第一篇:八年级物理阿基米德原理教学设计
八年级物理《阿基米德原理》教学设计
庙山中心学校
赵国辉
2013.4.17
八年级物理《阿基米德原理》教学设计
庙山中心学校
赵国辉
教学目标
一、知识与技能
1.知道阿基米德原理,会求浮力的大小;
2.尝试用阿基米德原理解决简单的问题,能解释生活中一些与浮力有关的物理现象。
二、过程与方法
1.经历科学探究浮力大小的过程,培养探究意识,提高科学探究能力; 2.培养学生的观察、分析、概括能力,发展学生处理信息的能力; 3.经历探究阿基米德原理的实验过程,进一步练习使用弹簧测力计测浮力。
三、情感、态度与价值观
1.通过阿基米德原理的探究活动,体会科学探究的乐趣;
2.通过运用阿基米德原理解决实际问题,意识到物理与生活的密切联系。教学重点
阿基米德原理的实验探究及其应用。教学难点
实验探究浮力与排开液体重力的关系,正确理解阿基米德原理的内容。教学方法
观察、讨论、实验探究。课时安排
1课时 教学准备
学生用的实验器材包括:弹簧测力计、石块、细线、溢水杯、大烧杯、小桶、空饮料瓶、水等。
教学过程
一、复习导入新课
1、提问:(1)什么是浮力?(2)怎样用弹簧测力计测浮力?(3)决定浮力大小的因素?
2、直接提出浮力的大小究竟与哪个或是哪些物理量有怎样的定量关系?从而引出阿基米德这个科学家,进而引出本节课的课题—《阿基米德原理》。
二、新课教学
1、阿基米德的灵感
(1)展示阿基米德鉴别王冠真假的故事和阿基米德的头像,激发学生的兴趣,并从故事中得到:物体浸在液体中的体积就等于物体排开液体的体积这个等量关系。并猜想浮力的大小与排开液体的体积与液体的密度有关。
(2)学生通过“想想做做”进一步验证“物体排开液体的体积越大,他所受的浮力越大”这个猜想。
(3)对猜想进行推理得出浮力的大小跟排开液体的重力有关。
2、探究—浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。(1)学生讨论并设计实验方案。
(2)教师出示实验过程图片并介绍溢水杯和注意事项。(3)学生进行实验并记录数据。(4)各小组进行数据展示。
(5)分析数据得出结论:浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
3、阿基米德原理
(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)数学表达式:F浮=G排液=ρ液·g·V排。
(3)适用范围:液体和气体(F浮= G排= ρ气 gV排)
4、例题:有一重7N的铁球,当它浸没在水中时受的浮力多大?(g=10N/Kg)
三、课堂练习:
1、比较下列物体受的浮力
(1)如图所示,A、B两个物体的体积相等,哪个受到的浮力大?
(2)如图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大?
