内容正文:
华大教育学科教师辅导讲义
学员编号: 年 级:初二 课 时 数:3
学员姓名:盛诗涵 辅导科目:科学 学科教师:王俊峰
授课类型
T(第一章第三节—水的浮力)
授课日期及时段
2024年11月6日 12:50-14:50
教学内容
1、 同步知识梳理
知识点1:浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的
力叫浮力。
知识点2:浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力, 向上、
向下的压力差即浮力。
知识点3: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)、公式表示:F浮 = G排 =ρ液V排g 从公式中可以看出: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。
(3)、适用条件:液体(或气体)
知识点4:浮沉条件:
F浮与G
ρ液与ρ物
漂浮
F浮=G
ρ液>ρ物
悬浮
F浮=G
ρ液=ρ物
下沉
F浮<G
ρ液<ρ物
上浮
F浮>G,稳定后漂浮
ρ液>ρ物
二、课堂达标检测
题型1:基础概念及判断
例1:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。液 (气)
体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力。
例2:
ρ液>ρ物,F浮 = G,物体将漂 浮
ρ液=ρ物,F浮 = G,物体将悬 浮
ρ液<ρ物,F浮 < G,物体将下 沉
ρ液>ρ物,F浮 > G,稳定后漂浮,物体将上 浮
题型2:阿基米德原理及其应用
例1:某同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的一系列实验。
(1)对比分析②③两次实验,得
出的结论
是:浮力与排开水的体积有关 ;
对比分析③④两次实验,得出的结
论是:浮力与浸没深度无关 ;
对比分析④⑤两次实验,得出的结论
是:浮力与液体密度有关 ;
(2)综合分析和归纳上述实验,得到的较为完整的结论是:
_浮力与液体密度和排开水的体积有关,与浸没深度无关_________。
题型3:根据物体的浮沉条件判断物体的沉浮
例1:如图3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
___小于___乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等
于”),__乙____ 杯中水面升高得多。
例2:(09江苏)一只苹果的质量为140g、体积为1.8×10-4m3,用手将其浸没在
水中时,苹果受到的浮力为 1.8 N(g取10N/kg),松手后苹果将 上浮 (选填
“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
题型4:浮力的计算
例1:某人提起铝块的质量最大是34千克。问在水中能提起的铝块质量是多少千克?(已知ρ铝=2.7×103千克/米3 g=10N/kg )
分析与解:人能够提起最重的重物,无论在空气中还是在水中,人对重物所加的最大拉力是
不变的; 在空气中对铝块进行受力分析:受到的重力和拉力是一对平衡力,即F拉=G=340N
在水中,对铝块进行受力分析:受到的重力、拉力和浮力是平衡力。
则有:F拉+F浮=G’ 所以:F拉=G’—F浮
当铝块全部进入水中时,受到的浮力最大,此时V排等于物体的体积,则
有:
也就是说人在水中能提起的铝块质量是54千克。
题型5:阿基米德原理和物体浮沉条件的综合应用
例1:如图所示,在烧杯中漂浮着一块冰。当冰完全熔化为水时,水面将 如何变化?
分析与解:冰化成水,原来冰所排开水的体积被水占据,只要分析清楚冰
未化成水前占有的体积V1、冰化成水的体积V2之间的关系,即可得知水面的变化情况。若V1
=V2,水面不动;V1<V2,水面上升;V1>V2,水面下降。
如果水面漂浮的是纯净的冰块,它的重力G=ρ冰gV,排开水的体积为V1,有ρ冰gV=ρ水gV1;
冰化为水后,水的重力等于冰的重力,有ρ冰gV=ρ水gV2。可以看出V1=V2。冰化为水后水面
既不上升也不下降,液面高度不变。
三、课堂检测
1.一个漂浮在小型游泳池水面上的小船,一个人从池里捞下面几种物体放入船中,其中能使池中水面升高的是( )
A、从池中捞铁块 B、从水面上捞木块
C、从池中捞石块 D、将池中的一些水装入船中
2.船从海里驶到河里时 ( )
A.船受到的浮力变小,船身沉下去一些; B.船受到的浮力不变,船身浮上来一些;
C.船受到的浮力不变,船身沉下去一些; D.船受到的浮力变大,船身浮上来一些.
