内容正文:
第10章 浮力 班级 姓名
第十章 浮力
【教学目标】
1.认识浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量物体所受浮力大小。
2.认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关,跟液体密度有关。
3.能用阿基米德原理公式计算简单浮力问题。
4.能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件。
5.运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象。
【教学重难点】
1.能用阿基米德原理公式计算简单浮力问题。
2.运用物体的浮沉条件解释实际问题。
【教学过程】
一、求浮力的一般方法
1.压力差法:物体在液体中上、下表面受到的压力差
2.称量法:,是物体在空气中的重力
是物体浸在液体中称量的重力
这种方法还可以求出物体体积,物质的密度及液体的密度
3.阿基米德原理法:若物体与容器底紧密结合,物体不受浮力。
4.平衡法:漂浮或悬浮物体
二、物体的浮沉条件,对实心物体而言
下沉 下沉
上浮 上浮
悬浮、漂浮 悬浮
三、几个规律问题
1.同一物体浮在不同液体中,是一个定值,都等于,此时与成反比(密度计原理,轮船浮在海中或浮在江河中,一木块分别浮在不同液体中)。
2.同种物质组成的不同物体,浮在同一种液体中,
,为一定值,等于(浮在液体中物体,将露出液面部分切去,物体上浮又露出液面,为定值,等于)。
3.漂浮在液体中物体,浮力的变化等于物体重力的变化。
4.如图,细线拉力为T,细线断后,物体上浮至漂浮,浮力的减少等于细线的拉力T,即。
【典型例题】
例1:有一塑料杯,第一次在杯内放一金属块重为,杯口刚好与水面相平;第二次将杯口朝下压入水中,气体不外逸,再在杯底放另一重物,杯底刚好与水面相平,如图,比较和关系是( )
A.
B.
C. D.无法确定
分析:两次塑料杯都刚好没入水中,第二次水要进入杯中,排开水体积小,∴ 。根据物体浮在液面条件,,∴ ,所以选择B。
例2:一个木块浮在水面上露出水面的体积为,把露出水面部分截去,原水下部分又有体积露出水面,这块木块原来体积多大?密度多少?
分析求解:
设:木块未切去浮力为,重为G,水下部分体积为,因为漂浮
二式联立解得:
解法二:依前面提及到规律2
为一定值:,解得,
四、示重实验专题
【方法总结】
表达式:
F1= F2= F3=
推导:(用 F1、F2、F3、g、ρ水等表示)
F水= m物=
V物= ρ物=
ρ液=
【巩固练习】
1.有一金属块,在空气中称得重4.5N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50g 的水从溢水杯中流出,求:(1)金属块在水中时弹簧测力计的读数;(2)金属的密度是多少?(g=10Nkg)
2.小玲将一块矿石挂在弹簧测力计下,然后又将此矿石浸没在水中,测力计两次示数分别如图(甲)、(乙)所示.⑴矿石受到浮力的大小为多少?⑵矿石的密度为多少?(g=10Nkg)
3.如图所示,烧杯内盛有某种液体,把一体积为1×10-4m3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为1.5N,已知铝的密度为2.7×103kg/m3。则铝块在液体中受到的浮力为多少?液体的密度为多少?(g=10Nkg)
4.如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为多少?(g=10Nkg)
5.有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和5倍.把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为 ,两弹簧测力计的示数之比为
6.重16N的正方体物块沉在面积很大的容器底部,现用一根细线将物块提出水面,物块所受的浮力F随物块上升的距离h变化关系如图所示,已知水的密度为1.0×103kg/m3,则下列说法中正确的是