内容正文:
人教版物理八年级下册
第十章 浮力
第1节 浮力
辽宁舰
现请你作为一名工程师,运用所学知识设计并制作一个能够悬浮在水中的潜水艇模型,并且尝试改变其在水中的深度实现上浮和下沉的过程。
单元学习任务
设计并制作
潜水艇模型
任务一
分析潜水艇为什么会受到浮力,以及从部分浸入到浸没的过程中浮力的变化情况
1.浮力的概念
2.称重法测浮力
3.浮力产生原因
4.影响浮力大小因素
任务二
计算潜水艇在海中
潜行时浮力的大小
任务三
分析潜水艇如何实现上浮下潜的,选材并设计模型
阿基米德原理
浮沉条件
学习目标
1. 通过实例,体验感知浮力,认识浮力的方向,形成浮力概念。会用弹簧测力计测量浮力的大小。
2. 能应用同一直线上二力的合成和二力平衡的知识推理得出弹簧测力计测量浮力大小的原理 F浮=G-F拉,通过实验观察和演绎推理认识浮力产生的原因,发展科学思维。
3. 经历探究浮力的大小与哪些因素有关的实验过程,培养获取证据的能力。
4. 通过研究生活中的浮力现象,培养探索自然界奥秘的好奇心和求知欲,激发探究的热情,养成实事求是的科学态度。
1.概念:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力
2.符 号: F浮
3.浮力的施力物体:液体(或气体)
4.方向:
竖直向上
一、浮力
F浮
G
F拉
画出下列物体在水中所受浮力的示意图
例:
一、浮力
F浮
F浮
自主探究
测量物体在水中所受浮力
5.测量:
称重法
F浮= G物- F示
猜想一:液体的密度
猜想二:
猜想三:浸入液体中的体积
猜想:浮力大小与什么因素有关呢?
浸入液体中的深度
浸没后的深度
实验方法:控制变量法
水
弹簧测力计
带有刻度 的圆柱体
设计实验
实验器材:
二、探究影响浮力大小的因素
盐水
实验
探究1:浮力的大小跟浸没后的深度的关系
物体浸没后的深度h 较浅 较深 更深
重力G物/N
弹簧测力计示数F示/N
浮力F浮/N
结论:浮力的大小与浸没后的深度无关
实验
探究2
浮力的大小跟浸在液体中的体积的关系
物体浸在液体中的体积V
重力G物/N
弹簧测力计示数F示/N
浮力F浮/N
1/4V
1/2V
V
探究3
浮力的大小跟液体的密度的关系
液体种类 水 盐水
重力G物/N
弹簧测力计示数F示/N
浮力F浮/N
实验结果表明
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
三、浮力产生的原因
上、下两面所受压力关系
p向上> p向下
F向上> F向下
F浮= F向上-F向下
F向上
h
h’
F向下
6.浮力是液体对物体上、下表面的压力差产生的
压力差法:
三、浮力产生的原因
设计并制作
潜水艇模型
任务一
分析潜水艇为什么会受到浮力,以及从部分浸入到浸没的过程中浮力的变化情况
任务二
计算潜水艇在海中
潜行时浮力的大小
任务三
分析潜水艇如何实现上浮下潜的,选材并设计模型
阿基米德原理
物体的浮沉条件及应用
课堂小结
1.浮力的概念√
2.称重法测浮力√
3.浮力产生原因√
4.影响浮力大小因素√
1.下列物体没有受到浮力的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭
B.在天空中飞翔的老鹰
C.在深海里潜游的鲸鱼
D.深入淤泥的圆柱形桥墩
目标检测
目标1:知道浮力概念和浮力的方向
目标3:理解浮力产生的原因
D
目标检测
目标2:会用称重法测浮力
2.一个重 7 N 的石块,挂在弹簧测力计上,将它浸没在盛满水的溢水杯中时弹簧测力计的示数是4.3 N ,则石块受到的浮力是_____ N ,浮力方向是___________。
2.7
竖直向上
目标检测
目标4:经历实验探究过程,知道影响浮力大小的因素
3.如图甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球,把它们投入水中静止后情况如图所示,它们中受到浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
A
4. 如图所示,把一金属块挂在弹簧测力计下,金属块全部浸没于水中,弹簧测力计的示数为F,若要使弹簧测力计的示数变小,下列做法可行的是( )
A.往烧杯里加水
B.往烧杯里加些食盐
C.往烧杯里加些酒精
D.把弹簧测力计向上提一下,但金属块
不露出水面
B
作业
1.基础类作业:完成导学单相应作业(必做)
2.拓展类作业:有人猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟物体的形状有关”。请你为检验这个猜想设计一个实验。说明实验所需的器材和实验步骤。(以小组为单位合作完成)
课堂练习
1. 将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再将其浸没在水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,关于甲、乙图的说法错误的是 ( )
A. 水对石块的浮力是3 N
B. 水对石块的浮力是1 N
C. 石块的重力为4 N
D. 石块受到的力有重力、拉力和浮力
A
课堂练习
A、B、C三个球浸入液体中的体积:VA<VB= VC
A、B两个球均在酒精中,受到的浮力为:FA浮< FB浮
