Lý thuyết KHTN 8 Bài 15 (Cánh diều): Tác dụng của chất lỏng lên vật đặt trong nó

Lý thuyết KHTN 8 Bài 15: Tác dụng của chất lỏng lên vật đặt trong nó

A. Lý thuyết Tác dụng của chất lỏng lên vật đặt trong nó

I. Lực đẩy của chất lỏng lên vật đặt trong nó

Để khảo sát tác dụng của chất lỏng lên các vật đặt trong nó, thực hiện thí nghiệm sau:

- Chuẩn bị: Lực kế, giá đỡ, khối nhôm, cốc nước, rượu. (hoặc nước muối).

- Tiến hành:

+ Treo khối nhôm vào lực kế. Đọc số chỉ P của lực kế.

+ Dịch chuyển từ từ khối nhôm đề nó chim hoàn toàn trong nước. Theo dõi sự thay đổi số chỉ của lực kế. Đọc số chỉ P1 của lực kế.

+ So sánh các giá trị P và P1, thảo luận và rút ra hưởng của lực do nước tác dụng.

+ Lập lại các bước trên với rượu (hoặc nước muối).

+ Nhận xét về sự thay đổi độ lớn của lực này khi thể tích phần chìm của khối nhôm tăng dần

=> Trong thí nghiệm này, khi khối nhôm chìm dần trong nước, số chỉ của lực kế nhỏ hơn so với số chỉ của lực kế khi khối nhôm chưa chìm trong nước. 

Khi một vật được đặt trong chất lỏng, nó sẽ chịu một lực hướng thẳng đứng từ dưới lên, được gọi là lực đẩy Acsimet. Lực đẩy của nước tác dụng lên xô nước giúp ta kéo xô lên nhẹ hơn hay lực đẩy của nước tác dụng lên thuyền.

Lực đẩy Acsimet

- Thực hiện thí nghiệm để tìm hiểu độ lớn của lực đẩy Acsimet:

+ Chuẩn bị: Lực kế, giá đỡ khối nhôm, hai cốc, bình tràn, nước, rượu (hoặc nước muối).

+ Tiến hành:

Lắp đặt dụng cụ và treo khối nhôm vào lực kế. Đọc số chỉ P1 của lực kế.

Đặt khối nhôm vào bình tràn để chìm 1/2 trong nước. Đọc số chỉ P2 của lực kế.

+ Đổ nước từ cốc B vào cốc A. Đọc số chỉ P3 của lực kế.

+ So sánh số chỉ lực kế: đồ nước từ cốc B vào cốc A và khi chưa nhúng khối trong nước.

+ Lặp lại thí nghiệm khi khối chìm hoàn toàn trong nước.

+ Nhận xét mối liên hệ giữa lực đẩy Acsimet và thể tích phần chim trong nước của khối nhôm

+ Lặp lại các bước từ 1 đến 6 với rượu hoặc nước muối.

- Định luật Acsimet cho biết lực đẩy Acsimet bằng trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ, có chiều thắng đứng lên trên. 

- Công thức tính: FA = d x V, trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng và V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

II. Điều kiện định tính để vật nổi hay chìm trong một chất lỏng

- Thí nghiệm

Chuẩn bị: Cốc nước, miếng nhựa, miếng sắt, miếng nhôm, khối gỗ, viên nước đá, dầu ăn.

Tiến hành

+ Lần lượt thả miếng nhựa, miếng sắt, miếng nhôm, khối gỗ, viên nước đá, dầu ăn vào cốc nước.

+ Quan sát và rút ra nhận xét vật nào nổi và vật nào chìm.

+ Dựa vào bảng 14.1, rút ra mối liên hệ giữa khối lượng riêng của nước với khối lượng riêng của vật nổi, vật chìm.

Từ thí nghiệm trên và nhiều thí nghiệm khác ta có

- Vật nổi lên khi khối lượng riêng của vật nhỏ hơn khối lượng riêng của chất lỏng. 

- Vật lơ lửng trong chất lỏng khi khối lượng riêng của vật bằng khối lượng riêng của chất lỏng.

