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1、精选优质文档-倾情为你奉上10.1 浮力(1) 主备人: 王铁钢 使用人: 班级: 【学习目标】1.知道水中的物体受到浮力的作用。2.会用称重法求解物体受到的浮力。3.知道浮力产生的原因【创设情境】观察现象并讨论问题:上图它们的共同点是:_ _。【自主学习】1什么是浮力?【活动】放入水中的木块放手后,木块从水里浮上来,最后浮在水面上静止不动。【思考】在水里浮上来和浮在水面上的木块受几个力的作用?施力物体是什么?力的方向如何?【小结】从水里浮上来的木块受到竖直向下的 ,施力物体是 。还受到竖直向上的 ,施力物体是 。上浮过程中木块受非平衡力的作用,浮力 重力。木块浮在水面静止不动时,受到竖直向下
2、的 和竖直向上的 。木块在平衡力的作用下保持静止状态。可见,从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力。【结论】1浸在 或者 里的物体受到 的托力,这个力称为浮力。2浮力的方向总是 的。浮力的作用点作用在物体重心上。针对训练1、在图中画出鸡蛋的受力示意图2.浮力的测量【活动探究】下沉的物体是否受到浮力作用呢?【猜想】 【实验器材】 。【要求】明确实验目的是判断浸没在水中的铝块是否受到浮力,以及浮力的大小和方向。铝块要用细线挂牢。读取铝块浸没在水中弹簧测力计的读数时,铝块不要触及杯底或杯壁。【实验步骤】(1)将一铝块挂在弹簧测力计下端,此时弹簧测力计的示数 铝块重G;分析:铝块受到竖直向下的
3、 和竖直向上的 。 的施力物体是地球, 的施力物体是细线。二力的关系是彼此平衡。此时弹簧测力计的示数就是铝块所受的重力。(2)当铝块浸没在水中时,你会看到弹簧测力计示数变 ,此时弹簧测力计示数为F;分析:铝块此时受到三个力的作用,一个是竖直向下的 ,施力物体是地球;一个是竖直向上的 ,施力物体是细线;另一个是竖直向上的 ,施力物体是水。铝块静止不动说明:铝块受到的重力 铝块受到的拉力加上铝块在水中受到的浮力。由于铝块浸没在水中时受到拉力的大小就是此时弹簧测力计的读数。所以铝块受到的重力 铝块在水中秤的读数加上浮力。弹簧测力计两次读数的差就是浸没在水中的铝块受到的浮力。【小结】下沉的物体 (受/
4、不受)到浮力作用。【结论】称重法测浮力的公式:F浮= GF(其中G表示 ,F表示 )练习.一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为14.7N,浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为4.9N,求金属球浸没在水中时所受浮力的大小?3. 浮力产生的原因如图所示:立方体木块浸没在水中,左右两个侧面和前后两个侧面相对应的部位,距液面的深度相同,水对它们的压强P1和P2的大小关系是P1 P2,受力面积s1 S2, 水对它们产生的压力的大小关系是F1 F2。而由于立方体上表面距液面的深度小于下表面距液面的深度,所以它们受到水的压强P上和P下的大小关系是P上 P下,受力面积s上 s下, 水对玻璃圆筒上下的橡皮膜
5、产生的压力的大小关系是F上 F下,方向 。【结论】浮力产生的原因是 针对训练 一边长为2m的正方体物体放在水中,如图所示,它的上表面离水面3m,求物体所受的浮力是多大?方向如何? (g取10Nkg) 课堂练习1、一物体重为8 N,放入水中后弹簧测力计示数变为5 N,则物体在水中受到的浮力为 。2、把一物体挂在弹簧测力计下面静止时,测力计读数为10N则这个物体的重力为_N。将其放入水中称时,弹簧测力计的示数为3N,则其所受浮力为_ N。3、一个铁块重力为30N,将其浸入水中时读数减小了10N,则铁块受到的浮力是_ N.。10.1 浮力(2) 主备人: 王铁钢 使用人: 班级: 【学习目标】探究影
6、响浮力大小的因素【探究过程】【活动】按下图所示的步骤进行实验。步骤:1.如图A所示,将圆柱体挂在弹簧测力计上,测出圆柱体所受的重力。2.如图B所示,将圆柱体逐渐浸入水中,同时观察弹簧测力计的示数,直到其完全浸没,记录你看到的现象和圆柱体全部浸没时弹簧测力计的示数。3.如图C所示,将圆柱体浸没在水中的不同深度处,观察弹簧测力计的示数,记录你看到的现象和数据。4.如图D所示, 将圆柱体浸没在浓盐水中,观察弹簧测力计的示数,与圆柱体浸没在纯水中的示数比较,记录你看到的现象和数据。分析与归纳(l)比较图B和图C得到的结论:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积 (有/无)关。(2)从图C的实验数据可得到
