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《第十章浮力》复习教学案
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【知识梳理】
一、浮力
1、浮力:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力。
2、浮力的产生原因:浸在液体或气体里的物体,下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力。
3、浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
4、称重法测浮力:F浮=G-F;成因法测浮力:F浮=F向上-F向下
5、探究浮力大小的影响因素:(控制变量法、转换法)结论:浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。
二、阿基米德原理
1、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力;
2、重点公式:F浮=G排=m排=ρ液gV排
3、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。
4、适用条件:液体(或气体)
三、物体的浮沉条件及应用
1、浮力的应用:
(1)调节浮力的大小:采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上;
(2)轮船采用了把它做成空心的办法,使它能够排开更多的水,增大浮力,使轮船能漂浮在水面上;
(3)潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的;
(4)密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。
2、物体的浮沉条件:
(1)物体在液体中的浮沉条件:①上浮:F浮>G;最终结果:漂浮:F浮=G;
②悬浮:F浮=G; ③下沉:F浮<G;最终结果:沉底:F浮+F支=G。
(2)如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:
①ρ物<ρ液,上浮、漂浮; ②ρ物=ρ液,悬浮 ; ③ρ物>ρ液,下沉。
四、浮力大小的计算:
(1)称重法测浮力:F浮=G-F; (2)成因法测浮力:F浮=F向上-F向下 ;
(3)(漂浮/悬浮)二力平衡法:F浮=G物;(4)阿基米德原理法:F浮=G排=m排=ρ液gV排。
【典型例题】
例1、小华在探究影响浮力大小因素的实验中,先在空气中测出圆柱体的重力大小是1.0N ,然后将圆柱体逐渐浸入水中,如图甲所示,她测得圆柱体受到的浮力F和其底面进入水中的深度h 的对应数据如下表:
(1)第1 次实验时弹簧测力计的示数为 N;
(2)当h= cm时,圆柱体刚好全部浸没水中;
(3)如改用浓盐水做实验,在图乙中再画出F-h图线。图线上
h=6cm点的位置变 (高/低),这样的比较是为了探究 对浮力大小的影响。
例2、探究“物体的浮与沉”实验中,老师演示了如下几个实验:
(1)把A图中卷成团的牙膏皮弄成空心后,可以如图B立在水中,受到的重力 ,排开水的体积 ,受到的浮力 ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)如图甲、乙所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力 乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”), 杯中水面升高得多;
(3)如图C所示,鸡蛋沉在装有水的烧杯底部,老师向水中不断加盐,使鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮,则鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力 (均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)我们通过以上三个实验可以发现:重力不变时,可以通过改变 和 而改变浮力,从而改变物体的浮与沉的状态.
例3、有一金属块,在空气中称得重3.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50mL的水从溢水杯中流入量筒,g取10N/kg,求:
(1)金属块的体积; (2)金属块在水中受到的浮力;
(3)金属块在水中时弹簧秤的读数; (4)金属的密度是多少?
例4、某物体的质量为2kg,体积为4×10-3m3,g取10N/kg,求:
⑴该物体重; ⑵该物体的密度;
⑶将其浸没在水中时受到的浮力; ⑷松手后,该物体最后静止时所受浮力是多少?
例5、给你足够的水,量筒一只,怎样测定小瓷酒杯的密度(酒杯的直径小于量筒的直径)请写出主要实验步骤及密度表达式。
【巩固练习】
1、一个2N的钩码,挂在弹簧秤上,当钩码浸没在水中时弹簧示数1.2N,这个钩码受到的浮力是 N。
2、把一个木块浸入水中,当木块浮在水面不动时,浸入水中的体积是木块体积的4/5,木块的密度是 ,如果把它浸没在煤油里,煤油的密度是0.8