- Vật chìm xuống khi khối lượng riêng của vật lớn hơn khối lượng riêng của chất lỏng.

B. Trắc nghiệm Khoa học tự nhiên 8 Cánh diều Bài 15 (có đáp án)

Câu 1: Chất lỏng tác dụng lên vật đặt trong nó một lực đẩy hướng thẳng đứng lên trên, lực đó có là:

A. Trọng lực

B. Lực ma sát

C. Lực đẩy Acsimet

D. Lực cản

Đáp án đúng: C

Câu 2: Ba quả cầu có cùng thể tích, quả cầu 1 làm bằng nhôm, quả cầu 2 làm bằng đồng, quả cầu 3 làm bằng sắt. Nhúng chìm cả 3 quả cầu vào trong nước. So sánh lực đẩy Acsimet tác dụng lên mỗi quả cầu ta thấy.

A. F1A > F2A > F3A 

B. F1A = F2A = F3A 

C. F3A > F2A > F1A 

D. F2A > F3A > F1A

Đáp án đúng: B

Giải thích:

Ta có công thức Acsimet: FA = d x V

Theo công thức lực đẩy Acsimet, ta thấy độ lớn của lực tỷ lệ thuận với thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ. 

Do đó với ba quả cầu có cùng thể tích với nhau thì độ lớn Acsimet của ba quả cầu cũng sẽ bằng nhau

Vậy ta chọn đáp án B. F1A = F2A = F3A 

Câu 3: Lực đẩy Acsimet phụ thuộc vào các yếu tố:

A. Trọng lượng riêng của vật và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

B. Trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của vật.

C. Trọng lượng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

D. Trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Đáp án đúng: D

Câu 4: Ba vật khác nhau đồng, sắt, nhôm có khối lượng bằng nhau, khi nhúng vật ngập trong nước thì lực đẩy của nước tác dụng vào vật nào là lớn nhất, bé nhất? Hãy chọn thứ tự đúng về lực đẩy Ac-si-met từ lớn nhất đến bé nhất biết khối lượng riêng của đồng là 8900kg/m3, sắt là 7800kg/m3, nhôm là 2700kg/m3.

A. Nhôm - sắt - đồng

B. Sắt - nhôm - đồng

C. Nhôm - đồng - sắt

D. Đồng - nhôm – sắt

Đáp án đúng: A

Giải thích:

Ta có công thức lực đẩy Acsimet: FA = d x V

Thể tích của vật: V = m/D

Theo bài ra, ta có khối lượng các vật là bằng nhau nên vật nào có khối lượng riêng lớn thì thể tích sẽ càng nhỏ.

Dđồng > Dsắt > Dnhôm => Vđồng < Vsắt < Vnhôm

Mà thể tích của vật tỷ lệ thuận với lực đẩy Acsimet nên: FA đồng < FA sắt < FA nhôm

Vậy đáp án đúng là A. Nhôm - sắt - đồng

Câu 5: Thể tích miếng sắt là 2dm3. Lực đẩy tác dụng lên miếng sắt khi nhúng chìm trong nước sẽ nhận giá trị nào trong các giá trị sau biết trọng lượng riêng nước d = 10000N/m3

A. F = 10N

B. F = 20N          

C. F = 15N

D. F = 25N

Đáp án đúng: B

Giải thích:

Đổi 2dm3 = 2.10-3 m3

Với trọng lượng riêng nước d = 10000N/m3, ta có:

FA= d.V =10000.2.10−3 = 20 N

Vậy lực đẩy tác dụng lên miếng sắt khi nhúng chìm trong nước sẽ nhận giá trị là 20 N

Xem thêm các bài lý thuyết KHTN 8 sách Cánh diều hay, chi tiết tại: 

Lý thuyết Bài 16: Áp suất

Lý thuyết Bài 17: Áp suất chất lỏng và chất khí

Lý thuyết Bài 18: Lực có thể làm quay vật

Lý thuyết Bài 19: Đòn bẩy

Lý thuyết Bài 20: Sự nhiễm điện