2、传说有一天,阿基米德跨进盛满水的浴缸时,看见浴缸里的水向外溢,澡盆的水溢出给了阿基米德启发,由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。若阿基米德坐进去后排开400牛的水,则他受到的浮力为
N。3、2011年7月,我国首台自主设计自主集成的,体积约为50m3的潜水器蛟龙号,顺利完成5000米级海底试验主要任务,求那时蛟龙号受到的浮力为多少牛?(g=10 N/kg
ρ海水=1×103kg/m3)
四、谈谈收获:
五、课后作业:课本56页3、4题
六、板书设计
第2节
阿基米德原理 求浮力的方法
(1)称量法:F浮=G物-F示
(2)阿基米德原理法: F浮=G排液=ρ液·g·V排 教学反思:
第二篇:八年级物理《阿基米德原理》教学设计 张瑞祥
《阿基米德原理》教学设计
张瑞祥
武汉市江夏区庙山长城中学
430200
教材内容:
人教版八年级物理下册第十章第二节《阿基米德原理》 教材分析:
阿基米德原理是初中物理教学的重要内容,在力学知识的学习过程中起着承上启下的作用。学好这部分内容既有利于深入理解液体压强、压力、二力平衡和二力合成等知识,又为进一步学习机械效率打好了基础。由于这部分内容涉及到的计算公式比较多,内容又有一定的难度,学生学起来总有种望而生畏的感觉。因此,教学过程中我注重学生对知识的理解,通过实验、推理等方法,努力激发使这一部分教学不枯燥,争取调动全体学生学习兴趣提高学生成绩。
教学目标:
知识与技能
1.通过探究学习,理解浮力的大小等于什么 2.知道阿基米德原理 过程与方法
通过几个连续的探究活动,让学生理解什么是浮力,学会探究物理问题的基本方法──实验法、推导法,熟练应用控制变量法、转换法、对比法、排除法解决不同的物理问题。
情感态度与价值观
通过探究活动的开展,让学生体会物理研究方法的多样性 教学重点:阿基米德原理的探究 教学难点:阿基米德原理的探究方法设计
学情分析:学生对于日常生活中所积累的浮力知识非常多,有些探究活动完全可以放手给学生,以解决课时紧张的问题。
方法运用:运用运用实验法对浮力的存在、阿基米德原理进行探究;运用排除法、推导法确立与浮力大小相关的因素。
教具:(每组学生都有)弹簧秤、木块、石块、水槽、矿泉水瓶多个、体积相等的铜块和铝块、溢水杯、小筒、牙膏皮、塑料袋多个、烧杯大小各一个、量筒、剪刀等,课件。
教学过程:
一、情境导入,问题驱动
1.教师出示两个等大的小球:一个为白色乒乓球,一个为黑色铁球。设问1.1 把两个小球浸没在水中,会看到什么现象?(学生回答)实验一实验演示,验证学生的回答。
设问1.2 为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去? 学生猜想1.1 乒乓球更轻,铁球更重。
学生猜想1.2 轻的物体都会浮上来,重的物体都会沉下去!教师将学生的猜想稍作整理后写在黑板上。
还总结出了“轻的物体都会浮上来,重的物体都会沉下去”这一“规律”。
设问1.3 是不是“重的物体一定会沉下去,轻的物体一定会浮上来?” 2.学生实验
教师:下面注意你们桌上的小铁块和木块,你们用弹簧秤分别称一下它们的重量后都浸在水中,可以得出什么结论?
实验二学生实验后笑着否定了猜想1.1和猜想1.2。
教师:同学们通过实验否定了上述自己的猜想。物体“浮起来”还是“沉下去”与物体的重量无关。实际上,一个完全不会游泳的人跳到深水里会怎样(学生笑着回答)?但根据你们语文课本上的“死海不死”知识,他跳到“死海”里却是另一番情景了。(后记:学生对语文这一不同学科的知识迁移很有兴趣)。
出示课件“死海不死”,引导学生观看课本插图。
教师:为什么人在“死海”中“不死”及“为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去?”这就是我们本章所要讨论的话题──“阿基米德原理”。
二、引导学生定性研究浮力 指导学生做“称重法测浮力”实验。
实验三学生做“称重法测浮力”实验,教师指导。
设问2.1 刚才同学们实验时有两种不同的测试步骤:先在空气中测铁球重量和先在水中测铁球重量。这两种做法有什么不同,有什么后果?
引导学生思考,解决学生实验中存在的错误。
设问2.2 铁球在空气中和水中时,弹簧秤的示数变化说明了什么?你能试着得出什么结论? 学生猜想2.1 在水中的铁球受到了一个向上的力。学生猜想2.2 在水中的铁球变轻了。
引导学生由G=mg=ρgV证明猜想2.2的不正确性;请出支持猜想2.1的同学来说明理由。用受力分析来引导归纳浮力的定义,再由此引导出F浮=G-F′。用平衡力的知识,明确浮力的作用点和方向。教师由F浮=G-F′引出的实验是用弹簧秤两次称重量法求浮力,给出“称重法”求浮力的定义。
三、对影响浮力大小因素的探讨
教师:我们现在来研究浮力的另一因素:浮力的大小,看看浮力的大小与哪些因素有关?
