2019-2020年八年級科學上冊 生活中的水-浮力和浮力的應用教案 浙教版【本講主要內容】浮力和浮力的應用1、認識浮力，知道浮力的存在2、知道浮力大小與哪些因素有關3、理解阿基米德原理，并會用其進行簡單浮力計算4、了解浮力產(chǎn)生的原因5、理解物體的浮沉條件6、能用物體浮沉條件解釋輪船、潛水艇、氣球與飛艇等的原理【知識掌握】【知識點精析】1. 浮力的三要素2. 對阿基米德原理的理解（F浮G排或F浮液gV排）A. 原理中“浸入液體里的物體”指兩種情況B. 能區(qū)分G物與G排；V物與V排；物與液的意義。C. 明確此公式的適用條件：既用于液體也適用于氣體。D. 由此式理解決定浮力大小的因素。即：物體浸在液體中所受浮力的大小跟液體（氣體）的密度和物體排開液體（氣體）的體積有關，而跟物體本身的體積、密度、形狀以及物體浸沒在液體（氣體）中的深度等無關。因此，在用F浮液gV排計算或比較浮力大小時，關鍵是分析液體的密度液和排開液體的體積V排的大小。3. 怎樣判斷物體的浮沉及浮沉的應用A. 物體的浮沉條件 浸沒在液體里的物體若只受重力和浮力的作用，由力運動的關系可知：當F浮>G物 （液>物）時，物體上浮漂?。‵浮G物）。當F浮=G物（液=物）時，物體懸浮。當F浮<G物（液<物）時，物體下沉沉底（F浮+F支G物）。B. 物體浮沉的調節(jié)與應用技術上為了實現(xiàn)浮沉總是設法改變重力與浮力的“力量對比”，來達到目的。若保持浮力不變，可改變自身的重力，實現(xiàn)沉浮；若保持重力不變，可改變排開液體（氣體）的體積來實現(xiàn)沉浮。a 輪船采用“空心”辦法，使它排開水的體積增大，達到增大浮力。b 潛水艇 浮力不變，是通過改變“自重”來實現(xiàn)上浮、下沉的。c 氣球與飛艇 用小于空氣密度的氫氣或氦氣充入氣球和飛艇中，通過改變氣球和氣囊的體積而改變浮力的大小，實現(xiàn)升降。d 密度計 用來測定液體密度的儀器。它利用漂浮原理：G密度計F浮液gV排，即液大，V排就小，密度計露出部分大而做成的。4. 關于液面升降的問題分析：其實質是比較變化前后的V排例：一塊冰浮于水面，如圖所示。那么當冰熔化前后，其水面將_（選填“升高”、“降低”或“不變”）解：冰熔化前：由于漂浮，F(xiàn)浮G物.則V排m冰g/水gm冰/水 冰熔化后：由于m水m冰，由m/V得 V化水m水/水m冰/水因V排水V化水，即冰熔化成水后，剛好填滿原來被冰排開的水的體積，因此，水面保持不變。擴展一 若上題中的冰包含有氣泡，則冰熔化后液面將如何變? 若上題中的冰包含有一小木塊（物<水），則冰熔化后液面又將如何? 若上題中的冰包含有一小石塊（物>水），則冰熔化后又如何?擴展二 如圖甲，鐵塊A疊放在木塊B上，然后放在水缸中，當將鐵塊從木塊上拿下，并放在水缸底部時，水面高度將（ ）A. 上升B. 下降C. 不變D. 無法確定5. 求解浮力問題的一般步驟a 明確研究對象b 明確研究對象所處的運動狀態(tài)（漂浮、懸浮、沉底、上浮或下沉等）c 對研究對象進行受力分析，并畫出受力示意圖（除分析重力、浮力外，還要注意是否有其它相關聯(lián)的物體對它有拉力、壓力等）d 列出物體處于平衡狀態(tài)下的力的平衡方程（在展開方程時，應注意抓住題中的關鍵字“全浸”、“部分浸”、“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等）e 解方程求出未知量?！窘忸}方法指導】例1. 如圖所示，體積相同的甲、乙、丙三個物體浸沒在水中。甲上浮、乙懸浮、丙下沉，在甲露出水面之前，關于它們所受浮力的說法正確的是（ ）A. 甲受到的浮力 B. 乙受到的浮力大C. 丙受到的浮力大 D. 甲、乙、丙受到的浮力一樣大解析：根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)浮=G排=，在出水面前，甲、乙、丙三個物體的V排相同，所以所受浮力大小也一樣，故選D。例2. 一艘輪船從東海駛入長江后，它所受到的浮力（ ）A. 