
1.知道什么是浮力和浮力的方向,理解浮力產(chǎn)生的原因,會(huì)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力,知道浮力大小和什么因素有關(guān)。2.知道阿基米德原理,會(huì)求浮力的大小;會(huì)用阿基米德原理解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題,能解釋生活中一些與浮力有關(guān)的物理現(xiàn)象。3.理解物體的浮沉條件,運(yùn)用物體的浮沉條件解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析結(jié)論
實(shí)驗(yàn)探究能力
浮力的定義、產(chǎn)生原因、特點(diǎn)等
分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力
1.浮力(1)氣體和液體對(duì)浸在其中的物體都有__________的托力,物理學(xué)中把這個(gè)托力叫做浮力。(2)方向:___________。(3)產(chǎn)生原因:液體(或氣體)對(duì)物體向上和向下的________。浮力大小F浮=___________。2.浮力的測(cè)量——稱(chēng)重法(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體所受的重力G。
(2)將物體懸掛于彈簧測(cè)力計(jì)下,讀出浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F。(3)物體受到的浮力F浮=_______。3.決定浮力大小的因素物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的______有關(guān),還與物體排開(kāi)液體的______有關(guān),而與浸沒(méi)在液體中的______無(wú)關(guān)。
物體排開(kāi)液體的______越大,液體的______越大,所受浮力就越大。4.阿基米德原理(1)內(nèi)容:浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體_____的液體所受______的大小。(2)公式:_________,導(dǎo)出公式:_________________。(3)適用范圍:適用于液體和氣體。
F浮=m排g=ρ液gV排
5.物體的浮沉條件浸沒(méi)在液體中的物體,其浮沉主要取決于它所受到的______和______的大小。(1)上浮:F浮____G物,ρ物____ ρ液。(2)下沉:F浮____G物,ρ物____ ρ液。(3)懸?。篎浮____G物,ρ物____ ρ液。(4)漂?。篎浮____G物,ρ物____ ρ液。
6.浮沉條件的應(yīng)用(1)密度計(jì)(測(cè)量液體密度的工具)在任何液體中都處于漂浮狀態(tài),即其所受浮力大小都______它所受的重力;浸入液體的體積越大,液體的密度就越_____。(2)鹽水選種(鹽水浸泡法)把種子放入濃度適宜的鹽水中,______小的干癟、蟲(chóng)蛀的種子就會(huì)上浮直至漂浮,______大的飽滿(mǎn)的種子下沉到容器底部。
(3)潛水艇通過(guò)改變__________的方法實(shí)現(xiàn)上浮或下潛。下潛時(shí),壓力艙______,其重力大于浮力;上浮時(shí),壓力艙排出一部分水,其重力______。(4)熱氣球利用_______的浮力升空。熱氣球的升降與熱氣球_______和熱氣球內(nèi)部氣體的_______變化有關(guān)。
(2)實(shí)驗(yàn)思路比較浮力的大?。簩⑽矬w浸入液體,比較彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。探究浮力與液體密度的關(guān)系:控制____________________不變,只改變__________;如圖甲,將同一個(gè)物體分別浸沒(méi)在水和鹽水中。
(1)實(shí)驗(yàn)方法本實(shí)驗(yàn)所涉及的科學(xué)方法主要是_____________、轉(zhuǎn)換法、比較法。
1.實(shí)驗(yàn)一:探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)
探究浮力與物體排開(kāi)液體的體積的關(guān)系:控制__________不變,只改變_____________________,如圖乙,將一圓柱體逐漸浸入水中,直至完全浸沒(méi)。探究浮力與浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系:控制______________________________不變,改變______________________,如將圓柱體浸沒(méi)在水中的不同深度。
液體密度
的密度和排開(kāi)液體的體積
