MasterSchool

Khoa học tự nhiên lớp 8 · KNTT · Chương 4

Lý thuyết KHTN 8 Bài 17: Lực đẩy Ác-si-mét

Chương 4: Khối lượng riêng và áp suất · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 8 Bài 17: Lực đẩy Ác-si-mét theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.

Lớp

I. Lực đẩy tác dụng lên vật đặt trong chất lỏng

Lực đẩy do chất lỏng tác dụng lên vật đặt trong nó gọi là lực đẩy Ác-si-mét. Lực này có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, tác dụng lên mọi vật đặt trong lòng chất lỏng.

Lực đẩy Ác-si-mét (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 17)
Hình 1: Lực đẩy Ác-si-mét (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 17)

Lực đẩy Ác-si-mét (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 17)
Hình 1: Lực đẩy Ác-si-mét (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 17)

1. Thí nghiệm

Lực đẩy Ác-si-mét (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 17)
Hình 2: Lực đẩy Ác-si-mét (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 17)

Lực đẩy Ác-si-mét (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 17)
Hình 2: Lực đẩy Ác-si-mét (KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 17)

Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng phần nước tràn ra ngoài bình tràn đựng trong bình chứa.

2. Định luật Ác-si-mét

Một vật đặt trong chất lỏng chịu tác dụng một lực đẩy hướng thẳng đứng từ dưới lên trên có độ lớn tính bằng công thức: FA = d. V

Trong đó: d là trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3), V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3).

Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm

Trạng thái của vậtSo sánh lực (PP và FAF_A)So sánh trọng lượng riêng (dvd_v và dld_l)Độ lớn FAF_A khi ổn địnhHiện tượng thực tế
Vật chìm xuống đáyP>FAP > F_Advật>dlỏngd_{\text{vật}} > d_{\text{lỏng}}FA=dlỏng⋅Vvật<PF_A = d_{\text{lỏng}} \cdot V_{\text{vật}} < PHòn đá, viên bi sắt thả vào nước chìm xuống đáy
Vật lơ lửng trong lỏngP=FAP = F_Advật=dlỏngd_{\text{vật}} = d_{\text{lỏng}}FA=dlỏng⋅Vvật=PF_A = d_{\text{lỏng}} \cdot V_{\text{vật}} = PTàu ngầm lặn ở độ sâu cố định, cá lơ lửng
Vật nổi lên mặt thoángP<FAP < F_A (khi chìm hết)dvật<dlỏngd_{\text{vật}} < d_{\text{lỏng}}FA=dlỏng⋅Vchıˋm=PF_A = d_{\text{lỏng}} \cdot V_{\text{chìm}} = PKhối gỗ nổi trên nước, tàu thủy chở hàng nổi

Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"

📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:

  • Kiến thức then chốt 1: Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng thẳng đứng từ dưới lên trên gọi là lực đẩy Ác-si-mét (FAF_A).
  • Kiến thức then chốt 2: Độ lớn lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ: FA=d⋅V=ρ⋅g⋅VF_A = d \cdot V = \rho \cdot g \cdot V.
  • Kiến thức then chốt 3: Lực đẩy Ác-si-mét không phụ thuộc vào độ sâu nhúng vật hay hình dạng của vật mà chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng chất lỏng và thể tích phần chất lỏng bị chiếm chỗ.
  • Kiến thức then chốt 4: Điều kiện chìm - nổi của vật: Nếu P>FAP > F_A (hay dvật>dlỏngd_{vật} > d_{lỏng}) vật chìm xuống đáy; nếu P=FAP = F_A vật lơ lửng; nếu P<FAP < F_A vật nổi lên mặt thoáng.
  • Kiến thức then chốt 5: Khi vật nổi cân bằng trên mặt thoáng, độ lớn lực đẩy Ác-si-mét bằng đúng trọng lượng của vật: FA=PF_A = P.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Một vật nhúng trong chất lỏng bị chất lỏng tác dụng một lực đẩy hướng thẳng đứng từ dưới lên trên gọi là lực đẩy Ác-si-mét (FAF_A).
  • Độ lớn lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ: FA=d⋅V=ρ⋅g⋅VF_A = d \cdot V = \rho \cdot g \cdot V.
  • Lực đẩy Ác-si-mét không phụ thuộc vào độ sâu nhúng vật hay hình dạng của vật mà chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng chất lỏng và thể tích phần chất lỏng bị chiếm chỗ.
  • Điều kiện chìm - nổi của vật: Nếu P>FAP > F_A (hay dvật>dlỏngd_{vật} > d_{lỏng}) vật chìm xuống đáy; nếu P=FAP = F_A vật lơ lửng; nếu P<FAP < F_A vật nổi lên mặt thoáng.
  • Khi vật nổi cân bằng trên mặt thoáng, độ lớn lực đẩy Ác-si-mét bằng đúng trọng lượng của vật: FA=PF_A = P.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Lực đẩy Ác-si-mét xuất hiện khi nào? Nêu phương, chiều và công thức tính lực đẩy Ác-si-mét?
Lực đẩy Ác-si-mét xuất hiện khi một vật bị nhúng chìm trong chất lỏng (hoặc chất khí). Phương của lực thẳng đứng, chiều hướng từ dưới lên trên. Công thức: FA=d⋅V=ρ⋅g⋅VF_A = d \cdot V = \rho \cdot g \cdot V, trong đó dd là trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3N/m^3), VV là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3m^3).
Nêu điều kiện để một vật chìm xuống, lơ lửng hoặc nổi lên khi được thả vào trong lòng chất lỏng?
So sánh trọng lượng vật PP và lực đẩy Ác-si-mét cực đại FAF_A (khi chìm hết): 1. Vật chìm xuống đáy khi P>FAP > F_A (hay dvật>dlỏngd_{\text{vật}} > d_{\text{lỏng}}); 2. Vật lơ lửng trong chất lỏng khi P=FAP = F_A (hay dvật=dlỏngd_{\text{vật}} = d_{\text{lỏng}}); 3. Vật nổi lên mặt thoáng khi P<FAP < F_A (hay dvật<dlỏngd_{\text{vật}} < d_{\text{lỏng}}).
Khi một khúc gỗ nổi cân bằng trên mặt nước thì độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét bằng bao nhiêu?
Khi vật đã nổi và đứng yên cân bằng trên mặt nước, hai lực tác dụng lên vật (trọng lực P⃗\vec{P} và lực đẩy Ác-si-mét F⃗A\vec{F}_A) là hai lực cân bằng nhau, do đó độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét đúng bằng trọng lượng của vật: FA=PF_A = P.
Một khối sắt có thể tích 0,002 m30{,}002\text{ m}^3 được nhúng chìm hoàn toàn trong nước (dnước=10000 N/m3d_{\text{nước}} = 10000\text{ N/m}^3). Tính lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên khối sắt?
Vì khối sắt chìm hoàn toàn trong nước nên thể tích phần nước bị chiếm chỗ chính bằng thể tích khối sắt V=0,002 m3V = 0{,}002\text{ m}^3. Lực đẩy Ác-si-mét là: FA=d⋅V=10000×0,002=20 NF_A = d \cdot V = 10000 \times 0{,}002 = 20\text{ N}.

Đề luyện tập theo bài