變小 B. 不變 C. 變大 D. 不能確定解析：輪船在海上漂浮，F(xiàn)浮=G物，在長江上還是漂浮，所以F浮=，受到的浮力大小不變，故選B。例3. 一個邊長為a的立方體鐵塊從圖（甲）所示的實線位置（此時該立方體的下表面恰與水面齊平）下降至圖中的虛線位置，則圖（乙）中能正確反映鐵塊所受水的浮力的大小F和鐵塊下表面在水中的深度h關系的圖像是（ ）甲乙解析：根據(jù)F浮=G排=，隨著V排的增加，所受浮力逐漸增加。當完全浸入水中以后V排不變，所以所受浮力也就不變。故選A。例4. 懸浮在水中的潛水艇排出水艙中的一部分水后，受到的浮力大于自身受到的重力，潛水艇將（ ）A. 下沉 B. 上浮 C. 懸浮在水中 D. 先下降后上升解析：當物體所受浮力大于自身所受重力，物體將上浮，故選B。例5. 如圖所示，邊長為10 cm的實心正方體木塊，密度為0.6103kg/m，靜止在裝有足量水的容器中，且上下底面與水面平行，求：（1）木塊的質量；（2）木塊在水中所受浮力的大??；（3）木塊浸在水中的體積；（4）水對木塊下底面的壓強。（取g10 N/kg）解析：（1）（2）木塊漂浮在水中，（3）根據(jù)阿基米德原理，得木塊浸在水中的體積：（4）木塊下底面距水面的深度：則水對木塊下底面的壓強：【考點突破】【考點指要】本節(jié)的主要考點考查浮力的計算，運用阿基米德原理解決有關問題，理解物體的浮沉條件及應用，中考常以選擇、填空、計算形式出現(xiàn)，有一定難度。【典型例題分析】例6. 如圖所示，質量相等的ABC三個小球，放在同一液體中，結果A球漂浮，B球懸浮，C球下沉到容器底部，下列說法中正確的是（ ）A. 如果三個小球都是空心的，則它們的體積可能相等B. 如果三個小球的材料相同，則AB兩球一定是空心的C. 如果三個小球都是空心的，則它們所受浮力的大小關系為FAFBFCD. 如果三個小球都是實心的，則它們密度的大小關系為ABC解析：A、B所受浮力相等，都等于自身重力，C所受浮力小于C球重力，所以F浮A=F浮B>F浮C由此可判斷B正確。例7. 如圖所示，將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形，分別放入相同的甲、乙兩杯水中，靜止時甲杯中橡皮泥所受的浮力_乙杯中橡皮泥所受的浮力（選填“大于”、“小于”或“等于”），_杯中水面升高得多。解析：甲圖中，F(xiàn)浮甲<G泥，乙圖中F浮乙=G泥，所以F浮甲<F浮乙 又因為F浮= 所以V乙排>V甲排 乙杯中水面升高得多，故答案為：小于；乙例8. 一艘輪船滿載時的排水量是7500t，輪船受到的浮力是；滿載時輪船排開水的體積是m3。在水面下3m深處，水對船體的壓強是a（輪船的排水量是指輪船排開水的質量）（g=10N/Kg）解析：排開水的質量為m排=7500t 輪船漂浮 F浮=G排=7.5 又因為F浮= 所以V排= P=例9. 如圖，水面上漂浮一個木塊，在木塊上放一個M=4kg的物體，木塊正好全部沒入水中，若在木塊下掛一個密度為5103kg/m3的合金塊m，木塊懸浮在水中，求合金塊的質量。解析： Vm= 所以 m=【綜合測試】1. 潛水艇充滿水時，可以懸浮在海水中靜止不動。此時，它在豎直方向上受到_力和_力的作用，這兩個力的合力是_。2. 小明把一塊地瓜放進杯中的水里，結果地瓜沉到杯底，如圖所示，請參考表中數(shù)據(jù)判斷，下面哪個辦法能使地瓜浮出水面_。幾種物質密度物質密度冰醋酒精食鹽約3. 一個物體所受的重力為10N，將其全部浸沒在水中時，它所排開的水所受的重力為20N，此時它所受的浮力為_N，放手后物體將_（填“上浮”、“下沉”或“懸浮”），物體靜止時所受浮力為_N。4. “五一”黃金周期間，小明與家人到我省大英縣的“死?！庇瓮妫@“死?！逼鋵嵕褪窍趟?，當人完全浸沒水中時，人受到的浮力_人受到的重力（選填“大于”、“小于”或“等于”），所以人就會自然向上浮起；當人漂浮在水面上靜止不動時，人受到的浮力_人受到的重力（選填“大于”、“小于”或“等于”）。5. 