实验四(溢水杯盛满水,水面上有一空金属盆,溢水口处下方置一烧杯)往空盆中逐渐加入小石块,可看到溢出的水越来越多。
学生(看到石块越多,物体越重却未下沉,则说明浮力越大)交流、讨论。猜想3.1 物体的重量(质量)越大,浮力越大; 猜想3.2 浮力的大小与浸没的体积有关; 猜想3.3 浮力的大小与物体排开的水的体积有关。
教师:这个实验是历史上“曹冲称象”的简单模型(讲述“曹冲称象的启示”)。刚才同学们的猜想3.1的浮力的大小与物重有关,是不是这样呢?不同猜想的支持者相互讨论一下,然后自己动手做一下实验。
(1)逐渐用手向下按木块,观察溢水量,同时体会这只手的感觉(如图2所示)。
(2)两个一样大小的小球(一个为铁球,一个为橡皮泥球),“称重法”比较两者浸在水中所受的浮力的大小。
引导学生归纳(否定学生猜想3.1)浮力的大小与物体的质量无关,而与排开的水的多少有关。
四、浮力大小定量分析
教师:我们已经知道,浮力的大小与排开的水的多少有关,到底是什么关系呢?下一个实验要研究这一问题的,有两个小问题:(1)浮力的大小;(2)排开水的多少(如何衡量多少?)。
设问4.1 请同学们看看,①需要哪些实验器材?②实验步骤如何设计?
学生交流讨论,教师提示:①称重法测浮力实验的步骤可不可以颠倒?②如何测水的多少? 在教师的引导、启发下学生选定器材,制定实验方案。
学生的选用不同的器材方案:①选用了量筒;②选用了天平;③系好了绳子的小烧杯。
两种略有不同的实验方案:一种为以m排水、G排水来衡量水的多少,另一种为V排水来衡量水的多少。实验六浮力的大小与排开的水的多少的关系研究。
学生实验,教师在旁指导。(后记:大部分学生是用G排水来衡量水的多少,且他们是用量筒测体积,利用了公式G排水=ρ水gV水)实验结果:
①浮力F的大小与V排水成正比; ②浮力F的大小与m排水成正比; ③浮力F=G排。
引导学生从浮力的方向、大小对前面的实验结果进行归纳、小结: A.浸在水(液体)中的物体受到竖直向上的浮力;
B.浮力的大小等于被物体排开的水(液体)受到的重力的大小。(即阿基米德原理)
五、气体的浮力(略)
六、小结(逐一回顾学生的各猜想)
1.小结:在本节课,我们学到了什么?可以解释什么问题?
2.根据本节课探讨的内容,你对我们黑板上的哪些猜想能得到证实或明确排除? 3.本节课中老师的哪些问题用本节课的内容还无法解决?
教师:对于“为什么乒乓球会浮上来,铁球会沉下去?”。我们现在无法解答,这将是我们后面所要讨论的话题──物体的沉浮条件。请同学们课后自己去交流、讨论、预习一下。
七、作业(课件、实物同时出示)一个两端开口的矿泉水瓶倒立,置一乒乓球(如图3)。一手悬空拿住瓶子,一手往里面快速注入水,乒乓球会怎样?如果用手托住(堵住)瓶口,乒乓球又怎样?自己回去之后反复多做几次,把你的观察到的现象记录下来,同时再查资料试着用自己的语言去解释一下,写一篇小论文。
结束语 这次作业的内容将是我们下节课讨论的问题:“浮力产生的原因”。
板书 设计 1.内容:
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力。2.表达式: F浮=G排
3.导出式: F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 4.适用范围:液体和气体
作者:张瑞祥
性别:男
年龄: 42岁
职务:教务主任
职称:中学物理高级教师
工作单位:武汉市江夏区庙山长城中学
邮编:430220 电话:*** 电子邮箱:zhangrx8111@163.com
第三篇:八年级物理第七章第四节阿基米德原理教案
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第四篇:阿基米德原理教学设计参考
(一)教学要求:
1.知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。
2.理解阿基米德原理的内容。
3.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。
(二)教具:
学生分组实验器材:溢水杯、烧杯、水、小桶、弹簧秤、细线、石块。
(三)教学过程
一、复习提问:
1.浮力是怎样产生的?浮力的方向是怎样的?