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論浸在液體中的物體所受浮力的大小與物體的密度、形狀以及液體的多少、物體浸沒(méi)在液體中的深度、物體在液體中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無(wú)關(guān),它只與____________和__________________________有關(guān)。
物體浸沒(méi)在液體中的體積
(4)注意事項(xiàng)①在探究過(guò)程中,應(yīng)注意在豎直方向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),并且物塊_______(選填“能”或“不能”)與容器底部或側(cè)壁相接觸。②讀數(shù)時(shí),應(yīng)讓彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)_______后再讀數(shù)。③實(shí)驗(yàn)時(shí)容器內(nèi)的液體要適量,應(yīng)以能浸沒(méi)物塊又不溢出液體為準(zhǔn)。④探究過(guò)程中,浸入物塊時(shí)要緩慢,以免濺出液體。
2.實(shí)驗(yàn)二:探究浮力的大小跟排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系(1)實(shí)驗(yàn)裝置
(2)實(shí)驗(yàn)思路測(cè)物體受到的浮力F?。河脧椈蓽y(cè)力計(jì)測(cè)出物體所受的重力G物;把被測(cè)物體_______在盛滿(mǎn)水的溢水杯中,記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù) F,則 F浮=________。測(cè)物體排開(kāi)液體所受的重力G排:測(cè)出小桶的重力G桶;測(cè)出小桶和物體排開(kāi)的水的總重力G總,則G排=_________。
分析數(shù)據(jù):比較_____和______的大小關(guān)系。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論浸在液體中的物體受到__________的浮力,浮力的大小等于它排開(kāi)的液體所受的_______,即阿基米德原理。用公式表示就是_________。
例題1.(2021年浙江杭州中考)小金把家里景觀(guān)水池底部的鵝卵石取出清洗。他先將一個(gè)重為10N的空桶漂浮在水面上,然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內(nèi),桶仍漂浮在水面。(不考慮撈出過(guò)程中帶出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)空桶漂浮在水面時(shí)所受浮力大小。(2)鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時(shí),水池水面高度與鵝卵石未撈出時(shí)相比會(huì)______(選填“上升”“下降”或“不變”)。若此時(shí)桶排開(kāi)水的體積為6.0×10-3m3,求桶內(nèi)鵝卵石的質(zhì)量。
解:(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N;(2)鵝卵石撈出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,將鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時(shí),鵝卵石與小桶都處于漂浮狀態(tài),此時(shí)鵝卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時(shí)鵝卵石的浮力變大,根據(jù)F浮=ρ液gV排知排開(kāi)水的體積變大,水池水面高度與鵝卵石未撈出時(shí)相比會(huì)上升;
【方法指導(dǎo)】浮力的四種求法(1)稱(chēng)重法:浮力等于物體的重力減去物體浸在液體中時(shí)受到的拉力,即F浮=G-F拉,應(yīng)用時(shí)要知道物體的重力和所受的拉力。(2)壓力差法:浮力等于物體受到液體對(duì)它向上和向下的壓力差,即F浮=F向上-F向下,主要適用于已知液體對(duì)物體上下表面的壓力的情形。(3)公式法:根據(jù)阿基米德原理的推導(dǎo)式計(jì)算,即F浮=G排=ρ液gV排,主要適用于已知液體的密度和排開(kāi)液體的體積的情形。(4)平衡法:根據(jù)物體漂浮或懸浮在液體中時(shí)受力平衡計(jì)算,即F浮=G物,主要適用于物體處于漂浮或懸浮時(shí)的情形。
