1、让更多的孩子得到更好的教育阿基米德原理(提升)撰稿:史会娜审稿:雒文丽【学习目标】.晓得压强的大小跟排开液体所受重力的关系;.理解阿基米德原理;.能借助阿基米德原理求压强、体积、密度。【要点梳理】要点一、浮力的大小探究压强的大小跟排开液体所受重力的关系(1)实验器材:溢马克杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶(2)实验步骤:如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;如图乙所示,把被测物体浸入在盛满水的溢杯子中,读出这时测力计的示数。同时,用大桶搜集物体排开的水;如图丙所示,测出大桶和物体排开的水所受的总重力;如图丁所示,检测出大桶所受的重力;把检测的实验数据记录在下边的表格中:
2、次数物体所受的重力/N物体在水底时测力计的读数/N压强/N大桶和排开的水所受的总重力/N大桶所受的重力/N排沸水所受的重力/N123(3)推论:金属块所受的压强跟它排开的水所受重力相等。要点二、阿基米德原理【高清课堂:压强四、浮力的大小】1.内容:浸在液体中的物体遭到向下的压强,压强的大小等于它排开的液体所受的重力。2.公式:匚cF浮G排m排g液gv排要点展现:地址:名昊教育电话:榻老师无第1页共7页让更多的孩子得到更好的教育“浸在”包含两种情况:一是物体有一部份浸在液体中,此时嗫=噎入,二嗑;二是物体全部没入液体中,此时%=噎熊二嚷。“浮力的
3、大小等于物体排开液体所受的重力”,这儿要注意压强本身是力,只能和力相等,好多朋友常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的容积”。力和容积不是同一化学量,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。由/=&g。,可以看出,压强的大小只跟液体的密度和物体排开液体的容积两个诱因有关,而跟物体本身的容积、密度、形状阿基米德原理计算物体体积,与在液体中是否运动,液体的多少等诱因无关。阿基米德原理也适用于二氧化碳。浸入在二氧化碳里的物体遭到压强的大小,等于它排开的二氧化碳所受的重力。即3=仃出=户/g。【典型例题】类型一、浮力的大小1.如图所示,同一个金属球,分别浸在容器a、b、c的液体中,其中a、
4、c为纯水,b为浓盐水,金属球所受的7?力分别为Fa、Fb、Fc,则三种情况下金属球所受的压强大小关系(已知p盐水p水)()Fa=Fb=..【思路点拨】(1)借助公式F浮=液gV排比较出金属球在a、b液体中所受压强大小;由盐水水即可得出推论;(2)借助公式用孚二液gV排比较出金属球在a、c中的压强大小,由V排aV排c即可得出推论。【答案】C【解析】(1)金属球在a、b液体中所受压强大小,盐水水,HeaHtbV,.由F浮二液gV排可得F浮aF浮b;(2)金属球在a、c中的压强大小V排aV排c,都是在纯水底,即液体密度相等,.由展
5、=液gV排可得F浮aF浮c。地址:名昊教育电话:榻老师无第2页共7页让更多的孩子得到更好的教育【总结升华】根据阿基米德原理,浸在液体中的物体,遭到的压强只与物体排开液体的容积,和排开液体的密度有关。按照控制变量法,V排相同时,比较液的大小,固相同时,比较V排的大小。举一反三:【变式】一块石头和玩具汽球连在一起,投入水底后下沉,当汽球完全浸入后阿基米德原理计算物体体积,在继续下沉过程中铁块和汽球所受的总压强将()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】B3/4时,弹簧秤示数C2.把物体挂在弹簧秤上时,示数为1.5牛,当物体没入水底的容积是总体积的为零,求:(1
6、)物体容积多大?(2)物体没入水底一半时,弹簧秤的示数是多少?【答案】2X10%;0.5N3【解析】(1)由题知,V排一V,..%=G1.5N,弓孚=水g水4Vg,物体的容积:V1.5N331.01034m310N/kg(2)物体没入水底一半时,2V43210m1104m3,F浮=水丫排g1.0103kg/m31104m310N/kg1N;弹簧测力计的示数:&GF浮1.5N1N0.5N。【总结升华】本题考查了中学生对阿基米德原理的把握和运用,本题关键:一是确定两种情况下物体排沸水的容积,二是借助好称重法。举一反三:【变式】一铁块
7、体积为80cm3,倒入容器中后静止时,有一半容积溶入密度为0.8X103kg/m3的酒精中铁块所受压强多大?铁块密度是多少?【答案】0.32N,O.4xlO7/类型二、综合应用C3.有一个实心圆锥形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N;当把物体一半容积溶入水底时,测力计的读数为4N.(g=10N/kg)求:(1)物体的容积;地址:名昊教育电话:榻老师无第3页共7页让更多的孩子得到更好的教育(2)物体的密度。【思路点拨】(1)先借助称重法求物体溶入一半时遭到的压强,再借助阿基米德原理,求排沸水的容积(总体积的一半),因而得出物体的容积;(