2.如何用弹簧秤测出浸没在水中的铁块所受浮力的大小。要求学生说出方法,并进行实验,说出结果。
3.物体的浮沉条件是什么?物体浮在液面的条件是什么?
二、进行新课
1.引言:我们已经学习了浮力产生的原因。下面来研究物体受到的浮力大小跟哪些因素有关系?下面我们用实验来研究这一问题。
2.阿基米德原理。
学生实验:实验1。
②按本节课文实验1的说明,参照图12-6进行实验。用溢水杯替代“作溢水杯用的烧杯”。教师简介实验步骤。说明注意事项:用细线把石块拴牢。石块浸没在溢水杯中,不要使石块触及杯底或杯壁。接水的小桶要干净,不要有水。
结论:_________________________________
④学生分组实验:教师巡回指导。
⑤总结:
由几个实验小组汇报实验记录和结果。
总结得出:浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开的水重相等。
3.学生实验本节课文中的实验2。
①明确实验目的:浮在水上的木块受到的浮力跟它排开的水重有什么关系?
②实验步骤按课本图12-7进行
③将实验数据填在下表中,并写出结论。(出示课前写好的小黑板)
结论:_________________________________
④学生分组实验、教师巡回指导。
⑤总结:
几个实验小组分别汇报实验记录和结果。
教师总结得出:漂浮在水上的木块受到的浮力等于它排开的水受到的重力。
说明:实验表明,木块漂浮在其他液体表面上时,它受到的浮力也等于木块排开的液体受到的重力。
4.教师总结以上实验结论,并指出这是由2000多年前希腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。
板书:“
二、阿基米德原理
1.浸入液体里的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力”
教师说明:
根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式,即:F浮=G排液=ρ液·g·V排。
介绍各物理量及单位:并板书:“F浮=G排液=ρ液·g·V排”
指出:浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。强调物体全浸(浸没)在液体中时V排等于物体的体积,部分浸入液体时,V排小于物体的体积。
例1:如图12-3所示(教师板图),A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大?
教师启发学生回答:
由于,F浮=G排液=ρ液·g·V排,A、B浸入同一容器中的液体,ρ液相同,但,VB排>VA排,所以FB浮>FA浮,B受到的浮力大。
例2:本节课本中的例题。
提醒学生注意:
(1)认真审题、弄清已知条件和所求的物理量。
(2)确定使用的物理公式,理解公式中每个符号所代表的物理量。在相同的物理量符号右下角写清角标,以示区分:
(3)解题过程要规范。
5.教师讲述:阿基米德原理也适用于气体。体积是1米3的氢气球,在空气中受到的浮力等于这个气球排开的空气受到的重力。
板书:“2.阿基米德原理也适用于气体。
浸在气体里的物体受到的浮力等于它排开的气体受到的重力。”
三、小结本节重点知识:阿基米德原理的内容。计算浮力大小的公式。
四、布置作业:本节课文后的练习1~5各题
第五篇:八年级物理10.2阿基米德原理同步练习(含解析)
10.2阿基米德原理
同步练习
一.选择题
1.小雷的爸爸买回一只人参后,把它泡在密度为0.9×103
kg/m3的白酒中,人参在酒瓶中排开了9g的白酒,若把这只人参浸没在装满水的杯中,不考虑人参与酒、水之间的渗透,则溢出水的质量为()
A.8g
B.12.5g
C.10g
D.6.4g
2.下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,以下步骤正确的是()
A.实验中的所用金属块的重力为1N
B.在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水
C.纠正错误后,继续实验,在情景C中,金属块受到的浮力为3N
D.金属块排开的水所受的重力G排等于2N
3.以下关于浮力大小的比较,正确的是()(ρ铜>ρ铝>ρ水>ρ煤油)
