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8.6 浮力的应用(三课时)
主备:何楠 班 组 姓名:
第一课时
学习目标:巩固阿基米德原理;会从多方面分析物体的浮沉;会综合应用物体的浮沉解决相关问题。
学习重点和难点:物体浮沉条件的理解。
器材准备:橡皮泥或废牙膏皮、鸡蛋、水、食盐、大烧杯、潜水艇模型、密度计。
学习过程:A、复习及预习展示
1、阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到液体对他 的浮力,浮力大小等于物体 。用公式表示为 ,由公式我们可以知道,物体所受浮力大小只与 和 有关。
2、浸在液体中的物体,当它所受的浮力大于重力时,物体 ;当它所受的浮力小于重力时,物体 ;当它所受的浮力等于重力时,物体 或 。
3、用密度大于水的密度的材料制成的物体要能浮在水面,我们可以把它做成 的,使它能排开更多的水, 就是根据这个道理做成的。
4、潜水艇潜入水中后,排开水的体积是一定的,即它所受的浮力 ,它的沉浮是通过改变 来实现的。
B、探究新知
活动一:物体的浮沉条件
【自主学习】浸在液体中的物体都会受到浮力,但是有的物体要上浮,有的却要下沉,这是为什么?你能画出图中物体所处几种状况下受力的情况吗?
上浮
v
悬浮
下沉
v
物体上浮:F浮 G物。上浮的物体最终要漂浮,物体漂浮:F浮 G物
物体下沉:F浮 G物
物体悬浮:F浮 G物(根据上图你能说出什么是悬浮吗?)
第二课时 沉浮条件
活动三:1:理论探究:比较密度法判断物体的浮沉
①当浸没在液体中且F浮>G物时,物体 ,根据阿基米德原理我们知道F浮= ,根据以前所学知识我们还知道G物= ,同时由于物体浸没在液体中,所以有V排 V物,综合上述关系式我们可以得出液 物 。 ②类似上述推理,我们可以得出,当F浮=G物时,物体 ,
液 物 ;当F浮<G物时,物体 ,液 物 。
2:悬浮和漂浮的异同:
(1)相同之处: 物体受到的浮力都等于物体受到的重力. 即F浮=G物
(2)不同之处:
① 排液体积不同:悬浮时,对实心物体而言,V排=V物;漂浮时,V排<V物.
② 密度不同:对实心物体而言,悬浮时, 物=液; 漂浮时物<液.
活动四:当堂巩固习题第一部分:基础题
1、“死海不死”的故事说的是“……将奴隶和俘虏扔进海里,可他们都漂浮在海面上…”以下解释正确的是 ( )A、他们是水平仍进海里的 B、海水密度等于人体的密度,人在海里自然漂浮C、人漂浮在海面上,浮力总大于其重力 D、人漂浮在海面上,浮力总等于其重力
2、一个鸡蛋沉没在一杯清水里,选择下列添加物(足量)加入杯内的水中,经搅拌后,最终可使鸡蛋浮起来的是 ( )
A.水 B.食盐 C.酒精 D.食用油
3、目前,制造中国自己航母的呼声越来越高,如右图所示是某位
网友提供的中国航母的设想图。一艘航母的舰载机飞离航母后,
则有 ( )
A.航母将上浮,所受浮力减小B.航母将下沉,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力减小 D.航母始终漂浮,所受浮力不变
4、先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10cm,水的质量为5kg,再放入一块重3N的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图7所示).则水溢出后溢水杯底受到水的压强是________Pa,小烧杯中水的重力等于________N。 (g取10N/kg)5、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.
其中物体处于平衡状态的是 和 。处于非平衡状态的是 和 。
【合作探究】1、利用上浮、悬浮、下沉时F浮和G物的关系推导:
物体上浮: ρ物_______ρ液。物体下沉: ρ物_______ρ液。物体悬浮: ρ物_______ρ液
2、物体上浮过程中:未露出液面时,F浮 (不变、变大、变小),露出液面后,F浮 (不变、变大、变小)直到F浮 G物时,物体漂浮在液面上。
2、合作探讨解决下列问题并用试验展示:(1)用什么办法可以使本来在水中下沉的橡皮泥(废牙膏皮)浮在水面? (2)有哪些方法可以使沉在水底的鸡蛋浮起来?
3、合作学习并展示:学习课本轮船”部分,合作完成其中的三个问题并展示。
(1)轮船满载时排开河水的体积是 ; (2)该轮船在海中航行时排开海水的体积为 ; (3)该轮船从河流驶入海洋时将 一些。(说明:展示时要有充分理由)
活动二:讨论潜水艇的工作原理
1.潜在水下的潜水艇受_____力和______力作用。
2. 画出潜水艇上浮、下沉、悬浮、漂浮的受力示意图。
上浮 下沉 悬浮 漂浮
F浮______G F浮______G F浮______G F浮______G
3. 潜在水面下的潜水艇在上浮和下沉的过程中受到的浮力是否变化?(写出判断依据)
4、潜水艇原理:潜水艇是靠改变________________实现上浮和下沉的。
5.潜水艇两侧有 ,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐 ,当潜水艇的重力等于它排开的水重力时,潜水艇可以 在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力 ,从而使重力 浮力,而上浮。所以潜水艇是通过改变 来实现上浮和下沉的。
6、密度计利用 原理,如图所示,同一支
密度计分别放入两种不同液体中,则密度计所受浮力
F甲 F乙,两种液体密度ρ甲 ρ乙。(填“>”、“<”或“=” )
第三课时 习题讲练,课堂阅兵
1、在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图13-76所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有( )
图13-76
A.浮力增大,= B.浮力减小,=
C.浮力不变,> D.浮力不变,<
2、“库尔斯克”号潜艇爆炸沉没,这是因为爆炸后 ( )
A.潜艇残骸受到浮力小于重力 B.潜艇残骸不再受到浮力
C.潜艇爆炸后使海水密度变小了 D.潜艇残骸排开了更大体积的水
3、某物体质量50g,将它浸没在装满水的玻璃杯中,溢出水的质量是40g,因此物体在
水中将 。(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)
4、有一潜水艇悬浮在水中,如图所示.当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将________(填“上浮”或“下沉”).在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力将________(填“变大”“变小”或“不变”).
5、质量为40kg的木块放在水中,木块露出水面的体积为1.0×10-2m3. 求:(1)木块受到水的浮力多大?(g=10N/kg) (2)木块的体积多大? (3)木块的的密度多大?
6、把一个塑料袋装满水,扎紧袋口挂在弹簧测力计下,称得重力是9.8N,将它的全部浸没在水中,弹簧测力计的示数是 ,塑料袋受到的浮力是 。(塑料袋的体积及重力忽略不计)
7、把质量相等、体积不同的两个球,放入液体中静止时,大球漂浮,小球悬浮,若两球所受浮力分别为F甲和F乙,则( )
A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.F甲=F乙 D.条件不足,无法判断
8、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16甲,然后将其逐渐浸入水中,如图16乙是弹簧测力计示数随圓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
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