7、的结论:物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (有/无)关。(3)比较图C和图D得到的结论: 物体所受浮力的大小与液体的 有关。【结论】浸在液体中的物体受到浮力的大小与 和 有关。针对训练1、 浸没在液体中的物体受到的浮力大小决定于:( )A. 物体在液体里的深度; B. 物体的体积和形状;C. 物体的体积和液体的密度; D. 物体的密度和液体的密度。2、下面有关物体所受浮力的说法中正确的是( )A、物体的表面积越大所受浮力越大B、物体排开水的体积越大受到的浮力越大C、漂在水面的物体比沉在水底的物体受的浮力大 D、物体没入水中越深受到的浮力越大【课堂检测】1.正方体铝块浸在水中,它的上表
8、面受到的压力是20N,它的下表面受到的压力是30N,这个铝块是否受到了浮力?若它受到的浮力,浮力大小是 N。2.用弹簧测力计称得一石块在空气中25N,把它部分浸入水中时,测力计示数为20N,此时石块所受浮力为 N;若全部浸入水面下10cm处,示数为15N,此时浮力为 N;在全部浸入水面下50cm处,此时浮力将 。比较可知,物体所受浮力和 有关,而由可知物体所受浮力和 无关。3.气球在空中受到 力和 力的作用,当它匀速上升时,这两个力的关系是 。4.用弹簧秤在空气中称一物块,测得重为20 N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧秤的示数为16 N,这时物块受到的浮力是_ _ N。若将物块全部浸没
9、在水中,物块所受浮力为15 N,这时弹簧秤的示数将变为_ _ N。5.挂在弹簧测力计上的铁块重7.9 N,当它全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数是6.9 N,此时铁块所受的浮力为_ _ N,当铁块一半进入水中时,浮力是_ N。6浸没在液体中的某一物体,如果它所处的深度增加,则它受到液体的( )A、压强增加,浮力不变 B、压强增加,浮力增加C、压强不变,浮力增加 D、压强不变,浮力不变7将同一铁块分别浸没于盐水、水、酒精中,铁块受到的浮力是( )A、在盐水中最大 B、在水中最大 C、在酒精中最大 D、在三种液体中一样大;8浸入水中的皮球,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( )
10、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9乒乓球从水底浮到水面过程中,越接近水面上浮速度越快,最后浮出水面,下列判断正确的是()A露出水面前,浮力逐渐增大,露出水面后,浮力继续增大,最后保持不变B露出水面前,浮力保持不变;露出水面后,浮力仍保持不变C露出水面前,浮力逐渐减小;漂浮在水面时,浮力保持不变D露出水面前,浮力保持不变;露出水面后,浮力先减小,最后保持不变10.2 阿基米德原理 主备人: 王铁钢 使用人: 班级: 【学习目标】1、经历探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验过程,做到会操作、会记录、会分析、会论证。2能复述阿基米德
11、原理并书写其数学表达式。3能应用公式F浮=G排 和F浮=液V排计算简单的浮力问题。【温故知新】浸在液体中的物体受到浮力的大小与 和 有关【自主学习】1.阿基米德的灵感 阿基米德洗澡时突然想到:物体浸在液体中的体积就是 的体积。由此,我们在第一节探究出的实验结论可以表述为: 越大,液体的密度越大,它所受的浮力就越大。 想想做做:体验物体排开液体的体积越大,所受的浮力就越大(书本53页图10.2-1) 把装满水的烧杯放在盘子中,再把空的饮料罐按入水中,在手感受浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中。 由于物体的体积与密度的乘积等于质量,物体的体积越大、密度越大,其 越大。如果 越大、 越大,溢出在盘中
12、液体的 也就越大。由此,我们猜想,浮力的大小跟 有关,而液体的重力大小跟它的质量成正比,因此,可以进一步推想,浮力的大小跟 也密切相关。2.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系(1)实验器材:弹簧测力计、细线、圆柱体、溢水杯、小桶、水、酒精(2)设计实验浸在液体中的物体所受浮力的大小可用_测出:先测出物体所受的_力,再读出物体浸在液体中时_的示数,两者之差就是_的大小。物体排开液体所受的重力可用_和_测出:溢水杯中盛满液体,再把物体浸在液体中,让溢出的液体流入小桶中,桶中液体就是物体_的液体,用_测出排开液体所受重力。(3)进行实验用弹簧测力计测出圆柱体的重力G物;用弹簧测力计测出空小桶的重
