物理八年级阿基米德原理,阿基米德原理-八年级物理课堂同步知识点与思维导图
物理八年级阿基米德原理,阿基米德原理-八年级物理课堂同步知识点与思维导图从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。;■知识点一:阿基米德原理1. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。2. 公式表示:
阿基米德原理
八年级物理课堂同步知识点与思维导图(人教版)
一、思维导图
二、知识点
■知识点一:阿基米德原理
1. 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2. 公式表示:
;
从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3. 适用条件:液体(或气体)。
【微点拨】阿基米德原理的五点透析
(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;二是物体的一部分体积浸入液体里,另一部分露在液面以上。
(2)G排指被物体排开的液体所受的重力,F浮= G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
(3)V排是表示被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V排=V物;当物体只有一部分浸入液体里时,则V排<V物。
(4)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这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
(5)阿基米德原理也适用于气体,但公式中ρ液应该为ρ气。
■知识点二:探究阿基米德原理
【实验目的】探究影响浮力大小的因素。
【实验器材】弹簧测力计、烧杯2个、水、圆柱体(A)、盐水。
【实验原理】(1)浸在液体中的物体都会受到向上的浮力;(2)浮力大小遵循阿基米德原理。
【实验步骤】一、实验装置如图。
甲 乙 丙 丁 戊
二、用弹簧测力计测量圆柱体受到的重力,如图甲所示,数据计入实验表格。
三、用弹簧测力计挂着物体A慢慢部分(一半)浸入水中,如图乙所示,此时弹簧测力计读数计入表格。
四、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入水中(A在水中上半部),如图丙所示,此时弹簧测力计读数计入表格。
五、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入水中(A在水中下半部),如图丁所示,此时弹簧测力计读数计入表格。
六、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入盐水中,如图戊所示,此时弹簧测力计读数计入表格。
七、实验表格(参考数据,图中所示)
实验步骤 |
浸入液体内体积 |
弹簧测力计读数/N |
1 |
0 |
8 |
2 |
V |
7 |
3 |
V |
6 |
4 |
V |
6 |
5 |
V |
5.6 |
八、整理器材。
【实验结论】浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2.考查内容
考查方向 |
解答思路 |
浮力大小与浸入液体内部体积关系 |
物体浸入液体内部体积不变,浮力不变(步骤3、4);浸入液体的体积增大,浮力增大(步骤2、3) |
浮力大小与浸入液体内部深度关系 |
物体全部浸入液体内部,浮力与深度无关(步骤3、4) |
浮力大小与液体密度的关系 |
体积不变时,液体密度越大,浮力越大(步骤4、5) |
浮力大小和物体形状的关系 |
浸入液体内体积不变,浮力不变,和物体形状无关 |
浮力的计算 |
F浮=G-F弹(G是重力,F弹是弹簧测力计读数) |
探究方法 |
控制变量法 |
物体所受浮力大小规律 |
等于物体排开液体所受到的重力 |
【知识拓展】阿基米德原理应用
1.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。这就是著名的阿基米德原理。即F浮=G排=ρ液gV排。(V排表示物体排开液体的体积)。
2.浮力与压强(深度)的关系:物体受到浮力的大小与液体的深度有关?
当船运载货物时,它的载重量越大,吃水就越深;载重量越小,吃水就越浅。而载重量大需要的浮力也会大,载重量小,需要的浮力也小。因此看来,浮力的大小与船只在水中的深度成正比,又正为水的压强也与它的深度成正比。所以,我们仔细研究会发现,船只产生的最大压强与它同深度的水压是一样的,载重量大的船吃水深就是因为它压强大的缘故。
为什么我们做实验时,弹簧称的读数并不会随物体在液中位置的深浅而变化呢?
其实,弹簧称称量的物体在液中受到的浮力时,只要物体完全浸入液体中的体积不变,无论物体在液体中的深度怎样,物体受到液体对物体的压力差也不变,弹簧称的读数才不会随物体在液中位置的深浅而变化。
3.阿基米德原理的应用
浮力的计算大都应用到阿基米德原理,所以阿基米德原理在本章也是也是最重要知识点和考点。阿基米德原理的应用主要有以下几个方面:
(1)计算物体所受浮力的大小
例一:有一个物体,质量为
,体积为
。求物体放在水中静止时所受到的浮力大小。
【解析】物体的重力
,
要求物体所受水的浮力,需要判明物体在水中处于何种状态,因此可先求出物体完全浸没在水中受到的浮力,再与物体的重力比较来确定物体的沉浮状态。
物体完全浸入水中所受浮力:
;
因
,故物体上浮,静止后漂浮在水面。物体受到的浮力:
。
(2)判断物体是空心还是实心的
例二:一个铝块重
,如果把它挂在弹簧测力计上,铝块全部没入水中时,弹簧测力计的读数是
,则这个铝块实心还是空心的?(铝块的密度是
)
【解析】假设铝块是实心的,则体积
,
实心铝块在水中受到的浮力:
;
铝块实际在水中受到的浮力为:
;
因
,故铝块是空心的。
(3)计算物质的密度
例三:为了测量一石块和某液体的密度,将石块挂在弹簧测力计下,示数为
,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数是
,石块浸没在某液体中,示数为
。求:
(1)石块的密度;
(2)液体的密度。
【解析】(1)依题设可知,石块的重力为
,则石块的质量:
石块浸没在水中受到的浮力:
;
石块的体积:
;
所以石块的密度
;
(2)石块浸没在液体中受到的浮力:
,
液体的密度:
。
(4)判断液面的升降
例四:漂浮在杯中液面上的冰块熔化后,杯中液面的高度如何变化?设冰块熔化后,杯中无液体溢出。
【解析】由于冰块漂浮在液面上,根据二力平衡知识可知,冰块所受浮力等于其重力。设冰和液体的密度分别为
和
,冰的体积为
,冰排开液体的体积为
,
则有
冰熔化后,质量不变,设冰熔化成水的体积为
,水的密度为
,则有
由以上二式解得:
;
若
,则
,冰熔化后液面高度不变;
若
,则
,冰熔化后液面高度下降;
若
,则
,冰熔化后液面高度上升。
(5)求物体的空心部分的体积
例五:质量为
的空心铁球悬浮在水中,求这个铁球空心部分的体积。(铁的密度
)
【解析】由于空心铁球悬浮在水中,所以铁球受到浮力与重力相等,即
空心铁球排开水的体积为:
,
实心铁球的体积为:
,
空心铁球的空心部分的体积:
。
(6)计算物体中各成分的含量
例六:有一顶王冠质量是
,完全浸没在水中,用弹簧测力计称重
,已知金的密度为
,银的密度为
,这个王冠的含金量是多少?
【解析】王冠的重力:
王冠浸没在水中受到的浮力:
由阿基米德原理,王冠浸入水中所排开水的体积(也即王冠的体积):
王冠的密度为:
,说明这顶王冠不是纯金做成的。
设王冠中金的质量为
,银的质量为
,则有:
由两式并代入数据解得:
;
即这顶王冠含金量为4.943kg。