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1、第九單元 浮力
【考點(diǎn)掃描】
1、 知道浮力的概念,會用彈簧測力計(jì)測浮力。
2、 知道阿基米德原理,能運(yùn)用阿基米德原理進(jìn)行簡單計(jì)算。
3、 理解物體的浮沉條件,能運(yùn)用浮沉條件和密度知識來判斷物體的浮沉。
4、 知道物體浮沉條件在生活、科學(xué)研究、軍事以及生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。
【教學(xué)重點(diǎn)】阿基米德原理,物體的浮與沉,浮力的測量
【教學(xué)難點(diǎn)】阿基米德原理,物體的浮與沉,浮力的測量
【教學(xué)過程】
一、基本概念整理
1.浮力:一切浸入液體的物體,都受到液體對它_________的力,這個(gè)力叫浮力。浮力方向總是________的。(物體在空氣中也受到浮力)
2.物體沉浮條件:(開始是
2、浸沒在液體中)
方法一:(比浮力與物體重力大小)
(1)F浮G ,________ (3)F浮 =G,____________
方法二:(比物體與液體的密度大?。?
(1) ρ液< G物,________;(2) ρ液> G物,________ (3) ρ液= G物,_______。(不會____)
3.浮力產(chǎn)生的原因:浸在液體中的物體受到液體對它的向上和向下的____差。
4.阿基米德原理:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等于它排開的液體受到的____。(浸沒在氣體里的物體受到的浮力大小等于它排開氣體受到的重力)
5.阿基米德原理公
3、式:
F浮=________=________
6.計(jì)算浮力方法有:
(1)稱量法:F浮=________ ,(G是物體受到重力,F(xiàn) 是物體浸入液體中彈簧秤的讀數(shù))
(2)壓力差法:F浮=________
(3)阿基米德原理:F浮=____=ρ____
(4)平衡法:________ (適合漂浮、懸浮)
7.浮力利用
(1)輪船:用密度大于水的材料做成空心,使它能排開更多的水。這就是制成輪船的道理。
(2)潛水艇:通過改變____________來實(shí)現(xiàn)沉浮。
(3)氣球和飛艇:充入密度____空氣的氣體。
二、講練平臺
例題1:(2020安徽)如圖,某物塊用細(xì)線
4、系在彈簧測力計(jì)下,在空氣中稱時(shí)示數(shù)是15N,浸沒在水中稱時(shí)示數(shù)是5N,則此物塊受到的浮力是 N,物塊的密度是 kg/m3(水的密度是1.0×103kg/m3)。
例題2:(2020大理)一個(gè)質(zhì)量為140g、體積為1.8×10-4m3的物體,用手將其浸沒在水中時(shí),物體受到的浮力為 N,松手后物體將 (填:“上浮”、“下沉”或“懸浮”)。
例題3:(2020天津)某教師在“阿基米德原理”教學(xué)過程中,做了如下演示實(shí)驗(yàn).
(1)在彈簧下端掛上小筒和金屬塊,記下彈簧伸長后指針位置O,如圖甲所示.
(2)溢水杯中裝滿水,把金屬塊全部浸入溢水杯的水中,用燒杯收集
5、排開的水,彈簧縮短,如圖乙所示.
(3)把燒杯中的水全倒入小筒中,彈簧指針又恢復(fù)到原來位置O,如圖丙所示.乙圖的彈簧比甲圖的彈簧縮短了,說明金屬塊受到 的作用;丙圖彈簧指針又恢復(fù)到位置O,說明 ?。?
例題4:(2020濰坊)用釣魚桿釣魚的時(shí)候,魚鉤已經(jīng)鉤住了魚.魚還在水中時(shí),感覺魚很輕,剛把魚從水中拉離水面就感覺魚變“重”了.對釣魚過程的下列幾種解釋,錯誤的是
A.魚離開水后,失去了水的浮力,使人感覺魚變重了
B.魚離開水后,魚的重力增大,使人感覺魚變重了
C.魚離開水后,釣魚線對釣魚桿的拉力會增大
D.釣魚桿是一種費(fèi)力杠桿
例題5:(2020瀘州)如圖所示,水平桌面上
6、放置有甲、乙兩個(gè)完全相同的圓柱形燒杯,分別裝入適量的密度不同但質(zhì)量相等的鹽水,將同一個(gè)雞蛋先后放入甲、乙兩個(gè)燒杯中,雞蛋在甲燒杯中處于懸浮狀態(tài),在乙燒杯中處于漂浮狀態(tài)。下列判斷正確的是
A.甲杯中鹽水密度為ρ甲,乙杯中鹽水密度為ρ乙,則ρ甲>ρ乙
B.雞蛋在甲、乙兩燒杯中受到的浮力分別為F浮和,則F?。?
