浙教版八上科学水的浮力复习1.docx
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浙教版八上科学水的浮力复习1
教师备课记录表
水的浮力
*教学目标:
1、理解浮力的概念,列举一些日常生活中与浮力有关的现象。
2、知道水及其他液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用,知道空气也有浮力。
3、知道浮力的大小跟哪些因素有关。
4、理解并掌握阿基米德原理及其公式、单位转换,能应用阿基米德原理解决简单的计算问题。
5、能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件。
6、理解密度计的使用原理。
*教学重点
1、影响浮力大小的相关因素。
2、阿基米德原理的应用。
*教学难点
1、通过受力分析判断物体的沉浮。
2、浮力的计算。
教学模式设置:
*导入呈现(考点研究):
一、浮力
1、定义:
浸入液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)对其向上托的力叫浮力。
说明:
(1)浸入包括全部浸入和部分浸入液体中两种情况。
(2)施力物体:
液体或气体。
固体不能产生浮力
受力物体:
浸在液体或气体中的物体。
2、产生原因:
液体(气体)对浸入的物体向上和向下的压力差就是物体受到的浮力。
即
思考:
沉入液体底部的物体是否受到浮力?
(若物体下表面完全与容器底部贴合,则物体不受浮力,如图B)
3、方向:
竖直向上——与重力方向相反
4、大小:
浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开液体的重力。
3、用测力计测浮力的原理:
(视重法计算浮力:
弹簧测力计的两次读数之差)
二、探究影响浮力大小的因素
1、体积
物体受到的浮力大小与物体排开液体体积有关。
在同一种液体中,物体所排开液体体积越大,则该物体受到的浮力越大。
如图②和③
2、液体密度
物体受到的浮力大小与液体密度有关。
当物体排开液体体积一样情况下,液体密度越大,则该物体受到的浮力越大。
如图③和⑤
3、深度
当物体全部浸入液体中后,物体受到的浮力大小和物体所在的深度无关。
如图③和④
*例题讲解:
【例1】:
以下情景中没有受到浮力的物体是( A )
A.
遨游的“天宫一号”
B.
上升的热气球
C.
航行的“辽宁号”
D.
下潜的“蛟龙”号
【例2】:
如图所示,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是( D )
A.
B.
C.
D.
【例3】:
2012年5月9日,中国首座深水钻机平台“海洋石油981”在南海首钻成功,最大作业水深3000米.巨大的金属钻头从没入海水到接触海底的过程中,受到海水的( C )
A.浮力变小,压强变大B.浮力更大,压强不变
C.浮力不变,压强变大D.浮力变小,压强变小*课堂巩固:
练1、如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( C )
A.A物体一定受浮力的作用
B.B物体一定受浮力的作用
C.C物体一定受浮力的作用
D.D物体一定受浮力的作用
练2、关于浮力的说法中正确的是( D )
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.物体没入水中越深,受到的浮力越大
D.浸没在水中的物体,可能不受浮力
练4、小杰同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如右图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( C )
A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变小D.浮力变大,压强变大
练5、某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图.在整个投放过程中,石料以恒定速度下降.乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触湖底前).t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力.则下列说法错误的是( C )
A.石料在t=20s时开始浸入水中
B.石料的重力是1400N
C.石料受到的浮力始终是500N
D.石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N
练8、如图所示是认识浮力的探究实验.
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如(a)实验所示,物重G=5N.
(2)当用手向上托物体时,如(b)实验所示,手对物体向上的托力F=3N.
(3)当物体浸入水后,如(c)实验所示.将(c)实验与(a)、(b)实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力.水对物体的浮力F浮=2N.
(4)该实验是通过等效替换物理方法,建立起浮力概念的.
【知识点2】:
阿基米德原理
一、阿基米德原理
1、内容:
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
2、公式:
。
从公式中可以看出:
液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
说明:
(1)在气体中时,
(2)注意公式中的,当物体部分浸入时,,当物体全部浸入时,。
【例1】:
将重6N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4N的水,物体受到的浮力是( C )
A.10NB.6NC.4ND.2N
【例2】:
三个体积相同而材料不同的球A、B、C,分别静止在不同深度的水里,如图所示,以下说法正确的是( A )
A.A球所受的浮力最小B.A球所受的浮力最大
C.C球所受的浮力小于B球D.C球所受的浮力最小【例3】:
如图所示,将一重力为18N,体积为2×10-3m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在酒精中,则蜡块受到的浮力为16N,此时测力计的示数是2N(g=10N/kg,ρ酒精=0.8×103kg/m3)【例4】:
物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图.下列判断正确的是( B )
A.物块受到的浮力是1牛
B.物块的体积是2×10-4米3
C.物块的密度是3×103千克∕米3
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
练1、将质量为0.5kg的物体,轻轻放入盛满清水的溢水杯中,溢出0.2kg的水,则此物体受到的浮力是( C )(g取10N/kg)
A.5NB.0.5NC.2ND.0.2N
练2、将体积相同的木球A、塑料球B、铜球C都浸没在水中,如图所示,则( A )
A.三个球所受的浮力大小相同
B.B球受的浮力最大
C.C球受的浮力最小
D.A球受的浮力最大
练3、在抗洪抢险中,某村民自制了一个总体积0.7米3的竹筏,放入河水中时有1/5体积浸入水中。
(1)此时竹筏受到的浮力有多大?