A.同样重的两个实心铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,所受浮力一样大
B.同样重的实心铝块和铜块,都浸没在煤油中,所受浮力一样大
C.同样重的实心铝块和铜块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,所受浮力一样大
D.体积相等的空心铝块和铜块,都浸没在水中,所受浮力一样大
4.甲、乙两个实心金属球,它们的体积相同,其密度分别是5.0×103kg/m3和3.0×103kg/m3,甲球挂在甲弹簧测力计下,乙球挂在乙弹簧测力计下。如果让两金属球全部没入水中(未与底及壁接触),则甲球所受浮力F甲与乙球所受浮力F乙之比以及甲弹簧测力计的示数T甲与乙弹簧测力计的示数T乙之比分别为()
A.1:2
1:1
B.2:1
1:1
C.1:1
1:2
D.1:1
2:1
5.两个体积相同的实心均匀小球甲、乙均漂浮在水面上(ρ甲<ρ乙),受到的浮力分别为F甲、F乙,则下列说法中正确的是()
A.F甲一定小于F乙
B.F甲一定等于F乙
C.F甲可能等于F乙
D.F甲可能大于F乙
6.如图,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。用p表示容器底受到水的压强,F浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图象正确的是()
A.只有①和④
B.只有①和③
C.只有②和③
D.只有②和④
7.用弹簧测力计悬挂重为3N的物体,将其浸在水中静止时如图所示。该物体所受浮力为()
A.0.8N
B.0.9N
C.1.2N
D.2.2N
8.三峡升船机是世界上最大的升船机。船只驶入装有水的承船厢后,在拉力F作用下竖直升降。如图所示,重量不同的船舶(G1>G2>G3)驶入承船厢,通过排放水使厢内水深h保持不变,则三种情况下,匀速提升所需的拉力()
A.F1最大
B.F2最大
C.F3最大
D.F1、F2、F3一样大
9.如图所示,下列对浮力的求解,正确的是()
A.由甲图可知,A物体所受浮力F浮=G排=F4﹣F2
B.由乙图可知,柱体受到的浮力F浮=ρ物gV排=ρ物g(V2﹣V1)
C.由丙图可知,物体处于静止状态,此时受到的浮力F浮一定等于G物
D.由丁图可知,鸡蛋在逐渐沉入容器底的过程中,所受到的浮力逐渐变小
10.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是()
A.该金属块重力的大小为34N
B.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
D.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
二.填空题
11.圆柱形玻璃容器中装有适量的水,某物体的体积为4×10﹣3m3,当把它浸没在水中时,它所受的浮力为
N,若该物体重为60N,则物体对容器底部的压力大小为
N。
12.轮船的排水量为3000t,轮船自身质量为1000t,满载时货物为
t,满载时轮船所受的浮力为
N。
13.弹簧测力计通过细线吊着一个金属块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则金属块的重力是
N.如图乙所示,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N.则金属块在水中受到的浮力是
N。
14.甲、乙两容器分别装有密度为ρ甲、ρ乙的液体。今有A、B两个实心小球,密度分别为ρA、ρB.若质量mA=mB,已知它们的密度关系为ρ甲>ρA>ρB>ρ乙,将A、B两球分别放入乙、甲容器中,静止时两球所受浮力之比为。
15.港珠澳大桥于2018年10月24日上午9时正式通车,大桥在水下施工时,要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中,在下沉过程中,其下表面到水面的距离为h(如图甲),钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化,如图乙所示。其中反映浮力随h变化的图线是,该物体的重力为
N.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
