第十章 浮力.docx
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第十章 浮力.docx
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第十章浮力
第十章浮力
第1节浮力
编者:
温永丰
【学习目标】
1.了解浮力的概念
2.知道浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小
3.初步了解浮力的大小跟哪些因素有关
【课前习】
【课前导学】
1.阅读课本P49,填写:
浸在液体中的物体受到的力,这个力叫做,其施力物体是。
2.阅读图10.1-2,想一想,测量浮力所用的工具是。
3.阅读图10.1-3,填写,浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的不同,这就是浮力产生的原因。
4.仔细阅读课本P51实验,有条件(有弹簧测力计)的同学尽量在家里完成探究。
结合实际想一想,得出结论:
物体在液体中受到浮力的大小,跟它浸在液体中的有关、跟液体的有关。
【课中习】
【探究1】
1.将乒乓球用手按住,使其浸没在水中,放手后,乒乓球将向上运动,最后在水面上,说明乒乓球受到的浮力的方向是的。
2.观察图10.1-1,回答:
掉入水里的苹果会受到浮力码?
答:
【及时反馈1】
浸在水中的物体受到水向的浮力方向是()
A.向上B.向下C向左D.向右
【探究2】
1.观察图10.1-2,回答:
测量浮力的工具是。
2.怎样测量浮力,图中铝块的重力是,受到的浮力是。
【及时反馈2】
在课本P52图10.1-7中,计算物体受到的浮力有多大?
写出计算过程。
【探究3】
1.观察图10.1-3,计算水对长方体上表面的压强为P1,如果上表面的表面积为S,则上表面受到水的压力是F1,方向。
2.观察图10.1-3,计算水对长方体下表面的压强为P2,如果下表面的表面积为S,则上表面受到水的压力是F2。
方向。
3.比较F1和F2的大小,说明浮力产生的原因是什么?
方向如何?
【及时反馈3】
1.浮力属于下列哪一种性质的力()
A.重力B.弹力C.摩擦力D.三种性质的力都有可能
2.将一个正方体物体浸没在水中,如果正方体上表面受到水的压力是1牛,下表面受到水的压力是3牛,则物体受到的浮力是()
A.1牛B.2牛C.3牛D.4牛
【探究4】
1.如图10.1-5,探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关时,要保证浸入液体中物体的不变,观察物体停留在液体中不同深度时,弹簧测力计的读数是否相同,如果相同,说明浮力的大小跟物体浸没的深度,如果不同,说明浮力的大小跟物体浸没的深度。
2.如图10.1-6,探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关,当物体浸在液体中的体积逐渐增大时,弹簧测力计的示数逐渐。
说明物体浸在液体中的体积越大,受到的浮力就。
【及时反馈4】
1.上体育课用的铅球和乒乓球都浸没在水中,受到浮力较大的是。
2.课本图10.1-1中,苹果在浸没在水中下沉时受到的浮力。
(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【课堂检测】
1.在国际单位制中,浮力的单位是()
A.米B.牛顿C.千克D.克
2.下列关于浮力的说法,正确的是()
A.只有水才能产生浮力
B.将一铁块扔到水里,在铁块下沉的过程中不受浮力的作用
C.将一木块扔到水里,在木块上浮的过程中只受浮力的作用
D.浮力方向与重力方向相反
3.在弹簧测力计下悬挂一个重为2.3牛的铝块,把铝块浸没在水中时,发现弹簧测力计的示数变为0.9牛,则铝块受到的浮力是()
A.2.3牛B.0.9牛C.1.4牛D.3.2牛
4.关于影响浮力大小的因素,下列说法正确的是()
A.木块在水中是漂浮的,但是铁块在水中会下沉,说明浮力的大小跟浸在液体中的固体的密度有关
B.人在水中会下沉,但是在死海中却能漂浮于水面,说明浮力的大小跟液体的密度有关
C.人在水中越往深处走越就觉得所受的浮力大,说明浮力的大小跟浸入水中的深度和浸在水中的体积都有关
D.综上所述,影响浮力大小的因素有固体的密度、液体的密度、浸入液体中的深度、浸在液体中的体积均有关系
5.如图所示,四个体积相同的小球,把它们放在水中静止,甲有
体积露出水面,乙
有
体积露出水面,丙悬浮在水中,丁沉在水底,则所受浮力最小的是()
A.甲球