B、C两个球浸入酒精和水的体积相等,因为水的密度大于酒精的密度,所以受到的浮力为 FB浮<FC浮,选项C正确。
2.如图所示,体积相同的A、B、C 三个球,则它们所受浮力最大的是( )
A.A球 B.B球
C.C球 D.B球和C球
C
课堂练习
3.如下图所示,是大鱼和小鱼的争论,你认为_______鱼的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们所受浮力的大小与_____________________有关.大鱼受到水的压强_________小鱼受到水的压强(选填“大于”“小于”或“等于”)
大
浸在液体中的体积
小于
课堂练习
4.如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。
①如图甲所示,物体A重_______N。
②如图乙所示,把物体A浸没在水中时,物体所受浮力的大小为____N。
③分析甲、乙、丙三图所示实验可得:物体受到的浮力大小与_____________有关。
4.6
1
液体的密度
课堂练习
④若要“探究物体所受浮力大小与物体的密度”是否有关,应选择图丁中________(选填字母)两个物体,并将它们浸没在___________(选填“同种液体”或“不同液体”)中,测出其所受浮力的大小来进行比较。
C、D
同种液体
课堂练习
5.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如下图所示,其中正确的是( )
A B C D
A
课堂练习
6.如图甲在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计的读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。(不计液面变化)求:
(1)分析图像可知,圆柱体重力是 N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是
(3)分析图像BC段,可得结论:物体在液体中浸
没之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 ;
(4)分析图像CD段,可得结论是
12
大
8N
浮力大小与物体浸没深度无关
课堂练习
1. 探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是( )
D
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.3N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
2.如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到水的浮力为 N;如果物块继续下沉,则此物块所受到的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
10
不变
3.两只手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力( )
A.石块所受的浮力大
B.木块所受的浮力大
C.两者所受的浮力一样大
D.条件不足,无法比较
A
4、浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,下列说法中不正确的是( )
A.物体受到的压强增大
B.物体上、下表面受到的压力增大
C.物体上、下表面受到的压力差增大
D.物体受到的浮力不变
C
5、质量相同的铁球和铝球,分别挂在两个相同的弹簧测力计上,将两球同时浸没在水中。若挂铁球的示数变为F1,挂铝球的示数变为F2,则 ( )
A. F1>F2 B. F1=F2 C. F1<F2 D. 无法比较
6.如图所示是同一长方体放在液体中的情况。长方体在图 中受到的浮力最大,在图 中受到的浮力最小。
A
丙
甲
7、如图所示,是游玩海底世界时,小华观察到的鱼吐出气泡上升情景。气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是( )
A.浮力、压强均变小
B.浮力、压强均变大
C.浮力变大,压强变小
D.浮力、压强均不变
C
8、体积相同的三个小球分别放入同种液体中,所处状态如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力F甲>F乙>F丙
B.小球受到的浮力 F甲<F乙<F丙
C.小球受到的浮力F甲=F乙=F丙
D.小球受到的浮力F甲<F乙=F丙
D
9. 如图14所示,一个边长为10 cm的正方体浸没在水中,下表面距水面30 cm,正方体上表面受到水的压强是 Pa,正方体下表面受到水的压力是 ,正方体受到的浮力是
。(g取10 N/kg)
【答案】2000,30,10。
10.如图15甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,则圆柱体的重力为______ N,圆柱体受到的最大浮力是______N。
【答案】0.35,0.1
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