13、力G桶;将圆柱体浸没入盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的示数F拉用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水;计算出圆柱体受到水的浮力F浮和排出水的重力G排。实验数据记录在表格中次数圆柱体重物G/N小桶重G桶/N浸没入水中后弹簧测力计的示数F/N浮力F浮/N小桶和水的重G桶+水/N排出水的重G排/N123重复步骤、测出圆柱体受到酒精的浮力F酒精和排出酒精的重力G,实验数据记录(4)归纳总结结论: 阿基米德原理:浸在液体中的物体受到 的浮力,浮力的大小等于它 所受的重力 ;公式表达为: . 阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。(5)推导:F浮=液V排(6)影响浮力大小的因素: 。 (注:与物体
14、密度、物体体积无关。)(7)关于v物与v排的关系:1)完全浸没:V排_V物2)未完全浸没:V排_V物。图1小桶重G桶/N浸没入水中后弹簧测力计的示数F/N浮力F浮/N小桶和水的重 G桶+水/N排出水的重G排/N图1图2图3图43.阿基米德原理的应用例1有一物体在水中排开水的质量是100,物体受到水的浮力是多小?例2有一个重8.1N的铝块,当它浸没在水中时受到的浮力是多少?(g取10N/kg)例3.水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下0.5m的过程中,水球受到的浮力变化情况是( )A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 始终不变 D 先增大后不变思路引导:运动员把水球慢慢压入水下的过程中,水球在水中
15、的体积逐渐_,排开水的体积逐渐_,所以水球受到的浮力逐渐_,当水球全部浸入水中后,排开水的体积不再改变,所以受到的浮力_.故选_.【课堂检测】1空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是()A矿泉水瓶受到水对它的浮力 B浮力的方向竖直向上C排开水的体积越大,受到的浮力越大D浸没后压入越深受到的浮力越大2. 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( )(g取10N/kg ) A.5 N B.0.5 N C.2 N D.0.2 N 3外形相同的4个小球放人液体中,静止时如图所示,则受到浮力最小的是() AA
16、球 BB球 CC球 D都相等 4将两个物体分别挂在弹簧测力计上,然后都浸没在水中,发现两支弹簧 测力计的示数都减少了2N,那么这两个物体一定有相同的( ) A密度 B体积 C质量 D重力5.小明将一个西瓜和一个梨子放入水缸中,发现西瓜浮在水面上,而梨子却沉入水底, 如图所示。此时西瓜与梨子受到的浮力相比较( )A.西瓜受到的浮力大 B.梨子受到的浮力大C.它们受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小6某海滨浴场,水底布满鹅卵石,水中游泳的人由深水走向浅水的过程中,以下体验和分析合理的是( )A脚越来越不疼,因为人越来越轻 B脚越来越疼,因为人越来越重C脚越来越不疼,因为水的浮力越来越大了 D脚越
17、来越疼,因为水的浮力越来越小了7物体所受的重力为 5 N,体积为 4 l0-3 m3,当它浸没在水中时,所受的浮力为_N,浮力和重力的合力为_N,方向_。(g取10Nkg)8把重178N的实心铜球挂在弹簧测力计上,浸没在水中后,弹簧测力计的示数是158N,铜球受到的浮力是_ N,铜球的体积是 _cm3。(g取10Nkg)9.有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神,如图所示。“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,连接线是松驰的,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,在此情况下气囊排开水的体积会 ,受到的浮力会 (都选填
18、“变大”、“变小”或“不变”)。10铁球一半浸入水中,排开水的重力为0.8牛,铁球受到的浮力为 牛,当铁球全部浸入水中后,它受到的浮力为 牛。10.3 物体的浮沉条件及应用 主备人: 王铁钢 使用人: 班级: 【学习目标】1.知道物体的浮沉条件。2.会对生活中浮力的现象加以解释。3.知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。【温故知新】1.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它_.这就是著名的阿基米德原理.用公式表示为F浮=_=_.2.当物体浸没在液体中时,它排开液体的体积等于_.即V排=V物3.当物体漂浮在液面上时,它排开液体的体积等于_.【自主学习】【探究点一 物体的浮沉条件】问题1