三.实验探究题
16.如图所示是小李同学做“验证阿基米德原理”实验的情景。弹簧测力计的示数F1、F2,由实验中弹簧测力计示数变化可知物体受到的浮力大小为
。量筒中液面的两次示数差(V2﹣V1)表示物体
。若用ρ水表示水的密度,为验证阿基米德原理只需要比较浮力大小与的大小(用上面测得物理量的符号表示)。
17.下列A、B、C、D四幅图是“验证阿基米德原理”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。
(1)实验中的所用圆柱体的重力为
N。
(2)在情景图B中存在的错误是。
(3)纠正错误后,继续实验,在情景C中,圆柱体受到的浮力F=
N
(4)圆柱体排开的水所受的重力G排=
N。
(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力
物体排开水所受到的重力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
18.在弹簧下端挂一个塑料筒,筒下面吊一个金属块,记下弹簧伸长后到达的位置O,如图甲所示,取一个溢水杯,杯内的水装到溢水管口。把金属块全部没入水中,水被排到溢水口旁的小杯中,金属块受到浮力,弹簧的伸长量变小,如图乙所示,然后把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中,弹簧又伸长到原来的位置O,如图丙所示。
(1)此实验乙图中弹簧的伸长量变小的原因是。
(2)从图乙到图丙的过程中,溢水杯底部受到的水的压强将。
(3)从这个实验你能得到的结论是:
。用公式表述为。
参考答案
一.选择题
1.解:
人参在白酒中受到的浮力F浮酒=m排酒g=0.009kg×9.8N/kg=0.0882N,人参的体积V===1×10﹣5m3,溢出水的重力G排水=F浮水=ρ水gV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣5m3=0.098N,溢出水的质量m===0.01kg=10g。
故选:C。
2.解:
A.由图B可知,实验中弹簧测力计的示数即为所用金属块的重力,即金属块G=4N,故A错误;
B.要测金属块浸没时排开水的重力,应在情景图B中的溢水杯内装满水,故B正确;
C.由情景C可知,金属块浸没时弹簧测力计的示数为3N,则金属块受到的浮力F浮=G﹣F拉=4N﹣3N=1N,故C错误;
D.由图A可知,空桶的重力G桶=1N,由图D可知,金属块排开水和桶的总重力G总=2N,则金属块排开的水所受的重力G排=G总﹣G桶=2N﹣1N=1N,故D错误。
故选:B。
3.解:
A.由G=mg=ρVg的变形式V=知,同样重的两个实心铜块甲和乙的体积相等,甲浸没在水中和乙浸没在煤油中时排开液体的体积相等,由F浮=ρ液gV排和ρ煤油<ρ水知,甲受到的浮力大,故A错误;
B.由G=mg=ρVg的变形式V=和ρ铝<ρ铜知,同样重的实心铝块和铜块,铝块的体积大,都浸没在煤油中,铝块排开煤油的体积大,由F浮=ρ液gV排知,铝块受到的浮力大,故B错误;
C.由G=mg=ρVg的变形式V=和ρ铝<ρ铜知,同样重的实心铝块和铜块,铝块的体积大,铜块浸没在煤油中和铝块浸没在水中时,铝块排开水的体积大,由F浮=ρ液gV排知,铝块受到的浮力大,故C错误;
D.体积相等的空心铝块和铜块,都浸没在水中时,排开水的体积相等,由F浮=ρ液gV排知,所受浮力一样大,故D正确。
故选:D。
4.解:
(1)两球的体积相同,让两金属球全部没入水中(未与底及壁接触),因为物体浸没在水中时,排开水的体积和自身的体积相等,所以V甲排=V乙排,由F浮=ρ水gV排可知两球受到的浮力F甲=F乙,则F甲:F乙=1:1。
(2)因两球的体积相同,且都浸没在水中,则V甲排=V甲=V乙排=V乙,因为G=mg=ρVg,F浮=G﹣T=ρ水gV排,所以两测力计的示数之比=====2:1,故D正确,ABC错误。
故选:D。
5.解:已知甲、乙实心均匀小球均漂浮在水面上,由漂浮条件可知两球受到的浮力分别为:
F甲=G甲,F乙=G乙;
已知V甲=V乙,ρ甲<ρ乙,由G=mg=ρVg可得两球受到的重力G甲<G乙;
所以,F甲<F乙。
故选:A。
6.解:
(1)圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,容器内水的深度不变,水的密度不变,由p=ρgh可知,容器底受到水的压强不变;
圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积变小,容器内水的深度变小,水的密度不变,由p=ρgh可知,容器底受到水的压强变小;
所以,整个过程中容器底受到水的压强先不变、后变小,但不能变为零,故①正确,②错误;
(2)圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,圆柱体受到水的浮力不变;
圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积变小,水的密度不变,根据F浮=ρ水gV排可知,圆柱体受到水的浮力变小;
所以,整个过程中圆柱体受到水的浮力先不变、后变小,直到为零,故③错误,④正确。
故选:A。
7.解:由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F′=1.8N,由称重法可得,该物体所受浮力F浮=G﹣F′=3N﹣1.8N=1.2N。
故选:C。
8.解:根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力大小等于它排开液体的重力,厢内水深h保持不变,重量不同的船舶(G1>G2>G3)驶入承船厢,重的船舶排出的水也多,且排出水的重力与船舶的重力相等,所以三种情况下,厢,水、船的总重相同,匀速提升,拉力等于总重力大小,则三种情况下,匀速提升所需的拉力F1、F2、F3一样大。
故选:D。
9.解:
A、根据阿基米德原理可知,物体所受浮力等于其排开液体的重力,由图甲可知,物体排开液体的重力等于小桶和液体的总重力减去小桶的重力,故F浮=G排=F4﹣F2;故A正确;
B、物体受到的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的密度无关,由乙图可知,柱体受到的浮力F浮=ρ液gV排=ρ液g(V2﹣V1)。故B错误;
C、由丙图可知,物体处于静止状态,此时物体一定受到平衡力的作用,若物体的密度等于液体的密度,物体悬浮,绳子处于自然伸长状态,对物体没有拉力,那么受到的浮力F浮一定等于G物;若物体的密度小于液体的密度,那么物体要上浮,绳子对它有向下的拉力,此时,重力与拉力之和等于浮力,故F浮一定大于G物;故C错误;
D、由丁图可知,鸡蛋最初漂浮在液面上,然后逐渐沉入容器底,在鸡蛋完全浸没在液体中前,排开液体的体积不断减小,根据F浮=ρ液gV排知,所受到的浮力逐渐变小;在鸡蛋全部浸没在液体中后到沉底的过程中,其排开液体的体积不再变化,根据F浮=ρ液gV排知,所受到的浮力不再变化,所以鸡蛋在逐渐沉入容器底的过程中,所受到的浮力先变小后不变。故D错误。
故选:A。
10.解:(1)当金属块完全露出液面时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图中的CD段,由图可知,该金属块重力为:G=F拉=54N,故A错误;
(2)当金属块未露出液面时,即为图中的AB段,从图可知,此时绳子的拉力为34N,则金属块浸没时受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=54N﹣34N=20N,故C正确;
由F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V金=V排===0.002m3,由G=mg可得,金属块的质量:
m===5.4kg,金属块的密度:
ρ===2.7×103kg/m3,故B错误;
(3)从图可知,绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐变大,由F浮=G﹣F拉可知,浮力逐渐变小,故D错误。
故选:C。
二.填空题
11.解:(1)因为物体浸没在水中,所以物体排开水的体积:V排=V=4×10﹣3m3,物体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×4×10﹣3m3=39.2N;
(2)因为F浮<G,所以物体将沉底,物体对容器底部的压力大小:
F=G﹣F浮=60N﹣39.2N=20.8N。