例題2.(2021年四川德陽(yáng)中考)2020年11月10日,中國(guó)載人潛水器“奮斗者”號(hào)在西太平洋馬里亞納海溝成功坐底,創(chuàng)造了中國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄,標(biāo)志著我國(guó)的深潛事業(yè)又邁上了一個(gè)嶄新的臺(tái)階。如圖所示,假設(shè)海水的密度不變,在“奮斗者”號(hào)潛水器下潛過(guò)程中,下列分析合理的是( ?。〢.潛水器所受海水對(duì)它的壓強(qiáng)大小不變B.潛水器始終只受到海水對(duì)它向下的壓強(qiáng)C.潛水器所受到的浮力隨深度的增大而增大D.潛水器所受浮力的大小始終等于它排開(kāi)海水的重力
【解析】A、潛水器在下潛的過(guò)程中,深度增加,由p=ρgh可知,潛水器受到海水的壓強(qiáng)變大,故A錯(cuò)誤;B、因?yàn)樵谝后w內(nèi)部,液體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),所以潛水器不只是受到海水對(duì)它向下的壓強(qiáng),故B錯(cuò)誤;C、潛水器浸沒(méi)海水中后繼續(xù)下潛過(guò)程中,排開(kāi)海水的體積不變,海水密度不變,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,潛水器受到的浮力不變,故C錯(cuò)誤;D、潛水器在下潛的過(guò)程中,由阿基米德原理F浮=G排可知受到的浮力等于排開(kāi)海水的重力,故D正確。
例題3.(2021年廣東中考)小明看到清淤作業(yè)人員正在將水塘底部的淤泥搬運(yùn)到船上。他想:水面高度會(huì)變化嗎?于是進(jìn)行了探究:首先,將石塊a和不吸水的木塊b置于裝有水的燒杯中,如圖所示;然后,將石塊a從水中拿出并輕輕放在木塊b上,它們處于漂浮狀態(tài),則水面高度將( ?。〢.下降 B.上升C.不變 D.無(wú)法判斷
【解析】由題圖可知,b漂浮,F(xiàn)浮b=Gb,a沉底,F(xiàn)浮a<Ga,將石塊a輕輕放在木塊b上,它們處于漂浮狀態(tài),則F浮ab=Ga+Gb,可得F浮ab>F浮a+F浮b,由阿基米德原理F浮=ρ水V排g可知,將石塊a輕輕放在木塊b上后,a、b排開(kāi)水的體積比原來(lái)變大了,則水面高度將升高。
【易錯(cuò)點(diǎn)】不能根據(jù)物體的密度和液體的密度關(guān)系判斷物體的浮沉?!痉椒ㄖ笇?dǎo)】改變浮力的方法
例題4.如圖是“遠(yuǎn)望6號(hào)”遠(yuǎn)洋測(cè)量船,排水量為25000噸,滿(mǎn)載時(shí)受到的浮力為_(kāi)________N。“遠(yuǎn)望6號(hào)”可在南北緯60度以?xún)?nèi)的任何海域航行,完成對(duì)各類(lèi)航天飛行器的海上跟蹤、測(cè)控任務(wù)。滿(mǎn)載的測(cè)量船在密度不同的海域漂浮時(shí),受到的浮力______(填“相同”或“不同”)。船靜止在測(cè)控點(diǎn),水下3m處船體受到海水的壓強(qiáng)為_(kāi)_________Pa。(g取10N/kg。ρ海水=1.03×103kg/m3)
【解析】船滿(mǎn)載時(shí)受到的浮力:F浮=G排=m排g=25000×103kg×10N/kg=2.5×108N;滿(mǎn)載的測(cè)量船在密度不同的海域漂浮時(shí),受到的浮力都等于測(cè)量船的重力,而測(cè)量船在密度不同的海域,質(zhì)量不變、重力不變,所以受到的浮力相同;水下3m處船體受到海水的壓強(qiáng):p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3m=3.09×104Pa。
例題5.(2021年湖南岳陽(yáng)中考)如圖是“探究阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn),其步驟如下:(1)如圖甲所示,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一滿(mǎn)袋水的重力為2N(不計(jì)袋子厚度和重力);(2)乙圖,將水袋浸入水中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.2N,此時(shí)水袋所受浮力為_(kāi)____N;
(3)丙圖,繼續(xù)讓水袋下沉,但未浸沒(méi),水袋所受浮力______(選填“變小”“不變”或“變大”);(4)丁圖,水袋浸沒(méi)在水中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0N。由此_____(選填“能”或“不能”)得到結(jié)論:此時(shí)水袋受到的浮力等于它排開(kāi)水所受到的重力;(5)設(shè)丙圖中水袋受到的浮力為F浮,排開(kāi)水所受到的重力為G排,則F浮_____G排(選填“=”或“≠”)。
