1、讓更多的孩子得到更好的教育阿基米德原理(提升)撰稿：史會娜審稿：雒文麗【學(xué)習(xí)目標(biāo)】.曉得壓強(qiáng)的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系；.理解阿基米德原理；.能借助阿基米德原理求壓強(qiáng)、體積、密度。【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、浮力的大小探究壓強(qiáng)的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系(1)實(shí)驗(yàn)器材：溢馬克杯、彈簧測力計(jì)、金屬塊、水、小桶(2)實(shí)驗(yàn)步驟：如圖甲所示，用測力計(jì)測出金屬塊的重力；如圖乙所示，把被測物體浸入在盛滿水的溢杯子中，讀出這時測力計(jì)的示數(shù)。同時，用大桶搜集物體排開的水；如圖丙所示，測出大桶和物體排開的水所受的總重力；如圖丁所示，檢測出大桶所受的重力；把檢測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下邊的表格中：
2、次數(shù)物體所受的重力/N物體在水底時測力計(jì)的讀數(shù)/N壓強(qiáng)/N大桶和排開的水所受的總重力/N大桶所受的重力/N排沸水所受的重力/N123(3)推論：金屬塊所受的壓強(qiáng)跟它排開的水所受重力相等。要點(diǎn)二、阿基米德原理【高清課堂：壓強(qiáng)四、浮力的大小】1.內(nèi)容：浸在液體中的物體遭到向下的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)的大小等于它排開的液體所受的重力。2.公式：匚cF浮G排m排g液gv排要點(diǎn)展現(xiàn)：地址：名昊教育電話：榻老師無第1頁共7頁讓更多的孩子得到更好的教育“浸在”包含兩種情況：一是物體有一部份浸在液體中，此時囁=噎入,二嗑；二是物體全部沒入液體中，此時%=噎熊二嚷。“浮力的
3、大小等于物體排開液體所受的重力”，這兒要注意壓強(qiáng)本身是力，只能和力相等，好多朋友常把這句話說成“浮力大小等于物體排開液體的容積”。力和容積不是同一化學(xué)量，不具有可比性；這里所受的重力，不是物體所受的重力，而是被排開液體所受的重力。由/=&g。,可以看出，壓強(qiáng)的大小只跟液體的密度和物體排開液體的容積兩個誘因有關(guān)，而跟物體本身的容積、密度、形狀阿基米德原理計(jì)算物體體積，與在液體中是否運(yùn)動，液體的多少等誘因無關(guān)。阿基米德原理也適用于二氧化碳。浸入在二氧化碳里的物體遭到壓強(qiáng)的大小，等于它排開的二氧化碳所受的重力。即3=仃出=戶/g。【典型例題】類型一、浮力的大小1.如圖所示,同一個金屬球,分別浸在容器a、b、c的液體中，其中a、
4、c為純水，b為濃鹽水,金屬球所受的7?力分別為Fa、Fb、Fc,則三種情況下金屬球所受的壓強(qiáng)大小關(guān)系（已知p鹽水p水）（）Fa=Fb=..【思路點(diǎn)撥】（1）借助公式F浮=液gV排比較出金屬球在a、b液體中所受壓強(qiáng)大小；由鹽水水即可得出推論；（2）借助公式用孚二液gV排比較出金屬球在a、c中的壓強(qiáng)大小，由V排aV排c即可得出推論。【答案】C【解析】（1）金屬球在a、b液體中所受壓強(qiáng)大小,鹽水水,HeaHtbV,.由F浮二液gV排可得F浮aF浮b；（2）金屬球在a、c中的壓強(qiáng)大小V排aV排c,都是在純水底，即液體密度相等,.由展
