新人教版八年级下册物理[阿基米德原理( 提高)知识点整理及重点题型梳理]
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新人教版八年级下册初中物理
重难点突破
知识点梳理及重点题型巩固练习
阿基米德原理(提高)
【学习目标】
1.知道浮力的大小跟排开液体所受重力的关系;
2.理解阿基米德原理;
3.能利用阿基米德原理求浮力、体积、密度。
【要点梳理】
要点一、浮力的大小
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶
(2)实验步骤:
①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;
②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。同时,用小桶收集物体排开的水;
③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
④如图丁所示,测量出小桶所受的重力;
(3)结论:金属块所受的浮力跟它排开的水所受重力相等。
要点二、阿基米德原理【《浮力》四、浮力的大小】
1.内容: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。
2.公式:F G m g gV
ρ
===
浮排排液排
要点诠释:
①“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时;二是物体全部没入液体中,此时。
②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这里所受的重力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。
③由,可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状,与在液体中是否运动,液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。即。
【典型例题】
类型一、浮力的大小
1.(2014春•渝中区校级期中)如图所示,一个正方体A浸没在水下某一深度时,上表面受到水15N 的压力,下表面受到水20N的压力,则此时A受到的浮力是()
A.0N B.5N C.15N D.20N
【思路点拨】从浮力产生的原因来考虑,利用公式F浮=F向上-F向下计算浮力的大小。
【答案】B
【解析】∵ F向上=20N,F向下=15N,∴F浮= F向上-F向下=20N-15N=5N。故选B。
【总结升华】本题考查了浮力的计算,关键是知道浮力产生的原因。
举一反三:
【变式】一块石头和玩具气球连在一起,投入水中后下沉,当气球完全浸没后,在继续下沉过程中石块和气球所受的总浮力将()
A.越来越大
B.越来越小
C.保持不变
D.以上结果都有可能
【答案】B
2.把物体挂在弹簧秤上时,示数为1.5牛,当物体没入水中的体积是总体积的3/4时,弹簧秤示数为零,求:
(1)物体体积多大?
(2)物体没入水中一半时,弹簧秤的示数是多少?
【答案】2×10-4m 3
;0.5N 【解析】(1)由题知,3
4
V V =排,0F =拉 ∵G F F =+浮拉, ∴= 1.5F G N =浮, ∵3
=4
F V g Vg ρρ=浮水排水, ∴物体的体积:43331.52103
1.01010/4
N
V m m N kg -=
=⨯⨯⨯⨯
(2)物体没入水中一半时,43
11102
V V m -'==⨯排,
3343= 1.010/11010/1F V g kg m m N kg N ρ-''=⨯⨯⨯⨯=浮水排;
弹簧测力计的示数: 1.510.5F G F N N N ''=-=-=拉浮。
【总结升华】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,本题关键:一是确定两种情况下物体排开水的体积,二是利用好称重法。 举一反三:
【变式】一木块体积为80cm 3,放入容器中后静止时,有一半体积浸入密度为0.8×103kg/m 3的酒精中,木块所受浮力多大?木块密度是多少? 【答案】0.32N ,
类型二、综合应用
3.有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N ;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N .(g=10N/kg )求: (1)物体的体积; (2)物体的密度。 【思路点拨】(1)先利用称重法求物体浸入一半时受到的浮力,再利用阿基米德原理,求排开水的体积(总体积的一半),从而得出物体的体积;
(2)知道物体的重力求物体的质量,利用密度公式求物体的密度,和水的密度比较,确定物体存在的状态,利用物体的浮沉条件求此时物体受到的浮力。
【答案】1.2×10-3m 3;0.8×103kg/m 3
【解析】(1)由题知,=1046F G F N N N =--=示浮, ∵F gV ρ=浮水排, ∴43
33
6=6101.010/10/F N V m g kg m N kg
ρ-=
=⨯⨯⨯浮排水, ∴物体的体积:4
3
3
3
=2610 1.210V m m --⨯⨯=⨯物;
(2)∵10G mg N ==,
∴10110/G N m kg g N kg
=
==, 333310.8310/1.210m kg kg m V m
ρ-=
==⨯⨯物。 【总结升华】本题考查了密度、重力的计算,利用称重法测浮力、阿基米德原理,计算浮力和体积,题目的综合性较强。 举一反三: 【变式】(2015•闽侯县模拟)如图所示,在一个盛水的容器中放入一个铁块。则铁块受到的浮力F 与容器中溢出的水的重力G 溢的关系是( )
A .F >G 溢
B .F=G 溢
C .F <G 溢
D .无法确定
【答案】A
4.如图甲所示,将一金属圆柱体挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处深度h 和弹簧测力计相应的示数F ,图乙是根据记录数据作出的F 和h 关系的图象(g 取10N/kg )。由图象可知( )
A.该金属圆柱体的高度是12cm
B.该金属圆柱体的横截面积是60cm 2
C.该金属圆柱体的体积是2×10-4m 3
D.该金属圆柱体的密度是4×103kg/m 3
【答案】B
【解析】由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度:h=10cm=0.1m ,即圆柱体的高度为0.1m ,故A 错误;由图可知,圆柱体重G=8N ;
∵当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数2F N =示,
∴圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):=826F G F N N N =--=示浮; ∵圆柱体全浸入水中时,F gV ρ=浮水排,