān)2與物體排開液體的體積有關(guān)3與液體的密度有關(guān)。（1）請你寫出能夠支持猜想3的一個生活現(xiàn)象：；（2）進行探究時，實驗步驟和彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。其中序號b中物體P所受浮力大小N；（3）分析a、c、d三次實驗，可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；分析三次實驗，可知浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；分析a、d、e三次實驗，可知在物體排開液體的體積一定時，液體密度越大，物體受到的浮力（選填“越大”或“越小”）；（4）本實驗不僅可以探究影響浮力大小的因素，從實驗數(shù)據(jù)還可求出物體P的密度為kg/m30（已知=1.OX103kg/m3,g取10N/kg）3、物塊P與金屬球Q用細線連接，一起放入裝有一定質(zhì)量水的柱狀容器內(nèi)，二者恰好懸浮，如圖甲所示，此時柱狀容器中水的深度為23cm；物塊P重IN、體積為1.25X10一針（「水=1.OX103kg/m\g=10N/kg）。求：（1）圖甲中水對容器底部的壓強；（2）圖甲中物塊P所受浮力的大??；（3）若剪斷細線，物塊P上浮，金屬球Q下沉，待穩(wěn)定后，物塊P漂浮于水面，如圖乙所示，則此時物塊P露出水面的體積。1、在探究“物體浮力的大小跟它排開液體的重力的關(guān)系”實驗時，具體設(shè)計的實驗操作步驟如圖甲、乙、丙和丁所示。為方便操作和減小測量誤差，最合理的操作步驟應(yīng)該是（）A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙D.丁、甲、乙、丙2、下列對于阿基米德原理的理解，正確的是（）A.物體在液體中所受到的浮力，其大小等于物體的體積和液體密度的乘積B.浸沒在液體中的物體，受到向上的浮力，其大小等于液體的重力C.懸浮在液體中的物體，受到向上的浮力，其大小等于物體的重力D.浸沒在液體中的物體，受到向上的浮力，其大小等于物體在液體中的示重3、用圖中實驗裝置驗證阿基米德原理，當物塊浸入溢水杯時，水會流入空桶中,下列說法正確的是（）A.實驗前溢水杯未裝滿水,對實驗結(jié)果沒有影響B(tài).物塊浸入水中越深，水對溢水-杯底部的壓強越大C.物塊浸入水中越深,左側(cè)彈簧測力計的示數(shù)越大D.通過計算可知實驗所用物塊的密度為2xl03kg/m34、把木塊放入裝滿水的溢水杯中，溢出水的體積為V（如圖甲）;用細針將該木塊全部壓入水中，溢出水的總體積為V2（如圖乙），忽略細針體積，貝女）A.木塊的質(zhì)量為p水V2B.緩慢下壓木塊的過程中,溢水杯底受到水的壓強變大C.木塊全部壓入水中靜止時，細針對木塊的壓力大小為P水gV2D.木塊的密度為2P水V25、如圖甲所示,盛有水的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上，容器的底面積為S,彈簧測力計下懸掛一個長方體金屬塊，從水面開始緩慢浸入水中，在金屬塊未觸底且水未溢出的過程中，彈簧測力計示數(shù)F隨金屬塊下表面浸入水中深度h的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列分析不正確的是（）A.金屬塊逐漸浸入水中的過程中，受到的浮力一直在減小B.金屬塊的高度為儲C.金屬塊的密度為裊p水Fig廠D.金屬塊浸沒后與入水前相比，水平桌面受到的壓強增加安6、為了驗證阿基米德原理，小明在一只塑料袋（塑料袋很輕很?。┲醒b入大半袋水，用彈簧測力計測出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再將塑料袋慢慢浸入水中，觀察到測力計的示數(shù)變，說明盛水的塑料袋排開越大，受到的浮力越大。繼續(xù)將塑料袋慢慢浸入水中，當觀察到現(xiàn)象時，彈簧測力計的示數(shù)為零，由此驗證了阿基米德原理。小華準備將塑料袋裝滿水做同樣的實驗，操作時發(fā)現(xiàn)，塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測力計的示數(shù)已為零，這是原故。7、為了驗證“阿基米德原理。小明所在的興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置：其中A、B為兩個規(guī)格相同的彈簧測力計，C為正方體金屬塊，D為薄塑料袋（質(zhì)量不計），E是用廢棄的大號飲料瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入紅色的水，F(xiàn)是可升降平臺，G為鐵架臺.（1）實驗中，小明逐漸調(diào)高平臺F,使金屬塊浸入液體中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計A的示數(shù)，彈簧測力計B的示數(shù)（選填“變大”、"變小”或“不變:彈簧測力計A示數(shù)的變化量4Fa彈簧測力計B示數(shù)的變化量4Fb（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（2）實驗后，做出彈簧測力計A的拉力F與金屬塊下表面所在處液體的深度h的關(guān)系如圖乙所示.從圖象可知，當金屬塊下表面所在處液體的深度為10cm時，其受到的浮力是N,該金屬塊的密度為g/cn?。（3）該實驗裝置的優(yōu)點是。