5、=液gV排可得F浮aF浮c。地址：名昊教育電話：榻老師無第2頁共7頁讓更多的孩子得到更好的教育【總結(jié)升華】根據(jù)阿基米德原理，浸在液體中的物體，遭到的壓強(qiáng)只與物體排開液體的容積，和排開液體的密度有關(guān)。按照控制變量法，V排相同時，比較液的大小，固相同時，比較V排的大小。舉一反三：【變式】一塊石頭和玩具汽球連在一起，投入水底后下沉，當(dāng)汽球完全浸入后阿基米德原理計(jì)算物體體積，在繼續(xù)下沉過程中鐵塊和汽球所受的總壓強(qiáng)將()A.越來越大B,越來越小C.保持不變D.以上結(jié)果都有可能【答案】B3/4時，彈簧秤示數(shù)C2.把物體掛在彈簧秤上時，示數(shù)為1.5牛，當(dāng)物體沒入水底的容積是總體積的為零，求：(1
6、)物體容積多大？(2)物體沒入水底一半時，彈簧秤的示數(shù)是多少？【答案】2X10%;0.5N3【解析】(1)由題知，V排一V,..%=G1.5N,弓孚=水g水4Vg，物體的容積：V1.5N331.01034m310N/kg(2)物體沒入水底一半時，2V43210m1104m3,F浮=水丫排g1.0103kg/m31104m310N/kg1N;彈簧測力計(jì)的示數(shù)：&GF浮1.5N1N0.5N。【總結(jié)升華】本題考查了中學(xué)生對阿基米德原理的把握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：一是確定兩種情況下物體排沸水的容積，二是借助好稱重法。舉一反三：【變式】一鐵塊
7、體積為80cm3,倒入容器中后靜止時，有一半容積溶入密度為0.8X103kg/m3的酒精中鐵塊所受壓強(qiáng)多大？鐵塊密度是多少？【答案】0.32N,O.4xlO7/類型二、綜合應(yīng)用C3.有一個實(shí)心圓錐形物體，用彈簧測力計(jì)在空氣中稱重時，測力計(jì)的讀數(shù)為10N;當(dāng)把物體一半容積溶入水底時，測力計(jì)的讀數(shù)為4N.(g=10N/kg)求：(1)物體的容積；地址：名昊教育電話：榻老師無第3頁共7頁讓更多的孩子得到更好的教育（2）物體的密度。【思路點(diǎn)撥】（1）先借助稱重法求物體溶入一半時遭到的壓強(qiáng)，再借助阿基米德原理，求排沸水的容積（總體積的一半），因而得出物體的容積；（
8、2）曉得物體的重力求物體的質(zhì)量，借助密度公式求物體的密度，和水的密度比較，確定物體存在的狀態(tài)，借助物體的沉浮條件求此時物體遭到的壓強(qiáng)。【答案】1.2X10-3R3;0.8x103kg/m3【解析】（1）由題知，7GF示=10N4N6N,5浮_6N43,V排33610m,水g1.010kg/m10N/kg物體的容積：V物=26104m31.2103m3;(2)Gmg10N,.mG1kg,g10N/.2103m30.83103kg/m3。【總結(jié)升華】本題考查了密度、重力的估算，借助稱重法測壓強(qiáng)、阿基米德
9、原理，估算壓強(qiáng)和容積，題目的綜合性較強(qiáng)。舉一反三：【變式】（2012成都）如圖所示，彈簧測力計(jì)每小格為甲所示；之后將金屬塊浸入于水底靜止時如圖乙所示。0.5N,將一金屬塊掛在彈簧測力計(jì)上靜止時如圖（g取10N/kg）,則金屬塊的密度p金為（A.1.0X103kg/m3B.4.0X103kg/m3C.2.0X103kg/m33D.4kg/m04.如圖甲所示，將一金屬圓錐體掛在彈簧測力計(jì)下平緩溶入水底（水足夠深），在圓錐體接觸容器底之前，分別記下圓錐體下表面所處深度h和彈簧測力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F,圖乙是按照記錄數(shù)據(jù)做出的和h關(guān)系的圖像（g取10N/kg）。由圖像可知（）地址：名昊教育