8、2)晓得物体的重力求物体的质量,借助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,借助物体的沉浮条件求此时物体遭到的压强。【答案】1.2X10-3R3;0.8x103kg/m3【解析】(1)由题知,7GF示=10N4N6N,5浮_6N43,V排33610m,水g1.010kg/m10N/kg物体的容积:V物=26104m31.2103m3;(2)Gmg10N,.mG1kg,g10N/.2103m30.83103kg/m3。【总结升华】本题考查了密度、重力的估算,借助称重法测压强、阿基米德
9、原理,估算压强和容积,题目的综合性较强。举一反三:【变式】(2012成都)如图所示,弹簧测力计每小格为甲所示;之后将金属块浸入于水底静止时如图乙所示。0.5N,将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图(g取10N/kg),则金属块的密度p金为(A.1.0X103kg/m3B.4.0X103kg/m3C.2.0X103kg/m33D.4kg/m04.如图甲所示,将一金属圆锥体挂在弹簧测力计下平缓溶入水底(水足够深),在圆锥体接触容器底之前,分别记下圆锥体下表面所处深度h和弹簧测力计相应的示数F,图乙是按照记录数据做出的和h关系的图像(g取10N/kg)。由图像可知()地址:名昊教育
10、电话:榻老师无第4页共7页让更多的孩子得到更好的教育A.该金属圆锥体的高度是12cmB.C.该金属圆锥体的容积是2X10-4n3D.该金属圆锥体的横截面积是60cm该金属圆锥体的密度是4X103kg/m3【解析】由图知,圆锥体刚浸入时下表面所处的深度:h=10cm=0.1m,即圆锥体白高度为0.1m,故A错误;由图可知,圆锥体重G=8N当圆锥体全溶入时,弹簧测力计的示数F示2N,圆锥体遭到的最大压强(全溶入时):F浮GF示=8N2N6N;圆锥体全溶入水底时,F浮水gM-圆锥体的容积:V”二上3空6104m3,故C错误;g水11
11、03kg/m310N/kg圆锥体的横截面积:43610m0.1m32610m,故B正确;圆锥体的质量:mG8N0.8kg,g10N/kg圆锥体的密度0.8kg6104kg/m31.3103kg/m3,故D错误。【总结升华】本题考查知识点比较多,密度的估算、重力的估算、浮力的估算及其公式变型,会识图并从中得出相关信息是解题的关键,属于困局。举一反三:【变式1】考古工作者要打捞沉在河底的一块唐代墓碑,她们先潜入水下清除墓碑周围的污泥,之后在墓碑上绑一条绳子,带动绳子提起墓碑。假如墓碑的质量为80kg,在水底匀速提起时所需拉力为480N,求墓碑在水底遭到的压强和石
12、碑的密度。(设湖水的密度为1.0x103kg/m3,g=10N/kg)【答案与解析】q二制石g=80炬X10a/炮二800地址:名昊教育电话:榻老师无第5页共7页让更多的孩子得到更好的教育鼠”“久%=4-%=80077-48027=320划N10x10*版/附3式10苻/立二32M优/嗓=嗫=.2xlOw3=2,5x11修f濯【变式2】【高清课堂:压强例4】有两个圆锥形容器,分别盛有深度相同的水和某种未知液体。现用弹簧测力计挂着一个圆锥体,先后将圆锥体渐渐竖直溶入水和未知液体中。图甲、乙所示分别为弹簧测力计的示数随
13、着圆锥体下表面在水底深度和在未知液体中深度的变化图象,以下结果正确的是()A.圆锥体的底面积是2.4X10-3cm2B.圆锥体的密度是1./m3C.未知液体的密度是1.25x103kg/m3D.未装入圆锥体前,未知液体对容器底形成的浮力是【答案】B类型三、实验探究I5.在探究“浮力大小等于哪些”的实验中,小明朋友的一次操作过程如图所示。(1)测出石块所遭到的重力G铁;(2)将水放入溢杯子中;(3)把石块溶入溢杯子中,读出测力计示数F;(4)测出大桶和被排沸水的总重G;(5)记录剖析数据,归纳总结实验推论,整理器材剖析评估小明的实验,强调存在的问题并修正。【答
14、案】(1)没有测空大桶的重力,所以也就不能检测出排沸水的重力;(2)溢杯子的水量不足,这样大桶中所接的水大于石块的排水量;改正:(1)测空大桶的重力G桶;(2)将溢杯子中的水加至溢水口处。地址:名昊教育电话:榻老师无第6页共7页让更多的孩子得到更好的教育【解析】浸在液体中的物体遭到的压强大小等于它排开的液体遭到的重力。这么我们在探究“浮力大小等于哪些”的实验中,就须要测出石块遭到的压强和石块排沸水的重力。而要测石块排沸水的重力,就必须先让瓶子成为溢杯子;要测石块排沸水的重力,还必需要测出空大桶的重力;只有做到这两点,才能正确的测出石块浸入时排沸水的重力。【总结升华】本题考查了中学生对于探究“浮力大小等于哪些”这个实验过程的把握,题中小明出现的两个问题也恰恰是在做该实验时常常出现的问题,一定要注意。地址:名昊教育电话:榻老师无第7页共7页