【文档说明】10.2 阿基米德原理-八年级物理下册同步课堂帮帮帮（人教版）.doc，共(15)页，1.425 MB，由管理员店铺上传

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12020-2021学年八年级物理下册同步课堂帮帮帮（人教版）10.2阿基米德原理（解析版）目标要求重、难点理解影响浮力大小的因素通过实验探究活动深刻理解探究影响浮力大小因素的实验活动重点掌握阿基米德原理会

利用阿基米德原理解答有关问题难点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：gVGF排液排浮==；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）。【重点一】阿基米德原理实验探究【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

。知识梳理教学目标2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/N108221V73V64V65V5.6八、整理器材。【实验结论】力是改变物体的运动状态的原因，物体所受阻力（摩擦力）越大，小车越容易停下来。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）3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【难点一】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：。4（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。5【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：6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。一、选择题1.小明有一正立方体金属块，他想知道该金属块的密度，于是将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示，在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象，如图乙所示，则该金属块的密度约为（）。A．2.7×

103kg/m3；B．3.1×103kg/m3；C．3.5×103㎏/m3；D．4.4×103㎏/m32.“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇，当它从深海中上浮而未露出水面的过程中，它受到海水的（）。A.压强减小，浮力减小；B.压强不变，浮力不变；C

.压强减小，浮力不变；D.压强增大，浮力增大3.如图所示，是一艘核动力航空母舰和直升飞机的示意图，下列与物理知识有关的说法，其中7正确的是（）。A．直升飞机悬停在甲板上空时，直升机受到的重力和受到的压力平

衡；B．当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰受到的浮力变小，浸入海中的深度变浅；C．该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量；D．直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量4.有两个相同的柱形烧杯分别盛满水和某液体，将一实心圆柱体挂在弹簧测力计下，图甲和乙分别是圆柱体逐渐浸入水和某液体中

时，弹簧测力计的示数与圆柱体下表面离液面的距离关系。下列结论成立的是（）。A．圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2.4N；B．圆柱体的底面积为0.02m2；C．液体的密度为1.2×103kg/m3；D．圆柱体在液体

中漂浮时下表面受到的压强为240Pa5.下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（）。A．从深水处走向海岸沙滩的游泳者；B．从长江驶入大海的轮船；C．海面下正在下沉的潜水艇；D．在码头装载货物的轮船6.201

3年2月，中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化。监测发现，从春季至夏季，海水温度上升、体积膨胀导致密度下降。此过程中，若浮标体积保持不变，则()。8A．浮力变大，露出海面体积变小；B．浮力变小，露出海面体积变大；C．浮力不变，露出海面体积变大；D．浮力不变，露出海面体积变小

7.一艘轮船空载时排水量为1000t，满载时排水量为5000t，下列说法不正确的是()。A．轮船自身质量为1×106kg；B．装载的货物的最大质量为4×106kg；C．满载时，受到的浮力为5×107N；D．如果排开液体的密度为1.0×103kg/m3，满载时排开液体的体积为5×104m3二、填空

题8.体积为100cm3的铁块浸没水中，排开水的重力是N，受到的浮力是N。如果将它浸没酒精中，受到的浮力是N。(g取10N／kgρ酒精=0.8×103kg/m3)9．如图甲所示，弹簧测力计示数为5N。如图乙所示，小球一半浸在水中

，测力计示数为2N。则小球受到的浮力为______N，小球的体积为______cm3。剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为______N。(取g＝10N/kg)10.某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中，做了如图所示的实验，将同一物体A逐渐浸入到密度的液体中，并

通过观察弹簧测力计的示数的变化规律，得出以下一些结论：9（1）分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越，分析比较实验序号可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，

物体所受浮力与浸没在液体中的深度（选填“有关”或“无关”）。（2）由实验可知A物体的重力为N，A物体浸没在液体中所受的浮力是N。11.小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水

和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究；下图表示探究的过程及有关数据。（1）分析②、③、④，说明浮力大小跟有关。（2）分析，说明浮力大小跟液体的密度有关。（3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是N。（4）根据图中的实验数据，该金属块的密度是kg/m

