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1、第2讲浮力基础S丁知识目录模块一:浮力概念1模块二:阿基米德原理5【巩固训练】9F2F3F4B.Fi-F2=F3-F4C.F+F2=F3+F4D.Fi-F3=F4-F2【解答】解:由图知,物体的重力为Fi,物体浸在液体中时测力计的示数为F3,则根据称重法可得物体受到的浮力F部=F1F3;图中小烧杯和溢出水的总重为F4,空烧杯的重为F2,则物体排开水的重为:G排=F4-F2;若F浮=GM即F1F3=F4-F2成立,就符合阿基米德原理。故选:D。例题10(2023秋椒江区期末)小科在验证阿基米德原理时,利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验,具体操作步骤如图:甲乙丙丁(1)细心的同学发
2、现图乙步骤中存在错误,请指出该错误是:溢水杯中没有装满水。如果不加改正,会导致浮力F泞大于(选填“大于”、“等于”或“小于”)排开水的重力G拌。(2)纠正错误后,若图中测得的Fi、F2、F3、F4关系满足F2-F3=F4-F,则阿基米德原理得到验证。实验后,小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度,。犊=T1px(水的t,2-t,3密度用P水表示)。【解答】解:(1)铁块放入水中前,溢水杯应该是满水的,由图乙可知,溢水杯中没有装满水,此时溢出到小桶内水的体积小于铁块排开水的体积,由m=pV和G=mg可知,溢出水的重力小于铁块排开水的重力,而实验中排开水的重力GH表示溢出到小桶内水的重力,
3、因此此时浮力F浮大于排开水的重力Gtn;(2)由图乙可知,铁块的重力G铁=F2,由图丙可知,铁块浸在水中时弹簧测力计的示数为F3,根据称重法测浮力可知,铁块受到的浮力:Fiy=F2-F3;由图甲可知,小桶的重力Gw1=F1,小桶和排开水的总重力为F4,则排开水的重力:G=F4-Fn比较F浮与G用的大小关系,如果关系式:F2-F3=F4-F成立,即可验证阿基米德原理;(3)因铁块浸没在水中,所以,根据F浮=PgV”可得,铁块的体积:V=VF浮=尸2-尸3P魁P型由G=mg可知,铁块的质量:m=萼=今,则铁块的密度:故答案为:(1)溢水杯中没有装满水;大于;(2)F2-F3=F4-F1;(3)-p
4、zk.,尸2一尸3例题11(2023秋杭州期末)(1)小金同学利用如图甲所示过程对阿基米德原理进行了验证,若图中弹簧测力计各次示数符合F2-F3=F4-F(用Fi、F2、F3、F4表示)的关系,则证明了阿基米德原理的正确。(2)小金同学思考:能否利用更少的器材和更简单的操作对阿基米德原理进行验证?于是他利用弹簧测力计、小石块、盛有水的量筒、细线等器材(如图乙)按照以下步骤进行了实验。请将操作步骤补充完整,并用字母表示出需要测量的量。在量简中加入适量的水,读出示数为Vi;用弹簧测力计测出小石块的重为Gi;将小石块浸没水中,读出弹簧测力计的示数为Fi,量筒中水和金属块的总体积为V2o【解答】解:(
5、1)物体的重力是F2,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F3,物体浸没在水中受到的浮力F涔=F2-F3,物体排开水的重力G排=F4-Fi,若F2-F3=F4F,则证明了阿基米德原理的正确,即F浮=Gw;(2)实验中需要根据称重法测量出小石块受到的浮力,根据G=mg=p水Vg=p水(V2-Vi)g算出金属块排开水的重力;所以实验步骤为:在量筒中加入适量的水,读出示数为Vi:用弹簧测力计测出小石块的重为Gi;将小石块浸没水中,读出弹簧测力计的示数为Fi,量筒中水和金属块的总体积为V2。故答案为:(1)F2-F3=F4-F;(2)将小石块浸没水中,读出弹簧测力计的示数为Fi,量筒中水和金属块的总体积为V2O【巩固训练】一.选择题(共7小题)1. (2023秋椒江区期末)如图所示,是一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。正常游泳时,连接线是松弛的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下()A.气囊受到的浮力变大了B.人所受的重力方向改变了C.气囊