【解析】(2)將水袋浸入水中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.2N,F(xiàn)浮=G-F示可知,此時(shí)水袋所受浮力為:F浮=G-F示=2N-1.2N=0.8N;(3)將水袋逐漸浸入水中時(shí)(但未浸沒(méi)),水袋排開(kāi)的水的體積變大,浸入水的深度增加,下表面受到水產(chǎn)生向上的壓力增大,上表受到水產(chǎn)生的壓力仍為0,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,水袋受到的浮力變大;
(4)當(dāng)水袋浸沒(méi)在水中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0N,說(shuō)明浮力等于重力,又因?yàn)榕砰_(kāi)水的體積等于袋內(nèi)水的體積,排開(kāi)水的重力等于袋內(nèi)水的重力,得到結(jié)論:浸在液體中的物體所受的浮力大小等于排開(kāi)液體所受的重力;(5)由阿基米德原理可知,物體受到的浮力大小F浮與它排開(kāi)水所受重力G排的大小相等。
1.下列物體中,不受浮力作用的是( )A.在水中下沉的鐵塊B.在水中的橋墩C.浮在水面上的輪船D.空中上升的氣球
考點(diǎn)一:浮力及其相關(guān)計(jì)算
【解析】ACD、在水中下沉的鐵塊、浮在水面上的輪船、空中上升的氣球,都受到液體或氣體向上的壓力,由浮力的產(chǎn)生原因可知,它們都受到浮力作用,故ACD不符合題意;B、橋墩由于底面埋在地下,其底面不與水接觸,因此橋墩沒(méi)有受到水對(duì)其向上的壓力,則橋墩不受浮力作用,故B符合題意。
2.(2021年湖北襄陽(yáng)中考)劉星取一只空牙膏皮,一次將它擠癟,一次將它撐開(kāi),兩次都擰緊蓋后,先后放入桌面上同一杯水中,結(jié)果如圖甲、乙所示。下列說(shuō)法正確的是( ?。〢.牙膏皮在甲中受到的浮力大B.牙膏皮在乙中受到的浮力大C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一樣大D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力無(wú)法比較
【解析】牙膏皮的形狀發(fā)生變化,但質(zhì)量不變,所以m甲=m乙;故甲、乙的重力相等都為G,甲下沉,F(xiàn)?。糋,乙漂浮,F(xiàn)浮=G,所以F甲浮<F乙浮,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
3.(2021年湖南益陽(yáng)中考)在彈簧測(cè)力計(jì)下端懸掛一個(gè)金屬零件,測(cè)力計(jì)的示數(shù)是5N。當(dāng)把零件浸沒(méi)在密度為0.9×103kg/m3的液體中時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?.2N。金屬零件在液體中受到的浮力是_____N,其體積為_(kāi)_______m3(g=10N/kg)。
1.(2021年湖南株洲中考)如圖,我國(guó)一艘第三代093B型攻擊核潛艇在一次軍事演習(xí)中,停在水面下200m處,后根據(jù)演習(xí)指令,下潛至300m處懸停,在此過(guò)程中( ?。〢.只需向水艙內(nèi)充水B.只需水艙向外排水C.需先水艙向外排水,后向水艙內(nèi)充水D.需先向水艙內(nèi)充水,后水艙向外排水
考點(diǎn)二:物體浮沉條件的理解及應(yīng)用
【解析】核潛艇懸停時(shí)受到的重力和浮力大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上,作用在同一條直線(xiàn)上,是一對(duì)平衡力,平衡力合力為零;核潛艇完全沒(méi)入水面之后,海水的密度不變,排開(kāi)海水的體積不變,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不變,核潛艇要繼續(xù)下潛,需要重力大于浮力,需先向水艙內(nèi)充水,下潛至300m處懸停,此時(shí)重力需要等于浮力,由于浮力不變,所以需要水艙向外排水,使重力等于浮力核潛艇才能懸停在300m處。綜上分析可知,D正確,ABC錯(cuò)誤。
2.(2021年山東淄博中考)課外實(shí)踐活動(dòng)中,小雨用橡皮泥造“船”并放入水中,往所造小船中裝入豆粒來(lái)觀(guān)察它的承載量,如圖所示。在逐漸裝入豆粒的過(guò)程中(船未沉底)( )A.小船受的浮力不變B.小船排開(kāi)水的質(zhì)量變大C.小船浸在水中的體積變小D.小船受的浮力大于它和豆粒的總重力
C、根據(jù)F浮=ρ水gV排可知,當(dāng)ρ水、g 一定時(shí),小船受到的浮力變大,小船排開(kāi)水的體積也變大,故C錯(cuò)誤;D、由于小船一直漂浮在水面上(船未沉底),根據(jù)物體漂浮條件F浮=G物可知,小船受到的浮力大小等于小船和豆粒的總重力的大小,故D錯(cuò)誤。