故答案为:39.2;20.8。
12.解:轮船排水量是指轮船满载时所排开水的质量,轮船的排水量为:m排=3000t=3000×103kg=3×106kg,轮船自身质量为:m轮船=1000t,满载时轮船漂浮,由漂浮条件可知,船受到的浮力等于船和物的总重力,即F浮=G总=m总g,由阿基米德原理可得:F浮=G排=m排g,所以,船和物的总质量m总=m排=3000t;
最多装的货物质量:m物=m总﹣m轮船=3000t﹣1000t=2000t;
由阿基米德原理可得满载时轮船所受的浮力:F浮=G排=m排g=3×106kg×10N/kg=3×107N,故答案为:2000;3×107。
13.解:由图甲可知,测力计的分度值为0.2N,则示数为2.8N,即金属块的重力G=2.8N;
由图乙可知,将金属块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数是1.6N,则金属块受到的浮力:F浮=G﹣F示=2.8N﹣1.6N=1.2N。
故答案为:2.8;1.2。
14.解:A放入乙中,因为ρA>ρ乙,所以A在乙中下沉,则A在乙中受到的浮力:F浮A=ρ乙gVA=ρ乙g;
B放入甲中,因为ρ甲>ρB,所以B在甲中漂浮,则B在甲中受到的浮力:F浮B=GB=mBg;
由于mA=mB,则:
==。
故答案为:。
15.解:(1)由图甲可知,物体在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大,当物体浸没后排开水的体积不变,浮力不变,因此图乙中反映F浮随h变化的图线是②。
(2)由图乙可知,当物体浸没后所受的拉力:
F=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(2m)3=8×104N,物体浸没后,在缓缓沉入的过程中,所受的拉力与浮力大小之和等于物体的重力。
G=F+F浮=8×104N+8×104N=1.6×105N。
故答案为:②;1.6×105。
三.实验探究题
16.解:(1)物体在空气中静止时,物体受到的重力和弹簧测力计拉力是一对平衡力,所以弹簧测力计的示数F1表示物体的重力;
物体浸没在水中静止时,受到的重力等于物体受到的浮力和拉力之和,所以实验中弹簧测力计的两次示数差(F1﹣F2)表明了物体受到的浮力;
(2)量筒中液面的两次示数差(V2﹣V1)表明了物体排开液体的体积,(3)浮力的大小F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2﹣V1),为验证阿基米德原理只需要比较浮力大小与物体排开的液体的重力的大小。
故答案为:F1﹣F2;排开液体的体积;
ρ水g(V2﹣V1)。
17.解:(1)由图B可知,实验中的所用圆柱体的重力为4N;
(2)圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以,在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水,应改为在溢水杯中装满水;
(3)由图C可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N,则圆柱受到的浮力:F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N;
(4)由图D可知,小桶和水的总重力G总=2N;由图A可知,空小桶的重力G桶=1N,则圆柱体排开水所受的重力:G排=G总﹣G桶=2N﹣1N=1N;
(5)由(3)(4)可知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
故答案为:(1)4;(2)溢水杯未注满水;(3)1;(4)1;(5)等于。
18.解:(1)由于金属块浸入水中受到水的浮力,所以弹簧的伸长量变小;
(2)从图乙到图丙的过程中,由于水的深度不变,所以溢水杯底部受到的水的压强不变;
(3)把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中,弹簧又伸长到原来的位置,这说明:浮力的大小等于物体排开液体的重力。用公式表示为:F浮=G排。
故答案为:(1)金属块受到水的浮力;(2)不变;
(3)浮力的大小等于物体排开液体的重力;F浮=G排。