B.乙球
C.丙球
D.丁球
【知识网络图】
【课后习】
【巩固练习】
基础应用:
1.下列测量工具中,测量浮力的工具是()
A.刻度尺B.量筒C.天平D.弹簧测力计
2.将一物体系在弹簧测力计上,称得其重为100N,将它放入水中,测力计的读数为80N。
则物体受到的浮力是()
A.100NB.80NC.20ND.120N
3.浮力产生的原因是物体的上下表面受到液体的压力不同,如果上表面受到液体的压力是2牛,下表面受到液体的压力是5牛,则物体受到的浮力是:
()
A.2NB.3NC.5ND.7N
4.水下考古队员从“南澳Ⅰ号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面,碗在海里上升(未出水面)过程中()
A.水对碗的压强逐渐减小B.水对碗的浮力逐渐减小
C.水对碗的压强保持不变D.水对碗的浮力保持不变
5.下列事件中,不是利用浮力工作的是()
A.磁悬浮列车B.轮船C.热气球D.密度计
基础提升:
6.用力将皮球全部浸入水中,放手后,从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中()
A.浮力变大,重力变小B.浮力不变,重力不变
C.浮力变小,重力变小D.浮力变小,重力不变
7.下列四个情景中,受到的浮力增大的物体是()
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的潜水艇D.在码头装载货物的轮船
8.分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球,将它们放入水中,三个小球静止
时位置如图所示,以下判断正确的是()
A.甲小球一定是空心的
B.乙小球一定是空心的
C.丙小球一定是空心的
D.三个小球都是实心的
9.如图所示,深潜器在海水中匀速竖直下潜过程中,下列说法正确的是()
A.所受海水的压强增大
B.重力小于浮力
C.浮力逐渐增大
D.重力是维持匀速下潜的原因
10.实验课上,小明通过向水中加盐的方法,使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来。
下列说法正确的是()
A.鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力变大
B.鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力变小
C.鸡蛋由悬浮到漂浮的过程中受到的浮力变大
D.鸡蛋由悬浮到漂浮的过程中受到的浮力变小
综合应用:
11.一长方体铁块按图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。
能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图像是( )
12.下图是“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作,根据此图
若选用的操作是①③⑤或①④⑤,可研究浮力大小与的关系;
若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,可选用的操作是(填序号);
若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用的操作是(填序号)。
参考答案
【课前习】
【课前导学】
1.向上;浮力;液体。
2.弹簧测力计。
3.压力。
4.体积;密度。
【课中习】
【探究1】
1.漂浮;竖直向上。
2.是。
【及时反馈1】
A
【探究2】
1.弹簧测力计。
2.2.3N;1.4N。
【及时反馈2】
测出物体的重力G,
测量物体浸没在水中是弹簧测力计的示数F。
则F浮=G-F。
F浮=G-F=3.2牛-2.2牛=1牛。
【探究3】
1.ρgh1,ρgh1S;竖直向下。
2.ρgh2,ρgh2S;竖直向上。
3.F1小于F2,说明浮力产生的原因是物体上、下表面受到液体对它的压力不同;方向竖直向上。
【及时反馈3】
1.B。
2.B。
【探究4】
1.体积;无关;有关。
2.减小;越大。
【及时反馈4】
1.铅球。
2.不变。
【课堂检测】
1.B.
2.D.
3.C.
4.B.
5.B.
【知识网络图】
【课后习】
【巩固练习】
基础应用:
1.D.
2.C.
3.B.
4.A
5.A
基础提升:
6.D.
7.D.
8.B
9.A.
10.A。
综合应用:
11.B
12.