3。（g取10N/kg）三、计算题12.如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有3/5的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，即没有发生形变（已知

水的密度为1.0×103kg/m3，不计弹簧所受的浮力，g取10N/kg）。（1）求此时容器底部受到水的压强；（2）求木块A的密度；（3）先向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没在水中，此时弹簧对木块的作用力为F1，再打开阀门B缓慢放水，直至木块A

完全离开水面时，再关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F2，求F1与F2之比。13.小明用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.2kg、底面积为3×10-3m2。不放物体时，在与水面所对应位置处标注质量为“0”的刻度线，如

图1所示。请解答下列问题：（g取10N/kg）10（1）不放物体时，求该装置所受的浮力？（2）如图2所示，在该装置中放入一个体积为2×10-5m3的物块A，圆柱形容器的底部在水面下的深度h=0.1m。此时，该装置受到的浮力是多大？与水面所对应位置的刻度线应标为多少克？（3）求物块A的

密度是多少？14.弹簧秤下挂着一正方体铝块，在空气中的示数为27N，将铝块部分浸入水中，示数为20N，则求：（1）浸入水中的铝块体积；（2）铝块底部受到水的压强是多大？(铝=2.7×103kg/m3，g=10N/kg)一、选择题1.【答

案】D。【解析】（1）当金属块完全露出液面，没有浸入水体中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，据此求出金属块重，利用重力公式求金属块的质量。（2）对h=2cm到h=4cm过程中力F拉变化分析，从而可知正方体的边长，求出体积，即可利用密度公式求出密度。当金属

块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即在4cm以上，从图可知，该金属块重力为：G=F拉=0.35N。因为G=mg，所以金属块的质量为：kgkgNNgGm035.0/1035.0===；由图乙可知：由于h=2

cm露出液面，到h=4cm时正立方体金属块离开液面，则正方体的边长L=2cm，所以正方体体积V=L3=（2×10﹣2m）3=8×10﹣6m3，金属块的密度为：3336/104.4108035.0mkgmkgVm===−金。故正确答案是D。2.【答案】C。【

解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重量，物体只要浸没在液体中，它排开液体的体积不变，受到的浮力不变。液体内部的压强与其深度成正比。当潜艇上浮过程中，深度逐渐变小，液体压强逐渐变小。正确的是C。113.【答案】B。【解析】A．直升飞机悬停在甲板上空时，直升机受到的重

力和受到的压力平衡；此说法错误。直升机悬停在甲板上空时，它受到的重力与其升力是平衡力。B．当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰受到的浮力变小，浸入海中的深度变浅；此说法正确。甲板上飞机少了，物体的质量变小，它排开海水的体积变小，浮力变小，航空母舰浸入海水中的深度变

浅。C．该航空母舰的动力来源于核聚变所产生的能量；此说法错误。核动力航空母舰核聚变产生的能量推动发动机工作，发动机涡轮旋转推动海水，航空母舰受到海水的推力。D．直升飞机悬停在空中时，不需要消耗能量；此说法错误。直升机悬停在空中时，直升机照样

需要消耗能量。正确答案是B。4.【答案】D。【解析】由甲乙两图可以看出，物体的重力（重量）是2.4N，当它逐渐进入液体中时，圆柱体受到的浮力逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐变小；由乙图可知，当圆柱体下表面距离液面为1cm时，弹簧测力计示数为0，说明此时圆柱体的

重量和浮力相等；由甲图可知，当圆柱体下降到下表面距离液面2cm时，弹簧测力计示数不再发生变化，说明圆柱体的高度是2cm；同时也说明圆柱体漂浮在液体中。液体密度大于水的密度。由图甲可求得圆柱体体积为：3433102/10/1014.04.2mkgNmkgNNgFV

−=−==水；由图乙求得液体密度为：3334/104.2/101025.04.221mkgkgNmNVgF===−液。故，圆柱体在液体漂浮时，其下表面的压强为：PamkgNmkgghp240101/10/104