C.放入雞蛋后,甲、乙兩燒杯對桌面的壓力分別為F甲和F乙,則F甲>F乙
D.放入雞蛋后,甲、乙兩燒杯底部受到的壓強(qiáng)分別為ρ甲和ρ乙,則ρ甲=ρ乙
例題:6:(2020山東泰安,第27題)一重為630N的人漂浮在死海的海面上,則該人受到海水的浮力是多少牛?他浸入海水中的體積是多少立
7、方米?(死海海水的密度ρ海水=1.05×103kg/m3.g取10N/kg)
三、舉一反三
1. (2020蘭州)將重為20N的金屬塊掛在彈簧測力計(jì)下,金屬塊體積的1/4浸入水中并靜止時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為18N,當(dāng)金屬塊全部浸入水中并杯底接觸時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)可能變?yōu)榈?題圖
A.18N B.16N C.14N D.10N
2.(2020義烏)如圖是中國第一艘航母——“瓦良格號”,艦長304米、艦寬70.5米,滿載時(shí)排水量達(dá)67500噸。它滿載時(shí)所受的浮力為 牛?!巴吡几裉枴焙叫械倪^程中,兩側(cè)的護(hù)衛(wèi)艦不能靠它太近是因?yàn)? ,外部的水
8、會把兩艦擠在一起。(g取10牛/千克)
3.(2020株洲)一個(gè)質(zhì)量是60g的雞蛋懸浮在鹽水中不動時(shí),它受到的浮力是 N,如果往鹽水中注入清水,雞蛋將 。(填“下沉”“上浮”或“不動”)(g=10N/kg)
4.(2020安順)某地在江面上修建一座大橋,如圖中甲是使用吊車向江底投放長方形石料的示意圖。在整個(gè)投放過程中,石料以恒定速度下降。乙是鋼繩的拉力F隨時(shí)間t變化的圖像(從開始投放到石料剛好接觸湖底前)。t=0時(shí)刻吊車開始下放石料,忽略水的摩擦阻力,則下列說法錯誤的是:
A.石料在t=20s時(shí)開始浸入水中
B.石料的重力是1400N
C.石料受到的浮力始終是500N
9、
D.石料完全浸沒水中后鋼繩的拉力為900N
5.(2020連云港)下列關(guān)于壓強(qiáng)與浮力的說法正確的是
A.飛機(jī)水平飛行時(shí),機(jī)翼上方的空氣流速大,壓強(qiáng)小
B.潛入水中的潛水艇,潛水越深,所受的浮力就越大
C.歷史上通過馬德堡半球?qū)嶒?yàn)第一次測得了大氣壓的值
D.將裝有水的試管由豎直位置逐漸傾斜的過程中(水未灑出),水對管底的壓強(qiáng)不變
6.(2020達(dá)州)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí),同學(xué)們提出了如下的猜想:
A:可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān);
B:可能與物體的密度有關(guān);
C:可能與物體的體積有關(guān);
D:可能與物體浸在中液體的體積有關(guān);
E:可能與液體的密度有關(guān)。
10、
為了驗(yàn)證上述猜想,小明利用下列器材做了如圖17所示的實(shí)驗(yàn)。
器材:體積相等的鐵塊、銅塊,彈簧測力計(jì),一杯水,一杯鹽水,細(xì)繩。
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)③④,可以驗(yàn)證猜想 是正確的;分析比較實(shí)驗(yàn)④⑤,可以驗(yàn)證猜想 是錯誤的(選填“A、B、C、D、E”)。
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤與②⑥,可以驗(yàn)證猜想 是錯誤的(選填“A、B、C、D、E”)。
(3)分析比較實(shí)驗(yàn) 可得:浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)。
(4)該實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法是: 。
7.(2020包頭)如圖17所示,某工程隊(duì)在一次施工作業(yè)中,以恒定速度沿豎直方向?qū)①|(zhì)量為5×103kg的圓柱形實(shí)心工件從
11、深水中吊起至距水面某一高度。繩子作用在工件上端的拉力F的功率P隨工件上升高度h變化的圖象如圖18所示,不計(jì)水的阻力(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
⑴工件上升的速度大小?
⑵當(dāng)工件露出水面的1/2時(shí)所受的浮力大???
⑶工件的橫截面積S是多大?
四、課堂鞏固
1.(2020江西)浸在水中的蘋果受到豎直 的浮力,浮力的大小等于蘋果排開的 所受的重力
2.(2020茂名)一個(gè)重30N、體積為0.002m3的物體用繩子懸掛著,如圖8所示?,F(xiàn)將物體浸沒在燒杯的水中,物體受到的浮力是__________N(g取10N/kg)。物體浸入水后繼續(xù)下
12、沉的過程中,水對杯底的壓強(qiáng)_________(填“增大”、“不變”或“減小”)。釋放繩子后,物體將_________。
3.(2020遂寧)如圖所示,有一質(zhì)量分布均勻的物體,漂浮在水面上,有的體積露出水面將露出水面的部分切去后,剩余浸在水中的部分將
A上浮 B.懸浮 C下沉 D.無法確定
4.(2020·昆明)如圖7所示,某實(shí)驗(yàn)小組用水、刻度尺、彈簧測力計(jì)和圓柱體探究浮力與深度的關(guān)系。他們分別記錄了不同情況下彈簧測力計(jì)拉力的大小(如表所示),表中辦表示圓柱體下表面浸入水中的深度。
H / m
0
0.01
0.02
0.03
O.04
13、0.05
O.06
0.07
0.08
0.12
0.16
F/N
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
6.O
6.O
(1)當(dāng)h=0.05m時(shí),圓柱體受到的浮力是_________N;
(2)圓柱體完全沒入水中前,彈簧測力計(jì)的拉力F與圓柱體下表面浸入水中深度h的關(guān)系 F=_________。
5.(2020孝感)如圖乙所示,吊籃在熱氣球的拉動下加速豎直上升。試畫出吊籃在此運(yùn)動過程中的受力示意圖(不計(jì)空氣對吊籃的阻力)
6.(2020宿遷)把一質(zhì)量為56g的石塊,放在盛有40ml水的量筒中,水面上升到如圖的位置,(g取10N/kg)求:
(1)石塊的重力
(2)石塊的體積
(3)石塊的密度
(4)石塊所受到的浮力
五、課后作業(yè)