10、電話：榻老師無第4頁共7頁讓更多的孩子得到更好的教育A.該金屬圓錐體的高度是12cmB.C.該金屬圓錐體的容積是2X10-4n3D.該金屬圓錐體的橫截面積是60cm該金屬圓錐體的密度是4X103kg/m3【解析】由圖知，圓錐體剛浸入時下表面所處的深度：h=10cm=0.1m,即圓錐體白高度為0.1m,故A錯誤；由圖可知，圓錐體重G=8N當(dāng)圓錐體全溶入時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F示2N,圓錐體遭到的最大壓強(qiáng)（全溶入時）：F浮GF示=8N2N6N；圓錐體全溶入水底時，F(xiàn)浮水gM-圓錐體的容積：V”二上3空6104m3,故C錯誤;g水11
11、03kg/m310N/kg圓錐體的橫截面積:43610m0.1m32610m,故B正確;圓錐體的質(zhì)量：mG8N0.8kg,g10N/kg圓錐體的密度0.8kg6104kg/m31.3103kg/m3,故D錯誤。【總結(jié)升華】本題考查知識點(diǎn)比較多，密度的估算、重力的估算、浮力的估算及其公式變型，會識圖并從中得出相關(guān)信息是解題的關(guān)鍵，屬于困局。舉一反三：【變式1】考古工作者要打撈沉在河底的一塊唐代墓碑，她們先潛入水下清除墓碑周圍的污泥，之后在墓碑上綁一條繩子，帶動繩子提起墓碑。假如墓碑的質(zhì)量為80kg,在水底勻速提起時所需拉力為480N,求墓碑在水底遭到的壓強(qiáng)和石
12、碑的密度。（設(shè)湖水的密度為1.0x103kg/m3,g=10N/kg）【答案與解析】q二制石g=80炬X10a/炮二800地址：名昊教育電話：榻老師無第5頁共7頁讓更多的孩子得到更好的教育鼠”“久%=4-%=80077-48027=320劃N10x10*版/附3式10苻/立二32M優(yōu)/嗓=囁=.2xlOw3=2,5x11修f濯【變式2】【高清課堂：壓強(qiáng)例4】有兩個圓錐形容器，分別盛有深度相同的水和某種未知液體。現(xiàn)用彈簧測力計(jì)掛著一個圓錐體，先后將圓錐體漸漸豎直溶入水和未知液體中。圖甲、乙所示分別為彈簧測力計(jì)的示數(shù)隨
13、著圓錐體下表面在水底深度和在未知液體中深度的變化圖象，以下結(jié)果正確的是()A.圓錐體的底面積是2.4X10-3cm2B.圓錐體的密度是1./m3C.未知液體的密度是1.25x103kg/m3D.未裝入圓錐體前，未知液體對容器底形成的浮力是【答案】B類型三、實(shí)驗(yàn)探究I5.在探究“浮力大小等于哪些”的實(shí)驗(yàn)中，小明朋友的一次操作過程如圖所示。(1)測出石塊所遭到的重力G鐵；(2)將水放入溢杯子中；(3)把石塊溶入溢杯子中，讀出測力計(jì)示數(shù)F;(4)測出大桶和被排沸水的總重G;(5)記錄剖析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)推論，整理器材剖析評估小明的實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)存在的問題并修正。【答
14、案】(1)沒有測空大桶的重力，所以也就不能檢測出排沸水的重力；(2)溢杯子的水量不足，這樣大桶中所接的水大于石塊的排水量；改正：(1)測空大桶的重力G桶；(2)將溢杯子中的水加至溢水口處。地址：名昊教育電話：榻老師無第6頁共7頁讓更多的孩子得到更好的教育【解析】浸在液體中的物體遭到的壓強(qiáng)大小等于它排開的液體遭到的重力。這么我們在探究“浮力大小等于哪些”的實(shí)驗(yàn)中，就須要測出石塊遭到的壓強(qiáng)和石塊排沸水的重力。而要測石塊排沸水的重力，就必須先讓瓶子成為溢杯子；要測石塊排沸水的重力，還必需要測出空大桶的重力；只有做到這兩點(diǎn)，才能正確的測出石塊浸入時排沸水的重力。【總結(jié)升華】本題考查了中學(xué)生對于探究“浮力大小等于哪些”這個實(shí)驗(yàn)過程的把握，題中小明出現(xiàn)的兩個問題也恰恰是在做該實(shí)驗(yàn)時常常出現(xiàn)的問題，一定要注意。地址：名昊教育電話：榻老師無第7頁共7頁