液体密度
①②③或①②④(填一种即可)
①③④
第2节阿基米德原理
【学习目标】
1.知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。
2.理解阿基米德原理的内容。
3.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。
【课前习】
【课前导学】
1.阅读课本P53图10.2-1实验,请同学在家里完成探究。
填写:
当饮料罐浸入水中更深,排开的水更多时,受到的浮力。
2.阅读课本P54图10.2-2实验,如果甲图中物体所受的重力为G,乙图中物体在水中时测力计是读数为F,则物体所受的浮力F浮=;如果丙图中小桶和排开水所受的总重力为G总,丁图中小桶所受的重力为G桶,则物体排开水所受的重力为G排=。
3.阅读课本P55,填写阿基米德原理:
浸在液体里的物体受到的浮力,浮力的大小它排开的液体受到的重力。
用公式表示就是。
【课中习】
【探究1】
溢水杯的使用:
将水倒入溢水杯中,水面到达溢水口。
将物体浸入溢水杯的水中,被物体排开的这部分水从溢水口流出。
用空小桶接住流出的水,桶中水的体积浸入水中物体的体积。
【及时反馈1】
将质量为79克的铁块(铁的密度为7.9g/cm3)浸没在水中,则此铁块排开水的体积是cm3,合m3。
【探究2】
1.阅读P54,进行学生实验:
根据图10.2-2,将实验结果填在P55表中,并比较浮力和物体排开水所受重力的关系。
2.总结得出:
浸没在水中的物体受到的浮力跟它排开的水重。
说明:
如果换用其他液体来做上述实验,结论也是一样。
即使物体不是浸没,而是一部分体积浸入液体中,它所受的浮力的大小也等于它排开的液体受到的重力。
【及时反馈2】
将一块0.2m3的石块浸没在水中,它排开水的体积是多少?
排开水的质量是多少?
排开水所受到的重力是多少?
受到的浮力是多少?
(g=10N/kg)
【探究3】
利用表中数据,比较浮力和排开水所受的重力之间的关系。
总结出阿基米德原理:
浸在液体里的物体受到的浮力,浮力的大小它排开的液体受到的重力。
用公式表示就是F浮=G排=。
【及时反馈3】
1.一个体积为50cm3的物体浸没在水中,求它受到的浮力是多少?
(g取10N/kg)
2.完成P55例题,并对照课本检查自己的格式和答案。
【课堂检测】
已知铜的密度是8.9g/cm3,铝的密度是2.7g/cm3,煤油的密度是0.8g/cm3,完成下列各题。
1.同体积的铜块和铝块,都浸没在水中,受到浮力较大的是()
A.铜块B.铝块C.一样大D.无法判断
2.同样重的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,哪个受到的浮力大()
A.甲B.乙C.一样大D.无法判断
3.同样重的铜块和铝块,都浸没在煤油中,受到浮力较大的是()
A.铜块B.铝块C.一样大D.无法判断
4.同样重的铜块和铝块,铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,受到浮力较大的是()
A.铜块B.铝块C.一样大D.无法判断
5.同样重的铜块和铝块,铜块浸没在水中,铝块浸没在煤油中,受到浮力较大的是()
A.铜块B.铝块C.一样大D.无法判断
【知识网络图】
【课后习】
【巩固练习】
基础应用:
1.甲、乙、丙三个小球体积相同,将它们放入水中,三个小球静止时位置如图所示,以下判断正确的是()
A.甲小球受到的浮力最小
B.乙小球受到的浮力最小
C.丙小球受到的浮力最小
D.甲小球受到的浮力最大
2.下列有关浮力的说法正确的是()
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体的体积越大,受到的浮力越大
C.物体浸没时没入水中越深,受到的浮力越大
D.物体排开的液体越重,受到的浮力越大
基础提升:
3.小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时,用每小格为0.5N的弹簧测力计、密度大于水的塑料块、烧杯、小桶等器材进行实验,a、b、c、d是四个步骤的示意图,
其中d测量空桶受到的________,此实验操作的正确顺序是________,
由a、b两图中弹簧测力计的读数可求出塑料块受到的浮力F浮为______N;
被排开液体受到的重力G排为_________N;如果关系式________成立,就可得到著名的阿基米德原理。
4.如图所示,重5N的石块浸没在水中称时为3N,则石块的密度是多少?
综合应用:
5.受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发,小明设计了一个测量碗的密度的探究实验,
实验步骤及实验数据如图所示。
根据实验数据,填写计算结果:
碗的体积为cm3;
碗的质量为g;
碗的密度为g/cm3。
参考答案
【课前习】
【课前导学】
1.更大。
2.G–F;G总-G桶;
3.向上;等于;F浮=G排
【课中习】
【探究1】
等于
【及时反馈1】
10;10-5.
