人教版物理八年级下 第十章第二节 浮力实验阿基米德原理练习.docx
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人教版物理八年级下第十章第二节浮力实验阿基米德原理练习
浮力实验(阿基米德原理)
本节课知识要点
一、阿基米德原理:
探究浮力和排开液体重力的关系
1、弹簧测力计调零。
2、如图1测出石块的重力记作G石,如图4测出空杯的重力记作G杯。
3、如图2讲小石块浸没在装满水的溢水杯中,记录弹簧测力计的示数记作F。
4、如图3测出杯子和溢出水的总重记作G总。
5、更换不同石块多次进行实验。
6、根据F浮=G石—F,G排=G总—G杯计算并记录数据在表格中。
G杯/N
G总/N
F/N
G石/N
G排/N
F浮/N
二、结论:
通过实验我们得出F浮=G排,这也就是阿基米德原理的数学表达式。
典型例题
例1.图1是验证阿基米德原理的实验步骤示意图,依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。
(1)由甲、乙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力F浮=;(用测量量表示)
(2)若F1、F2、F3、F4之间满足关系:
,则可验证阿基米德原理。
答案:
32.
(1)F1-F2
(2)F1-F2=F4-F3
例2.在“探究固体在液体中所受的浮力大小跟什么因素有关”的实验时,小亮提出了自己的猜想:
“在同
种液体中,固体所受的浮力大小跟它排开液体的体积成正比。
”请你利用满足实验要求的弹簧测力计、体
积均为10cm3的合金块若干、足够的细线、塑料容器、水和毛巾,设计一个实验来验证小亮的猜想是正确的。
要求:
(1)写出实验步骤;
(2)画出实验数据记录表格。
答案:
(1)实验步骤:
在容器中装入适量的水,将6个合金块用细线依次串接好后,挂在调节好的弹簧测力计的挂钩上,
测出总重为G,并将数据记录在表格中;
手提测力计,使最下面的1个合金块浸没在水中,不接触容器的底和侧壁,静止时读出测力计的示数为F,将V排、F记录在表格中;
使最下面的2个合金块浸没在水中,不接触容器的底和侧壁,静止时读出测力计的示数为F,将V排、F记录在表格中;
仿照步骤分别的将3个、4个、5个、6个合金块浸没在水中,将相应的V排、F记录在表格中;
根据F浮=G-F计算浮力大小,并将数据分别记录在表格中。
(2)实验数据记录表格:
V排/cm3
G/N
F/N
F浮/N
例3.
图23图24
小红在探究物体在水中受到浮力问题时,做了如图23所示的实验。
她根据测量得到的实验数据,绘
制的图像如图24所示。
其中横坐标h表示物体A的底面在水中的深度,纵坐标F拉表示弹簧测力计的示数。
分析图像可知:
物体A受到的重力为N;物体A的密度=kg/m3。
(2分)
答案:
4.53×103kg/m3
例4.把一个小球放入盛满酒精的溢水杯中时(ρ酒精=0.8×103kg/m3),它漂浮在液面上,从杯中溢出10g酒精,若将该小球放入盛满水的溢水杯中时,溢出水的质量()
A.大于10gB.等于10gC.小于10gD.无法确定
例5.课外活动时,物理小组的同学用如图所示的方法测定一块矿石的密度.请你根据图景填写下表,跟同学们一起完成实验.(g=10N/kg)
例6.小明利用弹簧测力计、细线、装有适量水的小桶,测量铁矿石的密度。
以下是小明设计的实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)将装有适量水的小桶悬挂在弹簧测力计下方,待小桶静止时,读出弹簧测力计的示数F1,并记录在表格中;
(2)用细线拴住铁矿石,将铁矿石放入小桶中,手松开细线,铁矿石沉入桶底,待小桶静止时,读出弹簧测力计的示数F2,并记录在表格中;
(3),待小桶静止时,读出弹簧测力计的示数F3,并记录在表格中;
(4)已知水的密度为水,利用测量出的物理量和水计算铁矿石的密度=,并将计算结果记录在表格中。
例7.11.小希外出游玩时捡到一块漂亮的鹅卵石,他想测出这块鹅卵石的密度。
他在家中准备了刻度尺、口大底小的塑料碗、圆柱形玻璃水盆和适量的水。
利用这些物品进行实验并记录了下面的实验步骤,但步骤不完整。
请你帮助小希把实验步骤补充完整。
⑴在水盆内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图19甲所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h1,记入表格。
⑵将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮,如图19乙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h2,记入表格。
⑶将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中,如图19丙所示,。
⑷已知水的密度为ρ水,利用上述测量的物理量和已知条件,写出鹅卵石密度的表达
式为ρ石==。
例8.小阳为了测量某金属块的密度,他找来一根均匀的直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物A挂在硬棒上的位置为E,如图23所示。
下面是小阳测出金属块B密度的部分实验步骤,请你按小阳的思路,将实验步骤补充完整。
(1)用刻度尺测出OE的长度L0。
(2)把金属块B浸没在水中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡。
(3)。
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量,
计算B物体的密度的表达式是:
ρB=。
(2分)
图23
课堂针对训练
1.某同学做实验研究物体在水中所受浮力是否与深度有关,他将一块长方体金属块挂在弹簧测力计下,将金属块缓慢浸入水中(水足够深),记录金属块下表面所处的深度h和相应的弹簧测力计示数F,在金属块接触容器底之前,实验数据如下表,则(ρ酒精=0.8×103kg/m3)()
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
14
F/N
8.15
7.65
7.15
6.65
6.15
6.15
6.15
6.15
A.由上述实验数据可知金属块在水中所受浮力与金属块在水中的深度有关
B.当h是8cm时,金属块受到的浮力是6.15N
C.该金属块重2N
D.如果将该金属块完全浸没在酒精液体里,则它受到的浮力减小0.4N
2.蓓蓓用量筒、溢水杯、小烧杯、水和细铁丝等实验器材完成了对一个塑料球密度的测量。
请你根据图21所示的实验情景,把相应的数据填入下面的表格中。
⑴把小球轻轻地放入盛满水的溢水杯中,小球漂浮时,溢出的水流到小烧杯中。
⑷再把小烧杯中的水倒入情景⑵的量筒中。
测得水的体积为V2。
⑶用细铁丝把漂浮的小球压入水中,小球浸没时,溢出的水再次流到小烧杯中。
⑵把小烧杯中的水倒入量筒中。
测得水的体积为V1。
小球漂浮时的排水体积V1/cm3
小球浸没时的排水体积V2/cm3
小球的质量
m球/g
小球的密度
/kgm—3
3.利用“一个弹簧测力计、一个合金块、两根细线、一个装有适量水的大烧杯”测量一个不规则小木块密度的步骤如下:
(1)将弹簧测力计指针调至零刻线;
(2)用细线系住木块,挂在弹簧测力计下,记录弹簧测力的示数G;
(3)用细线将合金块系在木块下方,将合金浸没在水中,合金块不接触容器,记录弹簧测力的示数G1;
(4);
(5)木块的密度表达式ρ木=.