.2233===−。5.【答案】D。【解析】A．从深水处走向海岸沙滩的游泳者；所受浮力变小，不符合题意。B．从长江驶入大海的轮船；只要轮船质量不变，在长江和在大海中所受浮力相同，故B不符合题意。C．海面下正在下沉的潜水艇；所受浮力不变，只是潜水艇受到的

重力逐渐增大，导致下沉，故C不符合题意。12D．在码头装载货物的轮船；轮船上的货物逐渐增大，轮船排开海水的体积逐渐增大，浮力逐渐增大，故D符合题意。6.【答案】D。【解析】物体漂浮时，浮力等于重力，根

据海水密度的变化，结合F浮=ρgV排可知浮标露出海面体积的变化情况。解答：物体漂浮时，浮力等于重力，根据海水密度的变化，结合F浮=ρgV排可知浮标露出海面体积的变化情况。因为浮标始终漂浮，并且浮标重力不变，故浮力等于重力，并且浮力不变；因为海水密度减

小，由F浮=ρgV排可知，浮标排开海水的体积变大，则露出海面体积变小。故选D。7.【答案】D。【解析】已知一艘船空载时排水量和最大载货量排水量，可求满载时的排水量，根据F浮=G排=m排g求轮船在满载时受到的浮力和体积。解答：船空载排水量

m空=1000t=1×106kg，满载时排水量m满=5000t=5×106kg，因为轮船漂浮，F浮1=G空，所以轮船自身质量为m船=m空=1×106kg，即装载的货物的最大质量m货=m满-m空=5×106kg-1×106kg=4×106kg，因满载时F浮2=G排2=m满g=5×

106kg×10N/kg=5×107N。满载时排开液体的体积33336105/101105mmkgkgmV===水满排。由上面计算可知：ABC正确，D错。故选D。二、填空题8.【答案】1、1、0.8。【解析】浸入液体中的物体，受到的浮力等于物体排开液体的重力，浮力公式为：

gVF排液=。解答：体积为100cm3的铁块浸没水中，排开水的重力是：NkgNmmkgVgG1/1010100/1013633===−水；它受到的浮力也是1N。如果在酒精中，受到的浮力为：NkgNmmkgVgG8.0/1010100/108.03633=

==−水。9．【答案】3；600；5。【解析】由题意知：小球的重力G=5N，一半浸在水中时测力计示数F拉=2N，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，则小球受到的浮力F浮=G－F拉=5N－2N=3N，13小球的体积，再由题知，小球

浸没时受到的浮力为6N，大于小球的重力，剪断悬线后，小球上浮，在水中稳定时处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，为5N。故答案为：3；600；5。10.【答案】（1）大；甲、丙、丁；无关；（2）6、2。【解析】（1）根据F浮=G﹣F，由弹簧测

力计的示数确定物体受到的浮力大小，结合控制变量法，找出不变的量和变化的量，从而确定浮力大小与变化量之间的关系；（2）甲图中，弹簧测力计示数即为物体重力的大小，比较甲、丙（或丁），根据F浮=G﹣F求出浮力的大小。解答：（1）分析比较实验序号甲、乙、丙，液

体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据F浮=G﹣F示，物体受到浮力越大；研究物体所受浮力与物体浸没在液体中的深度的关系时，应控制排开液体的体积和液体的密度相同，改变物体A在液

体的深度，所以，应分析比较实验序号甲、丙、丁。已知在丙、丁中，弹簧测力计的示数均为4N，根据F浮=G﹣F知，物体受到的浮力不变。可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度

无关；（2）由甲图知，A物体的重力为6N，A物体浸没时，弹簧测力计的示数为4N，由F浮=G﹣F得：A物体浸没在液体中所受的浮力大小为2N。11.【答案】（1）排开液体的体积；（2）①④⑤；（3）4.4；（4）2.4×103。【解析