1.(2021年四川自貢中考)如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個(gè)相同容器,分別裝有密度為ρ1、ρ2的兩種不同液體,將兩個(gè)相同的小球分別放在兩容器中,小球靜止時(shí),兩容器液面相平,兩個(gè)小球受到的浮力分別為F1、F2,則下列判斷中正確的是( )①F1>F2 ?、讦?>ρ2③甲容器底部受到液體的壓強(qiáng)大于乙容器底部受到液體的壓強(qiáng)A.②③ B.①②C.①③ D.①②③
考點(diǎn)三:壓強(qiáng)、浮力的綜合考查
【解析】①因?yàn)槲矬w漂浮或懸浮時(shí),受到的浮力和自身的重力相等,所以?xún)蓚€(gè)相同的小球在兩杯中受到的浮力都等于小球的重力,則:F1=F2,故①錯(cuò)誤;③由圖可知,小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài),根據(jù)浮沉條件可知,ρ1>ρ球,ρ2=ρ球,所以 ρ1>ρ2,故②正確;③兩杯中液面相平,ρ1>ρ2,所以根據(jù)p=ρ液gh可知,燒杯底受到液體的壓強(qiáng):p1>p2,故③正確。
2.(2021年湖南衡陽(yáng)中考)如圖所示是某載人潛水器,它可以在4500米的水下連續(xù)工作。若海水密度約為1.0×103kg/m3,潛水器懸浮在海水中時(shí)的總質(zhì)量為18t。下列說(shuō)法正確的是( )A.潛水器在海面上漂浮時(shí)浮力大于重力B.潛水器上浮和下潛是靠改變浮力大小實(shí)現(xiàn)的C.潛水器懸浮在海水中時(shí),所受浮力為1.8×105ND.潛水器在海面下4500米處作業(yè)時(shí),受到的海水壓強(qiáng)為4.5×106Pa
【解析】A、潛水器在海面上漂浮時(shí)浮力等于重力,故A錯(cuò)誤;B、潛水器在海面下4500米處連續(xù)作業(yè)時(shí),海水的密度和排開(kāi)海水的體積都不變,根據(jù) F浮=ρ液gV排可知,所受浮力的大小不變,所以潛水器的沉浮不是靠改變浮力大小而是靠改變自重的大小實(shí)現(xiàn)的,故B錯(cuò)誤;
C、潛水器懸浮時(shí)浮力等于重力。即F浮=G總=mg=18×103kg×10N/kg=1.8×105N,故C正確;D、潛水器在海面下4500米處作業(yè)時(shí),潛水器受到的海水壓強(qiáng)約為:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa,故 D錯(cuò)誤。
3.一邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊,用細(xì)線(xiàn)系在底面積為200cm2的圓柱形容器底部,向容器內(nèi)加水,物塊上浮,被拉直后的細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)10cm。當(dāng)物塊一半體積浸入水中時(shí)(如圖甲),細(xì)線(xiàn)拉力為3N;繼續(xù)加水,當(dāng)物塊剛好浸沒(méi)時(shí)(如圖乙),停止注水,并剪斷細(xì)線(xiàn),使物塊上浮直至漂浮,求:(g=10N/kg)(1)物塊處于圖甲所示狀態(tài)時(shí)所受浮力大小;(2)物塊密度;(3)剪斷細(xì)線(xiàn)后,物塊漂浮時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。
1.(2021年江蘇泰州中考)小明學(xué)習(xí)了阿基米德原理后,和物理興趣小組的同學(xué)們利用圖中的彈簧測(cè)力計(jì)、體積約為10cm3的實(shí)心金屬塊、細(xì)線(xiàn)、大燒杯、小桶、小墊塊和水等器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證阿基米德原理。(1)小明他們首先向老師匯報(bào)了自己的實(shí)驗(yàn)思路:①用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和金屬塊的重力為G1和G2;
②把大燒杯用小墊塊墊起,使右邊的溢水口斜向下,在大燒杯中______水,過(guò)會(huì)兒把小桶放在大燒杯的溢水口下方;③用彈簧測(cè)力計(jì)吊著金屬塊使其浸沒(méi)到大燒杯的水中,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1;④待大燒杯中的水不再溢出時(shí),用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出溢出的水和小桶的總重力為F2。若滿(mǎn)足____________(用所測(cè)物理量符號(hào)表示)等式成立就可以驗(yàn)證阿基米德原理。
G2-F1=F2-G1