【探究2】
相等。
【及时反馈2】
0.2m3;200kg;2000N;2000N。
【探究3】
向上;等于;ρ液gV排。
【及时反馈3】
1.5N
2.略
【课堂检测】
1.C;
2.A;
3.B;
4.B;
5.B.
【知识网络图】
【课后习】
【巩固练习】
基础应用:
1.A;
2.D。
基础提升:
3.重力;adbc。
0.5。
0.5;F浮=G排。
4.2.5*103kg/m3
综合应用:
5.30;60;2。
第3节物体的浮沉条件及应用
【教学目标】
1.理解物体浮沉条件
2.知道密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理
3.培养学生应用物理知识解决简单问题的能力
【课前习】
【课前导学】
1.阅读课本P57图10.3-1,分析物体受到的力是:
和。
当浮力大于重力时,物体,当浮力等于于重力时,物体,
当浮力小于重力时,物体。
2.在家动手做做图10.3-2实验,想一想:
鸡蛋在水中和盐水中受到的重力是相同的,在中受到的浮力较大,所以鸡蛋在容器中的位置不同。
3.阅读课本P58,回答:
木头能浮在水面是因为,木头的密度水的密度,而钢铁制造的轮船能浮在水面是因为轮船是的,这样做可以排开更多的水,因而受到较大的。
4.阅读课本P59,回答:
潜水艇是靠改变自身的来实现浮沉的,能飘在空中的气球,是因为气球里面充的是密度空气的气体,如、和等。
【课中习】
【探究1】
1.如图,将鸡蛋放入浓盐水中,逐渐加入清水,使鸡蛋悬浮在盐水中。
改变鸡蛋放入浓盐水中的位置,观察鸡蛋悬浮时的状态。
分析鸡蛋悬浮在盐水中的受力情况。
结论:
物体悬浮在液体中时,满足:
F浮G物
2.在盐水中加入,可使鸡蛋上浮。
分析鸡蛋在盐水中上浮时受力情况。
结论:
物体在液体中上浮时,满足:
F浮G物
在盐水中加入,可使鸡蛋下沉。
分析鸡蛋在盐水中下沉时受力情况。
结论:
物体在液体中下沉时,满足:
F浮G物
3.分析鸡蛋漂浮在盐水中的受力情况。
结论:
物体漂浮在液体中时,满足:
F浮G物
状态
漂浮
悬浮
沉底
上浮
下沉
力的关系
F浮=G物
F浮=G物
F浮 F浮>G物 F浮 注意区分物体在液体中的五种情况(“三状态”: 漂浮、悬浮、沉底。 “二过程”: 上浮、下沉) 【及时反馈1】 1.一个物体重3N,浸没在水中时受到水对它的浮力4N,则物体会() A.上浮B.下沉C.沉底D.悬浮 2.将实心铁块放在水中,则铁块会() A.上浮B.下沉C.漂浮D.悬浮 【探究2】 1.阅读P58,回答: 人类利用浮力从远古时代就开始了,最初可能从抓住漂浮的树木免于灭顶之灾得到启示,而抱住或骑在一段树干上顺水漂流。 这是人类最早的航行,利用了密度水的木材受到的浮力。 2.做图10.3-5实验,回答: 要使密度比水大的橡皮泥能漂浮在水中,必须做成的,这样它就能排开更多的水,因而受到较大的。 轮船就是根据这个原理制造的。 【及时反馈2】 排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物总共有多重? 所受河水的浮力是多少牛? 船排开河水的体积又是多少? (g=10N/kg) 【探究3】 1.阅读P59,观察图10.3-6装置,进行潜水艇小实验,使模型上浮和下沉。 重点观察潜水艇的水舱及水舱中水的多少对潜水艇浮沉的影响。 结论: 潜水艇——潜水艇的下潜和上浮是靠改变来实现的。 2.阅读课文P59思考。 问: 气球和气艇: 其体内充的是什么气体? 答: 、 或,这几种气体的密度比空气的密度大还是小? 答: 它为什么能够升空? 答: 【及时反馈3】 一个气球充入氢气后总重是20N,体积为2m3,要使气球还能上升到空中,问此气球最多还能装备多重的设备? (g=10N/kg,空气的密度是1.29kg/m3) 【课堂检测】 1.将适量的橡皮泥黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的土仪器。 将它分别放在盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示。 对于这个土仪器所运用的知识或用途,下列说法不正确的是() A.运用了二力平衡的知识 B.运用了物体的漂浮条件 C.用它可以比较不同液体密度的大小 D.用它直接可以测出液体密度的大小 2.鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺,它是利用鸬鹚这种水鸟来进行捕鱼的,这项技艺现在有的风景区还能见到,鸬鹚离开小船钻入水中捕鱼后,则() A.