4.小东利用一个已经调零的弹簧测力计、一根轻质细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水测量某液体的密度。
小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤,但不完整,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用细线系住小石块,将适量的水与液体分别倒入两个烧杯中;
(2)用弹簧测力计测出小石块的重力为,并记录在表格中;
(3)用弹簧测力计测出小石块浸没在水中静止时受到的拉力为,并记录在表格中;
(4),并记录在表格中;
(5)已知水的密度为,利用测量出的物理量和计算出液体的密度:
=,并将计算结果记录在表格中。
5.小秋想利用一架已调好的天平、烧杯、溢水杯和水测出一块雨花石的密度,请把小秋的实验步骤补充完整。
(1)用天平测出雨花石的质量m1;
(2)用天平测出空烧杯的质量m2;
(3)在溢水杯中,将雨花石轻轻放入溢水杯中浸没,并同时用烧杯收集从溢水杯中溢出的水,用天平测出烧杯和水的总质量m3;
(4)设水的密度为ρ,则此雨花石的密度表达式为ρ石=。
(用m1、m2、m3、ρ表示)
6.小婷利用刻度尺、小铁钉、圆柱形容器和适量的水测量一个小木块的密度。
图22所示的三个图是小婷正确测量过程的示意图,图中H1、H2、H3分别是圆柱形容器中水面所对应的深度。
已知水的密度为水,请利用图中测量出的物理量和水写出小木块密度的表达式:
木=。
7.在课外物理小组的活动中,老师让同学们利用如图25所示的“密度瓶”和天平来测量某种
金属颗粒的密度。
“密度瓶”是一个玻璃瓶,配有瓶塞,瓶塞中央有一根细管,在密度瓶中注
满水后用瓶塞塞住瓶子时,多余的水经过细管从上部溢出。
请回答下列问题:
(1)请你将同学们的实验步骤补充完整:
①用天平称出待测金属颗粒的质量m1,并记录;
②在“密度瓶”中注满水,塞好瓶塞,擦干瓶壁,用天平称出“密度瓶”的总质量m2,并记录;
③将,塞好瓶塞,擦干瓶壁,用天平称出“密度瓶”的总质量m3,并记录;④根据已知量和测量量,推导出计算金属颗粒密度的公式ρ=。
(2)实验结束后,小丽想知道“密度瓶”的容积。
她向老师借来量筒,先将密度瓶注满水,再将瓶中的水倒入量筒中。
测出这些水的体积为250ml,小丽由此得知此“密度瓶”容积为250cm3。
小丽在测量容积过程中,采用的物理方法是。
8.小明发现,在一个盛水的容器中放入一个木块,木块会受到浮力,放入木块后容器底部受到的水的压力也增大了,他想探究物体受到的浮力大小与容器底部增加的液体压力是否有关系。
为此他选择了如下器材:
符合实验要求的弹簧测力计一个、底面积已知的大烧杯一个(盛有适量的水)、完全相同的钩码6个、记号笔一支、铁架台一个。
(1)还需要补充的器材是.
(2)小明设计了如下实验步骤:
①将弹簧测力计挂在铁架台下,测出一个钩码的重力为G,并计入数据表格;
②;
③弹簧测力计下挂一个钩码,没入大烧杯中的水中,读出弹簧测力计的读数F,并计入数据表格;
④;
⑤弹簧测力计下挂不同的钩码,仿照实验③、④再测五组数据,并计入数据表格;
⑥根据公式分别算出六次实验钩码受到的浮力F浮和容器底部增加的液体压力F压,
并计入数据表格。
请将以上实验步骤补充完整,并设计实验记录表格实验记录表格:
10.小莉利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量未知液体的密度,实验装置如图23所示。
以下是小莉设计的实验步骤,请你按照她的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端,用细线做好的绳套系住杠杆某处后,移动绳套到O点时,杠杆恰好在水平位置平衡。
(2)将小石块乙完全浸没在水中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至B点,杠杆再次在水平位置平衡。
用刻度尺测出AB间的距离为l1。
(3)将小石块乙完全浸没在待测液体中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至C点,杠杆再次在水平位置平衡。
__________________________。
液体
(4)用水的密度水及测量出的物理量写出待测液体的密度液的表达式:
液=。
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- 人教版物理八年级下 第十章第二节 浮力实验阿基米德原理练习 人教版 物理 年级 第十 第二 浮力 实验 阿基米德 原理 练习