资源描述
浮力 物体的沉浮条件
[设计意图]:
1. 通过实验引发讨论,培养学生探索事物现象的能力。
2. 通过观察实验,培养学生从现象到本质的认识能力。
3. 通过讨论,培养学生团结协作的能力。
[教学目标]:
1.知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。会判断物体浮沉。
2.会对物体进行简单的受力分析,并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。
[教学重点和难点]:
重点:知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。会判断物体浮沉。
难点:会对物体进行简单的受力分析,并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。
[教学过程]:
一.复习提问
什么是力?二力平衡的条件是什么?
二.新课教学
演示实验:将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住),松手后出现什么现象?分析讨论。
图
浸入水中的物体受到哪几个力的作用?(重力、浮力)它们的施力物体是谁?(地球、水)
(1)当=G 时,它受到平衡力的作用,状态(静止)(悬浮)
(2)当>G 时,它受到非平衡力的作用,状态(上浮) 最终悬浮。
(3)当<G 时,它受到非平衡力的作用,状态(下沉) 最终静止()
比较实心物体的密度与液体密度的大小,也可以判断物体的浮沉.
当物<液 上浮; 当物>液 下沉; 当物=液 悬浮
三.例题讲解
例1把质量为250g,体积300cm3的金属球放入水中,静止时它受到的浮力为 N。
解本题的关键在于确定金属球在水中静止时所处的状态。 方法一,求出球的密度ρ球,再跟ρ水比较。方法二,假设该球全部浸没水中,求出它在水中受到的最大浮力,然后跟它的重力比较。
例2 在一个装满水的容器中,放入一个质量为20g的物体,从容器中溢出15g的水,则该物体在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强是( )
A.下沉,压强不变 B.上浮,压强不变
图1
C.漂浮,压强减小 D.悬浮,压强增大
判断浮沉的关键是比较浮力和重力的大小关系;水对容器底部的压强取决于水面的变化情况。
例题3如图1物体悬浮在水中,水对物体向上、向下的压力分别为F1和F2,下列说法正确的是
A.由于物体静止不动,F1、F2是一对平衡力
图2
B.因为物体上表面的面积较大,所以F1<F2
C. F1和F2的合力大小等于物体的重力
D.物体受到合力的方向是向上的
例题4.把一铁块系在气球上,放入水中,恰好悬浮于水中某处,
如图2所示,现沿容器壁缓缓注入一些水,则铁块和气球将 〔 〕
A.仍然悬浮 B.下沉
C.上浮 D.都有可能
例题5如图所示,将一个体积为 1.0 ×10-3m3 重6N的木球用细线系在底面积500㎝2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木球被浸没时,(g=10N/kg)求:
(1)木球浸没在水中受到的浮力;
(2)细线对木球的拉力;
(3)剪断细线,木球处于静止时,本球露出水面的体积多大?
四.完成学案(1--------5题)
物体的沉浮条件(学案)
1.一小球所受的重力为5N.体积为 5 × 10-4 m3。将它浸没在水中时,所受的浮力大小为_________N(取 g=10N/kg),浮力的方向是________。放开手后,小球将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
图4
2.把一个自制密度计分别放入两种不同液体中。情况如图4所示,由此下列判断正确的是〔 〕
A.这个密度计在甲液体中受到的浮力较大 C.甲中液体的密度较大
B.这换个密度计在乙液体中受到的浮力较大D.乙种液体的密度较大
3.如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球质量是________g,甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲 :ρ乙 ___4:5(选填“>”“=”或“<”=)
4.潜水艇在水面下下潜的过程中,受到的浮力,水对它的压强 _______(以上填“增大”或“减小”、“不变”)。
一艘浮在河面上的轮船不装货物时,排开水的体积为200m3;当它装上1800t货物后,排开水的体积是_____m3。(河水的密度1.0×103kg/m3),当它驶入大海会 (填“下沉”或“上浮”、“不变”)
图7-23
5..悬浮在空中的气球要下降,必须____________,从而使___________减小;潜水艇要从水中浮上来,要使潜水艇__________减小.
6.如图7-23所示,浸没在烧杯底部的鸡蛋所受水的浮力Fl小于鸡蛋的重力.现将适量的浓盐水倒入烧杯中,鸡蛋所受的浮力为F2,则Fl与F2的大小关系为 ( )
A.Fl<F2 B.Fl=F2 C.Fl>F2 D.无法确定
7.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B.气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C.密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D.密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关
8.“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—………”。以下是几位同学对该现象的解释,其中正确的是( )
A.奴隶和俘虏是被水平仍进海里的 B.海水密度等于人体的密度,人在海里自然漂浮
C.人被扔进海里漂浮海面时,浮力总大于其重力
D.人被扔进海里漂浮海面时,浮力等于其重力
9.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( )
A.物体上浮,F浮= 6N B.物体悬浮,F浮= 5N
C.物体漂浮,F浮= 5N D.物体沉在水底,F浮= 6N
图7-24
10.将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如图7-24,两容器中液体的密度分别是ρA、ρB 密度计受到液体的浮力是FA、FB,则密度和浮力的关系分别满足( )
A.ρA<ρB , FA=FB B.ρA<ρB, FA>FB
C.ρA=ρB, FA>FB D.ρA>ρB , FA=FB
11.一个实心物体,放在水中静止时,有2/5 的体积露出水面,则该物体的密度是____________kg/m3。
12.有一个木块,把它浸在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10g水,若把它浸在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出______g酒精(酒精密度是0.8×103kg/m3,水的密度是1.0×l03kg/m3,木块的密度是0.5×103kg/m3).
图7-27
13.甲乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体中的情况如图7-27所示,那么两球所受的浮力F甲 F乙,两球的密度ρ甲 ρ乙(填“大于”“小于”或“等于”)
图7-28
14.如图7-28所示,同一物体浸在甲液体中悬浮(图a),浸在乙液体中漂浮(图b)。比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小,及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小,可以确定正确的是( )
A.F甲 = F乙,ρ甲 = ρ乙 B.F甲 = F乙,ρ甲 < ρ乙
C.F甲 < F乙,ρ甲 = ρ乙 D.F甲 > F乙,ρ甲 > ρ乙
15.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图7-29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和的关系,有( )
图7-29
A.浮力增大,= B.浮力减小,=
C.浮力不变,> D.浮力不变,<
16.两实心球a、b的密度之比为4∶3,体积之比为1∶2,放入水中静止后所受浮力之比为2∶3,则可能是 ( )
A.两球均沉入水底 B.两球均漂浮在水面上
C.a球下沉,b球漂浮 D.a球漂浮,b球下沉
图7-30
17.如图7=30所示,一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中,已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全熔化为0℃的水后,容器中水面的位置将( )
A.上升 B.下降C.保持不变D.水面的升或降决定于冰和容器内水的体积
图7-31
18.三个完全相同的实心铜球,分别在如图7-31所示的水、盐水、水银三种液体中静止,所受浮力分别为F甲、F乙、F丙,下面判断正确的是( )
A.F甲= F乙>F丙 B.F甲<F乙<F丙
C.F甲= F乙<F丙 D.F丙<F甲<F乙
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