19、:浸在液体中的物体都会受到浮力,但是有的物体要上浮,有的却要下沉,这是为什么?你能画出图中物体所处几种状况下受力的情况吗? 上浮v悬浮下沉v 物体上浮:F浮 G物 ,上浮的物体最终要漂浮 物体漂浮:F浮 G物 物体下沉:F浮 G物 物体悬浮:F浮 G物(根据上图你能说出什么是悬浮吗?)其中物体处于平衡状态的是 和 。处于非平衡状态的是 和 。问题2:判断物体浮沉的另一种方法对实心的物体而言,根据重力和浮力的关系我们还可以推导出另一种判断浮沉的方法。根据阿基米德原理可得:F浮=液V排g , 又因为G=mg=物V物g 对于浸没的物体而言:V排=V物 若 ,则F浮G,物体上浮。上浮稳定后处于漂浮状态
20、,这时F浮=G【结论】对实心的物体而言液物, 物体上浮,上浮稳定后处于漂浮状态液=物, 物体悬浮在液体中任何深度的地方液物, 物体下沉【探究点二 浮力的利用】1.采用“空心”的办法增大浮力2.改变自身重力来调节浮力和重力关系实现浮沉【轮船原理】从浮力的角度看,轮船采用了_法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上.这种办法的好处是:比同体积的实心体重力_(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_,所以受到的浮力比同体积的实心体受到的浮力_(填“大”或“小”).轮船的大小通常用_来表示.排水量就是轮船_时排开水的_.如果一艘轮船,它的排水量是1104t,在密度为1103kg/m3的河水中航行,根据物体
21、漂浮的条件(F浮=G物),它满载时排开河水的体积是_m3,如果在密度为1.03103kg/m3的海水中,所排开的海水的体积比河水的体积_(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将_一些(填“上浮”或“下沉”)。【潜水艇的浮沉】潜水艇两侧有_,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐_,当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以_在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力_,从而使重力_浮力,而上浮.所以潜水艇是通过改变_来实现上浮和下沉的.【气球和飞艇】气球里的气体密度_空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中.当气球里
22、的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上.飞艇内冲入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实现上升和降落.【典型例题】例1.一艘轮船满载时排开水的质量是2107kg,船的自重是7107N,它最多能装多少千克的货物?当它满载时,它浸入水中的体积是多少立方米?.(g=10N/kg)例2. 密度为0.6103kgm3,边长为l0cm的正方形木块,静止在水面上,(g取l0Nkg)求: (1)木块所受的重力; (2)木块受到的浮力; (3)在木块上表面至少要加多大的力才能使木块全部浸入水中。【课堂检测】1一个鸡蛋沉没在一杯清水中,将下列添加物(足
23、量)分别加入杯内的水中经搅拌后,最终能使鸡蛋浮起来的是 ( ) A、水 B、食盐 C、酒精 D、食用油2.如图所示,将一个质量为8g的小木块缓慢放入一个盛有适量水的烧杯,漂浮在水面上,待木块静止时,烧杯中溢出水6g,则被木块排开的水的质量为( )A、8g B 、6g C、 2g D 、3g3.小明星期天给家里的金鱼缸换水,他刚把鱼缸装满水时,不小心将一个质量为20g的小物块掉入鱼缸中,此时从鱼缸中溢出水14g,则小物块在鱼缸中将会( )A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法判断4.一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中,若将此物体分成大小不等两块,那么 ( ) A、大块将上浮,小块将下沉 B大块将下沉,小块将下沉将上浮C、两块都悬浮 D两块都上浮5.如图所示,浸没在水中的物体,当F浮G物时,物体在水中将 ,最终物体将 在水面处,此时F浮 G物,当F浮=G物时物体在水中将 ,当F浮”、“=”或“”) 9.浮在水面上的木块,它没入水中部分的体积是55厘米3,它在水面上的部分是25厘米3,它受到的浮力多大?它的质量多大?密度多大?10.将体积是500分米3质量是450千克的水雷抛入水中。求水雷在静止时所受的浮力。11.一个实心石块,在空气中用弹簧秤测时示数是10N,当把石块完全浸没在水中时,弹簧秤测得示数是6N,求:石块密度。专心-专注-专业
限制150内