1372N
(2)要使水对竹筏产生4500牛的浮力,竹筏应有多大的体积浸入水中?
0.46米3练4、在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4N,当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N,求:
(1)金属零件所受浮力为多少?
0.8N
(2)金属零件的体积为多少?
1X10-4m3
(3)金属零件的密度为多少?
7.4X103kg/m3
练5、如图所示,将重为5N的小球挂在弹簧测力计下,当小球的一半体积浸在水中时,测力计的示数为2N,下列说法正确的是( D )
A.小球的体积为400cm3
B.小球的密度为1.25g/cm3
C.缓缓向下移动弹簧测力计,小球对测力计的拉力最小可达到1N
D.剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为5N
二、浮力的计算方法
1、压力差:
浮力等于物体受到液体对它向上和向下的压力差,即:
2、视重法:
浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的重力:
即:
3、根据阿基米德原理计算:
4、平衡法:
根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件,应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。
三、物体沉浮条件
当或,物体上浮
当或,物体下沉
当或,物体悬浮
漂浮在液面上物体的浮沉条件
注意:
上浮和下沉都是不稳定状态,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态,浮力等于重力;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。
漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态。
(沉到水底:
F浮+F支持力=G)
动态
原因
静态
原因
受力
密度
受力
密度
漂浮
浮力等于重力
实心物体密度小于液体密度
上浮
浮力大于重力
实心物体密度小于液体密度
悬浮
浮力等于重力
实心物体密度等于液体密度
下沉
浮力小于重力
实心物体密度大于液体密度
沉底
浮力小于重力,底部对物体支持力和物体受到的浮力之和等于物体所受的重力
实心物体密度大于液体密度
说明:
A.密度均匀的物体切去一块后浮沉情况不变
【悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
】
B.一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的,则物体密度为
分析:
=G则:
=
C.悬浮与漂浮的比较
相同:
=G
不同:
悬浮;
漂浮;
D.判断物体浮沉(状态)有两种方法:
比较与G或比较与。
E.物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸没在密度为ρ的液体中,示数为F则物体密度为:
F.冰化为水后水面高度不变
G.改变物体的浮沉:
a.自身重力发生改变b.受到的浮力发生改变
H.漂浮问题“五规律”:
⑴规律一:
物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
⑵规律二:
同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
⑶规律三:
同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
⑷规律四:
漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
⑸规律五:
将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
四、浮沉条件及漂浮条件的应用:
(1)潜水艇:
下潜和上浮过程中,其体积不变,所受浮力不变(未露出水面)通过改变自身重力来实现其上浮或下沉。
(2)气球和飞艇:
靠改变自身体积,从而改变浮力来实现其上升或下降的。
(3)轮船:
利用漂浮条件工作的,应满足
。
(4)密度计:
测量液体密度的仪器,使用时是漂浮在液体表面上的。
浮力的解题思路:
浮力这部分知识是力学中综合性最强的知识,它与体积、质量、密度、而立合成、二力平衡及压强的知识机密相关,所以它既是重点又是难点。
对于浮力知识可以概括成两点:
1、阿基米德原理:
,从公式中看出浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,而与物体密度。
体积等因素无关。
当物体全部浸在液体里时,;当物体部分浸在液体中时,。
2、根据对物体的受力分析,列出力的关系式,这是浮力与重力、拉力、压力之间建立起来的桥梁,这也是判断物体状态和解浮力题的关键。
根据上述理论,我们确定解浮力题的基本思路有四步:
(1)确定研究物体,并对物体进行受力分析;
(2)在受力分析的基础上,列出力的关系式;
(3)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式;
(4)根据已知条件解除所求量。
【例1】:
有一艘轮船从东海缓慢驶入黄浦江中,关于轮船受到的浮力F和露出液面的体积V的说法,正确的是(已知ρ海水>ρ江水)( B )
A.F不变,V不变B.F不变,V变小
C.F变小,V变小D.F变小,V变大
【例2】:
如图所示,质地均匀的长方体木块,第一次如甲图所示直立浮在水面上,所受浮力为F1,此时水对其底部压强为p1;第二次变为如图乙所示横浮在水面上,所受浮力为F2,此时水对其底部压强为p2;则( A )
A.F1=F2,p1>p2B.F1>F2,p1>p2
C.F1<F2,p1<p2D.F1=F2,p1=p2
【例3】:
一块马铃薯恰好能悬浮在某一浓度的盐水中,如果将这块马铃薯切成大小不等的两块,仍放到这一盐水中,则(D)
A.大的一块下沉,小的一块漂浮B.两块都下沉C.两块都上
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