小船始终漂浮,浮力不变 B.小船上浮,浮力增加 C.小船上浮,浮力减少 D.小船下沉,浮力减少 3.一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中,在慢慢往烧杯里注入清水的过程中( ) A.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变小 B.鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变大 C.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力变小 D.鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变 4.如图,物体S在水中静止,当向杯中十分缓慢地加水时,物体S将会() A.加速上升B.保持静止C.加速下降D.无法确定 5.将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中: 石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,则石块在水中所受浮力为 N;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的有关,若剪断图中的细线,石块将(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。 【知识网络图】 【课后习】 【巩固练习】 基础应用: 1.将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如右图,两容器中液体的密度分别是ρA、ρB密度计受到液体的浮力是FA、FB,则密度和浮力的关系分别满足() A.ρA<ρB,FA=FBB.ρA<ρB,FA>FB C.ρA=ρB,FA>FBD.ρA>ρB,FA=FB 2.如图所示,将挂钩下面的细线剪断,则物体A可能: () A.上浮B.下沉C.漂浮D.悬浮 3.如图所示是我国第一艘航空母舰“辽宁号”训练时的图片。 关于航母所涉及到一些科学知识,你认为下列说法错误的是() A.当航母静止在海面时,它所受的浮力等于它的总重力 B.当舰载机起飞时,飞机受到向上的升力大于它的重力 C.当舰载机起飞后,航母受到的浮力大小不变 D.舰载飞机的轮胎采用双胎面,以通过增大受力面积来减小压强 4.一个中学生受到空气的浮力最接近下列哪一个数据() A.0.065NB.0.65NC.6.5ND.65N 5.轮船从河里开到海里,受到的浮力将() A.增大B.减小C.不变D.无法判断 基础提升: 6.两瓶原装饮料,外观包装都有“净含量200ml”的标识(“净含量”指瓶内液体体积),把它们放在水中,静止时状态如图所示。 不计瓶及包装的质量和体积,两饮料瓶受到的浮力F和液体重力G的关系,正确的是() A.F甲=G甲>F乙=G乙 B.F甲=G甲<F乙=G乙 C.F甲>G甲,F乙>G乙 D.F甲<G甲,F乙<G乙 7.话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投人水中可以漂浮,李子投入水中会下沉。 漂浮的西瓜受到的浮力 李子受到的浮力,西瓜的密度 李子的密度。 (均选填“大于”、“小于”或“等于”) 8.体积为120cm3的固体,重1.8N,将此固体浸没水中静止时,此固体对容器底的压力是多少? 综合应用: 9.有一木块漂浮在水面上,露出水面部分的体积是总体积的2/5,求此木块的密度? 参考答案 【课前习】 【课前导学】 1.浮力;重力;上浮;悬浮;下沉。 2.盐水。 3.小于;空心;浮力。 4.自重;小于;氢气;氦气;热空气。 【课中习】 【探究1】 1.等于。 2.盐;大于;清水;小于。 3.等于。 【及时反馈1】 1.A 2.B 【探究2】 1.小于。 2.空心;浮力。 【及时反馈2】 107N;103m3。 【探究3】 1.自重。 2.氢气;氦气;热空气;小;浮力大于重力。 【及时反馈3】 5.8N。 【课堂检测】 1.D 2.C 3.C 4.B 5.1;密度;下沉。 【知识网络图】 【课后习】 【巩固练习】 基础应用: 1.A 2.B 3.C 4.B 5.C 基础提升: 6.A 7.大于;小于。 8.0.6N 综合应用: 9.0.6g/cm3
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- 第十章 浮力 第十