】（1）探究浮力与物体排开液体体积的关系，应控制物体排开液体密度相同而排开液体的体积不同，由图示根据F浮=G﹣F分析解答；（2）分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出结论；（3）物体重力与测力计示数示数之差是物体受到的浮力；（4）根据G=mg求出质量，根据F浮=G排=ρ液gV排，求出体

积，再利用密度公式Vm=求其密度。解答：（1）由图②③④可知，液体的密度相同而物体排开液体的体积不同，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，由F浮=G﹣F可知物体受到的浮力越大，由此可得：浮力大小跟排开液体中的体积有关；（2）探究浮力大小与液体的密度有关时应控制排开液体的体积

相同，液体密度不同；由图可知，由①④⑤所示实验分析可说明说明浮力大小跟液体的密度有关；（3）由图可知，物体的重力G=12N，物体浸没在酒精中时测力计示数为7.6N，则所受的浮力是：F浮=G﹣F=12N﹣7.6N=4.4N；14（4）根据G=mg可得，金属块质量：kgkgNgG

m2.1/1012==，图④中金属块浸没在水中时，测力计示数为7N，由F浮=G排=ρ液gV排得金属块体积：3433105/10/100.1712mkgNmkgNNgFVV−=−===水浮排，所以金属块的密度为：3334/104.21052.1mkgmkgVm=

==−。三、计算题12.【解析】（1）根据液体压强公式P=ρgh，将已知数值代入即可求出容器底部受到的水的压强；（2）利用物体的沉浮条件，此时木块漂浮，F浮=G，根据公式ρ水gV排=ρ木gV木求出木块的密度；（3）因木块A刚好完全浸没水中，此时弹簧对木块A的作

用力为F1=F浮﹣G，因木块A刚好完全离开水面，此时浮力为0，此时弹簧对木块A的作用力和木块的重力是一对平衡力，两者相等，即：F2=G；在（3）中，已经得到了F1的表达式，直接代值即可求出答案。解答：（1）当容器中水深为20cm时，容器底部受到水的压强：p=ρ水gh=1×103kg

/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa；（2）弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变，则此时木块漂浮，所以，F浮=G，即：ρ水gV排=ρ木gV木，已知V排=53V木。所以，ρ木=53ρ水=53×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3。（3）木块完全浸没时，

物体A受到向上的浮力、向下的重力、弹簧向下的弹力而处于平衡状态，根据力的平衡条件可得，F浮=G+F1，则弹簧对木块的作用力：F1=F浮﹣G=ρ水gV木﹣ρ木gV木=ρ水gV木﹣53ρ水gV木=ρ水gV木；木块A完全离开水面时，物体A受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力处于平衡状态，则弹簧对木块的

作用力：F2=G=ρ木gV木=53ρ水gV木，所以F1：F2=52ρ水gV木：53ρ水gV木=2：3。【答案】（1）此时容器底部受到的水的压强为2×103Pa；（2）木块A的密度为0.6×103kg/m3；

（3）F1与F2之比为2：3。13.【解析】（1）该装置的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N；物体漂浮，由二力平衡条件可知F浮1=G=2N。（2）该装置排开水的体积为V排=Sh=3×10-3m2×0

.1m=3×10-4m3，所受的浮力为F浮2=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-4m3=3N。15漂浮G总=F浮2=3N；物块A的重力为GA=G总-G=3N-2N=1N。与水面对应位置处刻度应标mA=GA/g=1N/10N/kg=0

.1kg=100g。（3）物块A的密度是3335/1051021.0mkgmkgVmAA===−。14.【解析】（1）F浮=G-F拉=27N-20N=7N，V排=gPF水浮=kgNmN/10×/kg10×0.1733=7×10-4m3；(2)V铝=铝铝pm=铝pgG=33/kg10×

2.7×/1027mkgNN=10-3m3a3=10-3m3，所以铝块的边长a=0.1m，则铝块的底面积为S=a2=（0.1m）2=0.01m2由于铝块底面受到水的压力F向上=F浮=7N，则底面压强P=SF向上=201.07mN=700Pa。