人教版初二物理下册阿基米德教案.pdf

第十章浮力第 2 节阿基米德原理,新课落实实效课堂助推您的教学， 让课堂出彩！图 10 210 一 阿基米德原理实验探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验过程如图 10211 所示图 10211 操作说明(1)溢水杯中的水应当装满(到溢水口处 )2)实验中所测物理量有：物体_重力 _、物体完全浸没后测力计示数、排开的水和小桶_总重力 _、小桶 _重力 _实验结论浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的_重力 _这就是著名的阿基米德原理用公式表示：F浮G排_液gV排_点拨 (1) 浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，与物体的体积、 密度、形状、在液体中是否运动、液体的多少等因素均无关2)阿基米德原理也适用于气体， 但公式中 液要改为 气； 一般物体都是浸没于气体中的，则 V排V物，因此公式可写成F浮气gV物二 计算浮力的四种方法原因法 (即压力差法 )称重法阿基米德原理法二力平衡法浮力等于物体受到的液体对它向上和向下的压力差， 即F浮F向上F向下浮力等于物体重力减去物体浸在液体中时测力计示数，即 F浮GF示根据阿基米德原理计算：F浮G排液gV排物体漂浮在液面上或悬浮在液体中时 ， 由二力平衡条件计算： F浮G物类型一浮力的大小与排开液体的重力的关系例 1在探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”时，小明进行了如图10212 所示的实验。

测量结果如下表所示：图 10212 A 操作中测力计的示数 /NB 操作中测力计的示数 /NC 操作中测力计的示数 /ND 操作中测力计的示数 /N2.0 0.5 1.5 1.0 分析表格中的数据可得结论：浸在液体中的物体要受到液体对它的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受到的_答案 重力技巧点拨 本题将 “称重法 ”测浮力和阿基米德原理结合在一起进行考查，理解阿基米德原理是关键解题时先明确四个图中弹簧测力计分别测量的物理量， 然后求出物体受到液体的浮力和排开液体的重力，进行比较回答例 2水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100 g的水 ，则下列判断正确的是(g 取 10 N/kg)() A小球所受浮力可能等于1 NB水对烧杯的压强一定增大C小球的质量可能小于100 gD小球的体积一定等于100 cm3解析 A(1)假设烧杯中原来装满水，小球浮在水面上(未完全浸没 )，其所受浮力：F浮G排m排g 0.1 kg10 N/kg1 N，此时 F浮 G球m球g，小球的质量：m球m排100 g，排开水的体积：V排m排水100 g1 g/cm3100 cm3V球放入小球后水深不变，对烧杯的压强不变。

2)假设烧杯原来装满水，小球沉入水底，其所受浮力：F浮G排m排g 0.1 kg10 N/kg1 N，由二力平衡得，此时 F浮m排 100 g，则排开水的体积：V排m排水100 g1 g/cm3 100 cm3V球放入小球后水深不变，对烧杯的压强不变3)假设烧杯内原来没有装满水， 则排开水的质量大于100 g，此时小球受到的浮力、容器底受到的压强都要变大，小球的质量大于100 g，体积大于100 cm3综上分析可知， 本题选 A类型二利用阿基米德原理求浮力例 3在水中放入质量为3 kg 的木块 ， 木块静止时有35的体积浸入水中 求： (g 取 10 N/kg) (1)木块静止时所受的浮力2)木块的体积答案 (1)30 N(2)5103m3解析 (1) 木块受到的重力：Gmg3 kg10 N/kg30 N；因为木块静止在水面上，所以木块受到的浮力：F浮G30 N2)因为 F浮水gV排， 所以 V浸V排F浮水g30 N1.0103kg/m310 N/kg3103m3；由题知 ， V浸35V木，所以 V木53V浸533103m35103m3技巧点拨 本题已知木块的质量，利用重力公式可求木块重，根据二力平衡求木块受到的浮力；再利用阿基米德原理求排开水的体积，结合题目中提供的条件即可得木块的体积。

知识点 ?阿基米德原理及其应用1某物体浸在水中时受到的浮力为2 N，此时该物体排开水的重力() A可能小于2 NB一定等于2 NC可能大于2 ND以上情况均有可能解析 B根据阿基米德原理，物体在水中受到的浮力等于物体排开水的重力，则 F浮G排2 N2在一个溢水杯中装满水，并在溢水杯口下放一个小烧杯，如图 10213 所示 ，将一个体积为10 cm3的金属块慢慢浸没到水中，等停止溢水后，小烧杯中承接的水的质量为_g，金属块受到的浮力为_Ng 取 10 N/kg) 图 10213 答案 100.1解析 (1) 排开液体的体积等于金属块的体积：V排V10 cm31105m3；由 mV得： m排水V排1103kg/m31 105m3 0.01 kg10 g2)根据阿基米德原理，金属块受到的浮力：F浮G排m排g0.01 kg 10 N/kg0.1 N知识点 ?有关浮力的计算图 10214 3如图 10 214 所示为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标语的情景已知气球的体积为 8 m3，气球 (含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为9 kg，空气的密度为1.29 kg/m3，g 取 10 N/kg，则系于地面拉住标语的细绳的拉力为() A103.2 NB90 NC13.2 ND193.2 N解析 C气球受到的浮力：F浮气gV1.29 kg/m310 N/kg 8 m3103.2 N，整套装置重： Gmg9 kg10 N/kg90 N；根据力的平衡条件得：F拉F浮G103.2 N90 N13.2 N。

