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