3.一均匀物体恰能悬浮在水中,若将此物体切成大小不等的两块,则 ( )
A.大的物块上浮,小的物块下沉. B.两物块都上浮到液面;
C.大的物块下沉,小的物块上浮; D.两物块仍悬浮在水中;
4.用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,在木球上浮的整个过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.木球所受的重力不变,浮力先不变后变大; B.木球所受的重力、浮力都不变;
C.木球所受的重力不变、浮力先不变后逐渐变小。D.木球所受的重力、浮力都变小;
5.如图,体积相等的金属块甲、乙、丙,浸在同一种液体中,丙块底部紧贴容器底( )
A、甲乙丙受到的浮力一样大
B、乙受到的浮力最大
C、丙受到的浮力最大
6.质量相同的实心铁块和铝块分别挂在两只弹簧测力计的下端,然后把铁块、铝块都浸没在煤油里,则( )
A.挂铁块的弹簧测力计读数大些; B.挂铝块的弹簧测力计读数大些
C.无法确定两只弹簧测力计的读数大小挂簧 D.两只弹簧测力计的读数一样大;
7.关于浮力,下列说法中正确的是 ( )
A.同一物体漂浮在不同液体的液面时,物体所受的浮力大小不等;
B.物体完全浸没在同一种液体中,在越深处它所受的浮力越大;
C漂浮在液面上物体所受的浮力一定大于沉到液体中的物体所受的浮 D.漂浮在液面上物体所受的浮力一定等于它所受的重力。
8.水雷重4400N,体积是500dm3,把它浸没在水中,它静止时受到的浮力是 ,则水雷将 (选“上浮”、“悬浮”、“下沉”)。
1、 专题精讲
方法一、压力差法:F浮=F向上-F向下 (F向上=P向上S=ρ液gh1S , F向下=P向下S=ρ液gh2S )
方法二、称重法:F浮=G-F
(G:物体本身的重力;F:物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。)
方法三、原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
(注意:G排:指物体排开液体所受到的力;
m排:指物体排开液体的质量;
ρ液:指物体排开的液体密度;
V排:指物体排开的液体的积。)
方法四、 平衡法:当物体漂浮或悬浮时, F浮=G
2、 专题过关
1、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:
(1)水对容器底面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
此时水对容器底的压强比第(1)问中的大还是小?
2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/kg)
(1)圆柱体受的最大浮力。
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
(3)圆柱体的密度。
3、一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体的体积:
(3)物体悬浮时盐水的密度。
4、一根木头重为1600N,体积为0.2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg.求:
(1)木头的质量;
(2)木头的密度;
(3)木头受到的浮力.
5、一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水。正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图11所示。试求:
(1)A受到的浮力,此时水对容器底部的压强。
(2)若细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。(取g =10N/kg)
6、如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N.剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm3的体积露出水面.求木块的密度.(g取10N/kg)
7、密度是0.6×103 kg/ m3的木块,体积是4 m3当它浮在水面上时,取g=10 N/kg,求:
(1)木块重力; (2)木块受到的浮力;
(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积.
8、如图所示,水面上漂有一块体积为2米3的浮冰,露出水面的体积为0.2米3,。求:该冰块受到的浮力。
9、有一体积为1×10-4 m3的实心铁块,挂在弹簧秤上后浸没在水中(铁块没有接触容器底部),铁的密度为7.8×103kg/m3,求:
(1).铁块的重力。
(2).铁块所受到的浮力。
(3).弹簧秤的示数。
10、有一密度为,边长为10cm的立方体木块浸在水中,如图5所示,若用对木块的拉力是N,求木块此时受到的浮力?(用三种方法)
11、如图5中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?
(a) (b)
12、 一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm.当冰熔化后,水面又下降了0.44cm.设量筒内横截面积为50cm2,求石块的密度是多少?(水=0.9×103kg/m3)
13、一个物块浮在水面上,它没入水中部分的体积是50cm3,露在水面上的部分体积是25cm3。
(1)物块受到的浮力多大?
(2)物块的质量是多大?
(3)物块的密度是多大?
14、弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是1.65 N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是0.9 N.求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度.(g =10 N/kg)
15、把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,已知铜的密度是8.9×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)空心铜球的重力;(2)铜球空心部分的体积。
16、用弹簧测力计测石块,其重为9.8N,若把石块的一半浸没于水中,弹簧测力计的读数为7.84N,(ρ煤油=0.8×103kg/m3)则:
⑴.此石块所受到的浮力是多大?
⑵.这种石块的密度是多少?
⑶.若把石块全部浸入煤油中,弹簧测力计的读数将变为多大?
课后作业
1.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
D.物体的密度越大受到的浮力越小
2、船从江河驶入大海,下列说法上确的是( )
A、受到的浮力增大; B、受到的浮力减小;
C、吃水深度增大; D、吃水深度减小;
3、对密度计下列说法正确的是( )
A、放入密度越小的液体中受的浮力越小; B、放入密度越小的液体中浸入深度越小;
C、密度计的刻度,越往上刻度值越小; D、直管上刻度是均匀的。
3、4、一块质量为m=175克的塑料,体积V=150厘米3,把它放入水中,它将 。(填‘漂浮’、‘悬浮’、‘下沉’)。
5、质量相同的铜球和铁球,自由放入水中,铜球受到的浮力 铁球受到的浮力。(‘大于’、‘小于’、‘等于’)。
6、体积相同的木球和铝球,自由放入水中,木球受到的浮力 铝球受到的浮力。(‘大于’、‘小于’、‘等于’)。
7、潜水艇是靠改变 的办法来实现上浮和下沉的。
8、江波同学看到江中停着一艘轮船,他想:如果地球对所有物体的引力都突然减小一半,这艘轮船的质量和浮沉情况会怎样变化呢?正确的是:质量将________(选填“变大”、“变小”或“不变”),它在水中的位置将________(选填“上浮一些”、“下沉一些”或“不变”)。
9、氢气球体积为1500米3,载重为1.764χ104牛顿,ρ空气=1.29千克/米3,那么氢气球在空气中所受到的浮力为多少?球本身的重力为多少?(ρ氢气=0.09千克/米3)。
10、 质量是500克,体积是0.6分米3的实心物体,求它在水中静止时排开水的体积和受到的浮力?
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