(2)老師肯定了他們的實(shí)驗(yàn)思路,但提醒他們利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材將無(wú)法完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你幫他們分析無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)的原因是:__________________________________________________________________________。(3)小明他們更換相關(guān)器材,順利完成了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后小組成員又進(jìn)行了交流,要驗(yàn)證阿基米德原理,金屬塊________(選填“一定”或“不一定”)要浸沒(méi)在水中。
物體所受浮力為0.1N,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,無(wú)法精確得出物體所受浮力
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)步驟:①用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和金屬塊的重力為G1和G2;②把大燒杯用小墊塊墊起,使右邊的溢水口斜向水下,在大燒杯中裝滿(mǎn)水,過(guò)會(huì)兒把小桶放在大燒杯的溢水口下方;③用彈簧測(cè)力計(jì)吊著金屬塊使其浸沒(méi)到大燒杯的水中,記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1,④待大燒杯中的水不再溢出時(shí),用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出溢出的水和小桶的總重力為F2,
根據(jù)稱(chēng)重法可知F浮=G2-F1,排出水的重力G排=F2-G1,根據(jù)阿基米德原理可知:F浮=G排,若滿(mǎn)足G2-F1=F2-G1等式成立就可以驗(yàn)證阿基米德原理;(2)金屬塊的體積為10cm3,故排開(kāi)水的體積為10cm3,則F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×10×10-6m3=0.1N,從圖中可知彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,故無(wú)法精確得出物體所受浮力;(3)阿基米德原理適用于所有情況下浮力的計(jì)算,要驗(yàn)證阿基米德原理,金屬塊不一定要浸沒(méi)在水中。
2.(2021年廣西貴港中考)如圖所示是某物理興趣小組驗(yàn)證“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程示意圖。(1)驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的合理順序是_______。(填字母代號(hào))(2)金屬塊浸入溢杯前,溢杯里水面高度應(yīng)_____________。
2.(2021年廣西貴港中考)如圖所示是某物理興趣小組驗(yàn)證“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程示意圖。(3)金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力是_____N。(4)金屬塊的密度為_(kāi)________kg/m3。(g 取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
2.(2021年廣西貴港中考)如圖所示是某物理興趣小組驗(yàn)證“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程示意圖。(5)比較_____(填字母代號(hào))和_____(填字母代號(hào))的操作可得出結(jié)論:浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開(kāi)液體所受重力的大小。
【解析】(1)為了減小誤差,在小桶接水前,應(yīng)先測(cè)出其重力,所以合理的實(shí)驗(yàn)順序?yàn)镕ABG(或FADH或FACE);(2)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,要求在浸入被測(cè)物塊前,要使溢水杯中的水面恰好與溢水口相平,即在溢水杯中倒入水時(shí),水面先超出溢水口并溢出水,等到水不再溢出時(shí)再做實(shí)驗(yàn)(即溢水杯中的水面恰好與溢水口相平);(3)根據(jù)稱(chēng)重法,F(xiàn)浮=G-F示,求得金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力是:F浮=FF-FD=2.6N-1.6N=1N;
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