（請寫出一條）8、如圖,“驗證阿基米德原理”的實驗步驟如下：①用彈簧測力計測出物體所受的重力G（圖甲）；②將物體浸沒在水面恰好與溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接從溢水杯里被物體排開的水，讀出這時測力計的示數(shù)F（圖乙）；③測出接水后小桶與水所受的總重力Gi（圖丙）；④將小桶中的水倒出，測出小桶所受的重力G2（圖?。虎莘謩e計算出物體受到的浮力和排開的水所受的重力，并比較它們的大小是否相同"。甲乙丙丁回答下列問題：（1）物體浸沒在水中,受到水的浮力尸浮=,被排開的水所受的重力G排。（用上述測得量的符號表示）（2）指出本實驗產(chǎn)生誤差的原因（寫出兩點）：（a）；（b）o（3）物體沒有完全浸沒在水中（選填“能”或“不能“）用實驗驗證阿基米德原理。1、為了驗證阿基米德原理，小明在一只塑料袋（塑料袋很輕很?。┲醒b入大半袋水，用彈簧測力計測出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再將塑料袋慢慢浸入水中，觀察到測力計的示數(shù)變，說明盛水的塑料袋排開越大，受到的浮力越大。繼續(xù)將塑料袋慢慢浸入水中，當觀察到現(xiàn)象時，彈簧測力計的示數(shù)為零，由此驗證了阿基米德原理。小華準備將塑料袋裝滿水做同樣的實驗，操作時發(fā)現(xiàn)，塑料袋尚未完全浸入水中彈簧測力計的示數(shù)已為零，這是原故。2、將一底面積為O.Oln?的長方體木塊用細線栓在個空容器的底部，然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平，如圖甲所示，在此整個過程中，木塊底部受到水的壓強隨容器中水的深度的變化如圖乙所示，則木塊所受到的最大浮力為N,木塊重力為N,細線對木塊的最大拉力為No（g取lONkg）3、大家都知道“曹沖稱象”的方法，如圖我們來分享小曹沖所運用的智慧：（1）用所學(xué)知識解釋“稱象”的原理，前后兩次水面正對記號說明：；（2）要推出“象重等于石頭重”的結(jié)論，必須附上的關(guān)鍵推理依據(jù)是：。4、“彩球溫度計”是一種現(xiàn)代居家飾品，其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該“彩球溫度計”是由體積相同（保持恒定）、質(zhì)量不同的小球和密度隨溫度的升高而減小的液體組成。（1）當環(huán)境溫度升高時，浸沒在液體中的小球受到的浮力將。（2）在某一環(huán)境溫度下，四個小球處于如圖位置，此時的環(huán)境溫度大致范圍為C,此時B小球受到的浮力與D小球受到的浮力的大小關(guān)系為。5、如圖所示，乒乓球從水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A位置時受到的浮力為Fa;在B位置時受到的浮力為Fb，則它們的大小關(guān)系是FaFb，（選填“大于”“小于”或“等于”）。已知乒乓球的質(zhì)量為2.7g,當它漂浮在水面時，排開水的體積為cm3。6、為探究物體在水中受到的浮力大小與浸入水中的體積和深度的關(guān)系，小明和小華把裝滿水的溢水杯放到臺秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用細線系住金屬塊并掛在彈簧測力計上，測力計示數(shù)為G.然后將金屬塊緩慢浸入水中，且始終不與杯接觸，如圖。（1）金屬塊浸沒前的過程中，測力計示數(shù)逐漸變小，說明浮力大小逐漸。據(jù)此，小明認為金屬塊受到的浮力隨浸入水中的深度增大面增大;而小華則認為浮力隨浸入水中的體積增大而增大，根據(jù)以上實驗?zāi)阏J為下列說法正確的是。A.只有小明的觀點合理B.只有小華的觀點合理C.兩人的觀點都不合理D.兩人的觀點都合理（2）接下來他們繼續(xù)實驗，增大金屬塊浸沒在水中的深度，發(fā)現(xiàn)測力計的示數(shù)始終不變且為F,據(jù)此可得出的觀點不具有普遍性。這個過程中金屬塊受到的浮力F浮（3）為了深入研究，他們測出量筒中水的體積V排，水的密度用p水表示，其重力G封尸，通過比較數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)尸浮=6排，換用不同的物體和液體重復(fù)上述實驗，都能得出排，說明決定浮力大小的根本因素是G排。（4）從金屬塊開始浸入直至浸沒一定深度的過程中臺秤的示數(shù)變化情況是。7、為了直觀驗證阿基米德原理，小明改進了實驗裝置，如圖所示，把彈簧測力計上端固定在鐵架臺上，用粗鐵絲做一個框，掛在彈簧測力計掛鉤上,在粗鐵絲框上端懸吊一個金屬塊，下面放一小杯。鐵架臺的支架上放置一只溢水杯，溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲框、小杯都不接觸。（1）首先平穩(wěn)緩慢地抬高放有溢水杯的支架，使金屬塊完全浸沒入水中，但不與溢水杯底部接觸，（如圖甲一乙一丙），在此過程中，彈簧測力計示數(shù)：F甲F丙（填或y）°（2）然后再平穩(wěn)緩慢地降低溢水杯支架，使金屬塊完全離開水面（如圖?。?，可以計算出圖丙中金屬塊所受到的浮力約為牛，此時浮力的測量數(shù)值將比真實數(shù)值（填“偏大”或“偏小”）。8、《西游記》中對孫悟空到龍宮借寶一段有這樣的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根鐵柱子，兩頭是兩個金箍，緊挨金箍有鐫成的一行字，“如意金箍棒一萬三千五百斤，約丈二長短，碗口粗細”。以國際單位制，金箍棒的質(zhì)量為6750kg,體積約0.2m3,問：（1）求金箍棒受到的重力。（2）