一個空心銅球質量為89g，它能漂浮在水中，且有1/3個球露在水面上，已知銅的密度為8.9103 kg/m3，則此銅球的體積為_cm3，其空心部分的體積為_cm3。6. 潛水員從水下15m的地方上浮到距水面lm的地方，則潛水員所受的浮力和壓強（ ）A. 壓強和浮力都將變大 C. 壓強和浮力都將變小B. 壓強減小，浮力不變 D. 壓強不變，浮力變小7. 如圖所示，在三個相同的容器中分別盛有甲、乙、丙三種液體；將三個完全相同的銅球，分別沉入容器底部，當銅球靜止時，容器底部受到銅球的壓力大小關系是F甲>F乙>F丙，則液體密度相比較（ ）A. 甲的最小 B. 乙的最小 C. 丙的最小 D. 一樣大8. 如圖所示，將兩只同樣盛滿水的溢水杯放在天平的兩盤時天平平衡。將一木塊放在右盤的溢水杯中木塊漂浮在水面上，并將溢出的水取走，此時天平（ ）A. 右邊上移 B. 保持平衡 C. 右邊下移 D. 無法確定9. 小東同學想測出液體B的密度，他手邊只有：一個彈簧測力計、一根細線、一個小石塊、兩個燒杯和足量的水。小東同學根據(jù)這些器材設計出了下面的實驗步驟，但不完整。請你將小東的實驗步驟補充完整：（1）用細線系住小石塊，將適量的水與液體B分別倒入兩個燒杯中；（2）_；（3）用彈簧測力計測出小石塊浸沒在水中受到的拉力F；（4）_。請根據(jù)小東測量的物理量表示出液體B的密度：B=_。10. 小明家買的某品牌的牛奶喝著感覺比較稀，因此他想試著用學過的知識測量一下這種牛奶的密度。他先上網(wǎng)查詢了牛奶的密度應該為1.03g/cm3，然后他找來一根粗細均勻的細木棒，在木棒的表面均勻地涂上一層蠟，并在木棒的一端繞上一段金屬絲（體積不計），做成了一支“密度計”，小明又找來一個足夠深的盛水容器和一把刻度尺，請你幫助小明利用這些器材設計一個測量牛奶密度的方案。要求寫出主要的測量步驟并推導出計算牛奶密度的公式（有足量的水和牛奶）。11. 一個體積為80cm3的物塊，漂浮在水面上時，有36cm3的體積露出水面，試問：（1）物塊所受浮力為多少？（2）物塊的密度為多少？（水1103kg/m3，g10N/kg）12. “曹沖稱象”是家喻戶曉的典故。某校興趣小組模仿這一現(xiàn)象，制作了一把“浮力秤”。將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如圖所示。已知玻璃杯的質量為200g，底面積為30cm2，高度為15cm。（水的密度水1103kg/m3），求：（1）將杯子開口向上豎直放入水中時（注：水未進入杯內），杯子受到的浮力。（2）此時杯子浸入水中的深度（即為該浮力秤的零刻度位置）。（3）此浮力秤的最大稱量（即量程）?！揪C合測試答案】1、重；??；零2、加入食鹽3、20；上浮；104、大于；等于5、133.5；123.56、B 7、A 8、B 9、（2）用彈簧測力計測出小石塊受到的重力G（4）用彈簧測力計測出小石塊浸沒在液體B中受到的拉力 F （說明：其他正確也得分）10、解：測量方法：（1）將“密度計”輕輕放入水中，使其漂浮在水面上，用刻度尺測出“密度計”浸入水中的長度l1（也可以測量露出液面的長度）；（2）將“密度計”輕輕放入待測牛奶中漂浮，用刻度尺測出浸入牛奶中的長度l2計算方法： 11、設物塊質量為m，體積為V1，漂浮在水面上的體積為V2（1）浮力為（2）漂浮時：則物塊密度：12. 解：（1）杯子的重量為G杯G杯mg0.2kg10N/kg2N杯子在水中處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)二力平衡的條件杯子受到的浮力F浮G杯2N（2）設杯子浸入水中時，浸入的深度為h，有F浮G排gShh （2N）/（103kg/m310N/kg30104m2）m（3）當往杯子內放被測物時，若杯子下沉到水面剛好到杯口（水未進杯內）此時杯子下沉的深度為h15102m受到的浮力F浮gS h 103kg/m310N/kg30104m215102m 4.5N設能稱量的最大值為FFF浮G杯 4.5N2N2.5N答：略。