4. 南充中考 如图 10215 所示 ，用细绳系住体积为3104m3的物体 A，使它竖直下垂且全部浸入水中静止，此时绳子的拉力是1.5 N，容器和水的总质量是0.7 kg，容器与水平桌面的接触面积是100 cm2求： ( 水1.0103kg/m3，g 取 10 N/kg) 图 10215 (1)物体 A 受到的浮力2)物体 A 的密度答案 (1) 物体所受的浮力：F浮水gV排 1.0103kg/m310 N/kg3104m33 N2)由于物体处于静止状态，受力平衡 ，则 GAF浮F拉 3 N1.5 N4.5 N，质量为 mAGAg4.5 N10 N/kg0.45 kg；则物体的密度：AmAV0.45 kg3 104m3 1.5103kg/m3一、选择题1下列有关浮力的说法中正确的是() A物体的密度越大，受到的浮力越大B物体的体积越大，受到的浮力越大C物体浸入水中越深， 受到的浮力越大D浸没在水中的物体，可能不受浮力答案 D2我国研制的深海载人潜水器“蛟龙号”成功下潜至7000 m 水深处 ，这标志着我国已经进入全球“载人深潜技术”先进国家行列蛟龙号”潜水器浸没后，在下潜过程中受到海水的压强和浮力() A压强和浮力都不变B压强不变 ，浮力增大C压强增大 ，浮力不变D压强增大 ，浮力增大答案 C3 把体积相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中， 放手后 ， 木球悬浮而铝球下沉，静止后它们所受浮力的大小关系是() AF木F铝BF木F铝D无法确定答案 A4将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时没入水中， 静止在如图10216 所示的位置 ，绳子对它们的拉力F1和 F2的大小关系是() 图 10216 AF1F2BF1F2CF1”“”或“” ) 答案 10 如图 10 222 所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数。

由此可知水对物体的浮力是 _N，物体的密度是 _kg/m3g 取 10 N/kg) 图 10222 答案 1410311某同学将一质量为300 g 的金属块轻轻放入盛满水的容器中，溢出了 80 g的水 ，则金属块受到的水的浮力是_Ng 取 10 N/kg) 答案 0.8 12 一铜块浮在水银面上，它排开水银的体积是10 cm3，则铜块的重力是_N，它的质量是 _kg，体积是 _m3 水银 13.6103kg/m3，铜8.9103kg/m3，g 取 10 N/kg) 答案 1.360.1361.53105三、实验探究题13 为了探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系， 某同学进行了如图10 223 所示的实验：图 10223 (1)你觉得合理的实验顺序是_2) 选用其他液体多次实验后， 可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小_3)图乙中 ，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力_(选填“变大”“不变”或“变小”)4)合金块的密度是_ (g 取 10 N/kg) 答案 (1) 丁甲乙丙(2)等于它排开液体所受的重力(3)不变(4)4103kg/m3(或 4 g/cm3) 四、计算题14如图 10224 所示 ，将一块重为3 N、体积为 104m3的石块 ，用细线系着浸没在装有水的柱形容器中。

求：(g 取 10 N/kg) 图 10224 (1)石块的密度2)石块所受的浮力3)细线受到的拉力答案 (1)3 103kg/m3(2)1 N(3)2 N解析 (1) 石块的质量： mGg3 N10 N/kg0.3 kg，其密度： mV0.3 kg104m33103kg/m32)石块所受浮力：F浮 水gV排水gV1.0103kg/m3 10 N/kg104m31 N3)石块受到的拉力：F拉 G F浮3 N1 N2 N， 故细线受到的拉力也为2 N1 (多选 )甲、乙两个实心物体， 它们的质量相同， 其密度分别为0.8103kg/m3和 0.4103kg/m3甲、乙均被弹簧拉住，使它们都静止在水中，如图 102 25 所示则浮力F浮和拉力 F拉的关系为 () 图 10225 AF浮甲F浮乙21 BF浮甲F浮乙12 CF拉甲 F拉乙16 DF拉甲 F拉乙2 3 答案 BC2受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发，小明设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图10226 所示图 10226 根据实验数据，填写计算结果：(1)碗的体积为 _cm32)碗的质量为 _g3)碗的密度为 _g/cm3。

答案 (1)30(2)60(3)2解析 (1) 由图甲知 ，水的体积V1500 mL，由图丙知 ， 碗和水的总体积V3530 mL，则碗的体积： VV3V1 530 mL500 mL30 mL30 cm32)由图乙知 ，碗所排开水的体积 V排V2V1560 mL500 mL 60 mL，碗所排开水的质量m水水V排1 g/cm360 cm360 g；碗漂浮在水面上时，受竖直向下的重力G碗m碗g 和竖直向上的浮力F浮m水g，处于平衡状态 ，由平衡条件得：G碗F浮，即： m碗gm水g，所以 m碗m水60 g3)碗的密度碗m碗V60 g30 cm32 g/cm3。