阿基米德原理知识点的例题及其解析共3页

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1、 阿基米德原理知识点的例题及其解析【例1】有人说:“跳水运动员在跳水过程中,受到水的浮力是逐渐增大的。”你认为对吗?请说明理由。答案:不对。理由是:未浸没前,浮力增大,浸没后所受的浮力不变。解析:跳水运动员在跳水过程中,受到水的浮力与其浸入水中的体积有关,在未浸没前,浸入水中的体积逐渐增大,所受的浮力逐渐增大;浸没后,浸入水中的体积保持不变,故所受到的浮力保持不变。【例题2】在验证阿基米德原理的实验中,需要验证和相等,并选择(选填“同一”或“不同”)物体多次实验。答案:浮力;排开液体的重力;不同。解答:因阿基米德原理的内容是: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的重力;所

2、以把浮力与排开液体的重力进行比较来验证;为了使结论更严密可靠,最后还需用不同物体和换用几种不同的液体多次进行实验,才能验证阿基米德原理的普遍规律。【例题3】体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是()A铅球受到的浮力最大B木块受到的浮力最大C铜块受到的浮力最大D他们受到的浮力一样大答案:D解析:根据阿基米德原理的推导公式F浮=G排=液gV排可知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。由图可知,铅球、铜块和木块均浸没在同种液体中,因物体浸没时排开液体的体积相等,所以,体积相同的铅球、铜块和木块排开液体的体积相等,由F浮=G排=液gV排可知,它们受

3、到的浮力一样大。【例题4】一个苹果的质量为160g,密度约为0.8103kg/m3,苹果的体积是 m3,用手将苹果浸没在水中时,苹果受到的浮力是 N(水的密度1.0103kg/m3,g取10N/kg)答案:2104; 2。解析:熟练运用密度公式及阿基米德原理的公式和物体的受力情况,是解答此题的关键。根据密度公式变行可求体积,根据阿基米德原理F浮=G排=液gV排,可求苹果所受浮力。由=可得,苹果的体积:V=2104 m3;将苹果全部压入水中后,则V排=V=2104m3;苹果浸没时受到的浮力为:F浮=G排=水gV排=1.0103kg/m310N/kg2104m3=2N;【例题5】在“探究浮力的大小

4、跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关猜想3:浮力的人小可能与物体的形状有关猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想(选填序号)(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N,4.5N和5N然后进行如图2所示的实验。在序号a的实验中物所受的浮力为N。比较序号,e的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。进一步分析可知:液体的密度越大,物体所变的浮力越;比较序号a、b、

5、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力关。(3) 为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验、由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这结论不可靠,主要原因是 。答案:(1)4;(2)1;a;d;大;无;(3)没有控制变量唯一。解析:(1)用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大,手会感到越吃力,;空饮料罐向下按入的过程中,水面会升高,空饮料罐排开水的体积比较大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关,即这个事实可以支持猜想4。(2)物体的重力为G,a中弹簧测力计的示数为3N,则物体受到

6、的浮力为:F浮水=GF=4N3N=1N;要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制同一物体、排开液体的体积相同,改变液体的密度,图中a、d、e三图符合要求;a图物体浸没在水中,受到的浮力为:F浮水=GF=4N3N=1Nd图物体浸没在酒精中,受到的浮力为:F浮酒=GF=4N3.2N=0.8N;e图中物体浸没在盐水中,受到的浮力为:F浮盐=GF=4N2.8N=1.2N;所以同一物体在盐水浮力最大、酒精中受到的浮力最小,又因为盐水的密度最大,酒精的密度最小,所以可以得出:液体的密度越大,物体所变的浮力越大;序号为a、b、c的三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的重力;由图可知测力计的示数分别为:3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法F浮=GF,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得结论是:浮力的大小与物体的重力无关;(3)根据控制变量法知:要研究浮力大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,小明实验中改变了形状,但没有控制排开水的体积相同,故小珍认为小明的结论不可靠,不可靠主要原因为没有控制变量唯一(没有控制排开液体的体积相同)。故答案为:(1)4;(2)1;a;d;大;无;(3)没有控制变量唯一。3

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