内容正文:
第十章 浮力
第1节 浮力
新旧衔接
1.液体内存在各个方向的压强,液体压强的大小与________、________两个因素有关;空气中的物体受到各个方向的大气压强,在粗略计算中,标准大气压强大小约为__________Pa,并且大气压强的大小随海拔高度的增大而____________。
液体密度
深度
1×105
减小
预学检验
2.当物体处于________状态或_____________状态时,我们就说物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,如果此时物体只受到两个力,则物体处于二力平衡,这两个力满足大小________,方向________,作用在______________且在同一物体上。
静止
匀速直线运动
相等
相反
同一条直线上
预学检验
3.小明竖直向上提着质量为5 kg的超市购物袋静止站立,突然感觉提着变轻松了,原来是妹妹用了大小为10 N的力帮忙向上提,此时小明和妹妹两人向上提的力的合力大小为__________N,小明只需要施加大小为__________N的力即可。(g取10 N/kg)
50
40
预学检验
预学新知
1.浮力的概念:浸在液体或气体中的物体受到________的力,这个力叫作浮力。
2.浮力的施力物体:__________。
3.浮力的方向:__________。
向上
液体或气体
竖直向上
预学检验
4.浮力大小的测量:用弹簧测力计测出铝块的重力为10 N,弹簧测力计悬挂铝块浸没在水中,观察到弹簧测力计示数变为7 N,则铝块所受浮力大小为________N。
5.浮力的大小与_____________________、_____________有关。
3
物体浸在液体中的体积
液体的密度
预学检验
6.浮力的产生原因(压力差):F上表面=__________;F下表面=__________;F浮=______________。(F下表面为下表面受到的力,F上表面为上表面受到的力)
p上S
p下S
F下表面-F上表面
预学检验
课堂任务1 认识浮力
1. 把乒乓球按入水中,感受乒乓球受到的浮力,松开手后,观察乒乓球的运动;用手托起一个铝块,慢慢浸没在水中,感受铝块对手的压力变化。
总结:浸在液体中的物体受到________的力,这个力叫作浮力。无论是漂浮的乒乓球,还是沉底的铝块,都会受到水的浮力。
向上
课堂导学
2.观察浮力的方向:如图所示,将乒乓球用细线连接在容器底部,加水后观察细线绷直后的方向;将容器一侧垫高,再观察细线的方向,画出两幅图中小球的受力情况,总结:浮力的方向总是____________的。
图略
竖直向上
课堂导学
3.浮力大小的测量:称重法如图所示。
(1)用弹簧测力计测出铝块的重力G;
(2)把铝块浸没在水中,观察弹簧测力计示数F。
铝块所受浮力F浮=__________。
G-F
课堂导学
例1如图所示,请画出烧杯中物体受到的浮力F浮的示意图。
如图所示:
课堂导学
变式1如图所示,冰块浮于饮料上,冰块所受浮力的施力物体是( )
A.空气
B.柠檬
C.饮料
D.玻璃杯
C
课堂导学
课堂任务2 探究浮力的大小与哪些因素有关
在“探究影响浮力大小因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关:
①与物体浸入液体的深度有关;
②与物体浸在液体中的体积有关;
③与液体的密度有关;
④与物体的形状有关。
课堂导学
进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。
课堂导学
(1)该实验中用到的物理探究方法为______________(填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)图乙中物体所受浮力的大小为________N。
控制变量法
0.4
课堂导学
(3)分析图甲、丙、丁三次实验可知,浮力大小与物体浸入液体的深度________(填“有关”或“无关”)。
(4)分析图____________三次实验可知,浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。
(5)分析图甲、丁、戊三次实验可知,物体浸在液体中的体积一定时,液体的密度越大,所受浮力________。
无关
甲、乙、丙
越大
课堂导学
(6)为验证猜想④,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小球和小船进行实验,小球放入水中下沉,小船放入水中漂在水上,由此他得出结论:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这个结论正确吗?________,理由是______________________________。
不正确
没有控制浸在液体中的体积相同
课堂导学
技巧点拨:利用控制变量法设计实验探究时,探究与哪个因素的关系,就改变哪个因素,同时保证其他因素不变,比较结果,得出结论,实验结论的表述也要遵循控制变量法。
课堂导学
例2 在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计测出长方体物块(可塑)的重力后,当物块分别静止在A、B、C、D、E
位置时,弹簧测力计的
示数和物块在水中的
深度如图甲所示。
课堂导学
(1)静止在A位置时物块受到的浮力为________N。
(2)小军同学分析数据得出:浸没前,浮力与深度有关,你认为他的分析________(填“对”或“不对”),原因是______________________________。
0.2
不对
没有控制浸在液体中的体积不变
课堂导学
(3)把物块捏成球形浸没在水中如图乙所示,由此可得:浸在同一种液体中的物体受到的浮力与物体的________无关,只与__________________有关。
(4)将物块浸没在另一种液体中,弹簧测力计的示数为0.52 N,则物块受到的浮力为______N,说明物体受到的浮力还与液体的________有关。
形状
浸在液体中的体积
0.48
密度
课堂导学
变式2如图甲所示,金属块挂在弹簧测力计下,将金属块慢慢放入水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,如图乙是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图像,由图可知,金属块的质量是________kg,
浸没在水中时受到的浮力是
________N。(g取10 N/kg)
0.5
2
课堂导学
课堂任务3 浮力产生的原因
浮力产生的原因:物体上、下表面所处的________不同,下表面受到液体的压强较________,产生上、下表面的压力差,即F浮=_______________。(用F下表面表示下表面受到的力,F上表面表示上表面受到的力)
深度
大
F下表面-F上表面
课堂导学
例3浸没在水中的正方体铁块棱长为10 cm,下表面受到水向上的压强为4 000 Pa,压力是________N。上表面受到水的压强是________Pa,压力是________N。铁块受到的浮力是________N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
40
3 000
30
10
课堂导学
$$