1、第十章 浮力第十章 浮力第1节 浮力编者：温永丰【学习目标】1.了解浮力的概念2.知道浮力产生的原因，会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小3.初步了解浮力的大小跟哪些因素有关【课前习】【课前导学】1.阅读课本P49，填写：浸在液体中的物体受到 的力，这个力叫做 ，其施力物体是 。2.阅读图10.1-2，想一想，测量浮力所用的工具是 。3.阅读图10.1-3，填写，浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的 不同，这就是浮力产生的原因。4.仔细阅读课本P51实验，有条件（有弹簧测力计）的同学尽量在家里完成探究。结合实际想一想，得出结论：物体在液体中受到浮力的大小，跟它浸在液体中的 有
2、关、跟液体的 有关。【课中习】【探究1】1.将乒乓球用手按住，使其浸没在水中，放手后，乒乓球将向上运动，最后 在水面上，说明乒乓球受到的浮力的方向是 的。2.观察图10.1-1，回答：掉入水里的苹果会受到浮力码？答： 【及时反馈1】浸在水中的物体受到水向的浮力方向是（ ）A.向上 B.向下 C向左 D.向右【探究2】1.观察图10.1-2，回答：测量浮力的工具是 。2.怎样测量浮力，图中铝块的重力是 ，受到的浮力是 。【及时反馈2】在课本P52图10.1-7中，计算物体受到的浮力有多大？写出计算过程。【探究3】1.观察图10.1-3，计算水对长方体上表面的压强为P1 ，如果上表面的表面积为S，
3、则上表面受到水的压力是F1 ，方向 。2.观察图10.1-3，计算水对长方体下表面的压强为P2 ，如果下表面的表面积为S，则上表面受到水的压力是F2 。方向 。3.比较F1和F2的大小，说明浮力产生的原因是什么？方向如何？【及时反馈3】1.浮力属于下列哪一种性质的力（ ）A.重力 B.弹力 C.摩擦力 D.三种性质的力都有可能2.将一个正方体物体浸没在水中，如果正方体上表面受到水的压力是1牛，下表面受到水的压力是3牛，则物体受到的浮力是（ ）A.1牛 B.2牛 C.3牛 D.4牛【探究4】1.如图10.1-5，探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关时，要保证浸入液体中物体的 不变，观察物体停留
4、在液体中不同深度时，弹簧测力计的读数是否相同，如果相同，说明浮力的大小跟物体浸没的深度 ，如果不同，说明浮力的大小跟物体浸没的深度 。2.如图10.1-6，探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关，当物体浸在液体中的体积逐渐增大时，弹簧测力计的示数逐渐 。说明物体浸在液体中的体积越大，受到的浮力就 。【及时反馈4】1.上体育课用的铅球和乒乓球都浸没在水中，受到浮力较大的是 。2.课本图10.1-1中，苹果在浸没在水中下沉时受到的浮力 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）【课堂检测】1. 在国际单位制中，浮力的单位是（ ）A. 米 B. 牛顿 C. 千克 D. 克2. 下列关于浮力的说法，
5、正确的是（ ）A. 只有水才能产生浮力B. 将一铁块扔到水里，在铁块下沉的过程中不受浮力的作用C. 将一木块扔到水里，在木块上浮的过程中只受浮力的作用D. 浮力方向与重力方向相反3. 在弹簧测力计下悬挂一个重为2.3牛的铝块，把铝块浸没在水中时，发现弹簧测力计的示数变为0.9牛，则铝块受到的浮力是（ ）A. 2.3牛 B. 0.9牛 C. 1.4牛 D. 3.2牛4. 关于影响浮力大小的因素，下列说法正确的是（ ）A. 木块在水中是漂浮的，但是铁块在水中会下沉，说明浮力的大小跟浸在液体中的固体的密度有关B. 人在水中会下沉，但是在死海中却能漂浮于水面，说明浮力的大小跟液体的密度有关C. 人在水
6、中越往深处走越就觉得所受的浮力大，说明浮力的大小跟浸入水中的深度和浸在水中的体积都有关D. 综上所述，影响浮力大小的因素有固体的密度、液体的密度、浸入液体中的深度、浸在液体中的体积均有关系5. 如图所示，四个体积相同的小球，把它们放在水中静止，甲有体积露出水面，乙有体积露出水面，丙悬浮在水中，丁沉在水底，则所受浮力最小的是（ ）A甲球 B乙球C丙球 D丁球【知识网络图】【课后习】【巩固练习】基础应用：1. 下列测量工具中，测量浮力的工具是（ ）A. 刻度尺 B. 量筒 C. 天平 D. 弹簧测力计2. 将一物体系在弹簧测力计上，称得其重为100N，将它放入水中，测力计的读数为80N。则物体受到
7、的浮力是（ ）A. 100N B. 80N C. 20N D. 120N3. 浮力产生的原因是物体的上下表面受到液体的压力不同，如果上表面受到液体的压力是2牛，下表面受到液体的压力是5牛，则物体受到的浮力是：（ ）A. 2N B. 3N C. 5N D. 7N4水下考古队员从“南澳号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面，碗在海里上升（未出水面）过程中（ ）A水对碗的压强逐渐减小 B水对碗的浮力逐渐减小C水对碗的压强保持不变 D水对碗的浮力保持不变5. 下列事件中，不是利用浮力工作的是（ ）A磁悬浮列车 B轮船 C热气球 D密度计基础提升：6. 用力将皮球全部浸入水中，放手后，从它刚露出水面到最后漂浮在
8、水面上不动的过程中（ ）A. 浮力变大，重力变小 B. 浮力不变，重力不变C. 浮力变小，重力变小 D. 浮力变小，重力不变7. 下列四个情景中，受到的浮力增大的物体是（ ）A. 从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B. 从长江驶入大海的轮船C. 海面下正在下沉的潜水艇 D. 在码头装载货物的轮船8. 分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球，将它们放入水中，三个小球静止时位置如图所示，以下判断正确的是（ ）A甲小球一定是空心的 B乙小球一定是空心的C丙小球一定是空心的D三个小球都是实心的9. 如图所示，深潜器在海水中匀速竖直下潜过程中，下列说法正确的是（ ）A所受海水的压强增大B重力小于浮力C浮力
9、逐渐增大D重力是维持匀速下潜的原因10实验课上，小明通过向水中加盐的方法，使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来。下列说法正确的是（ ）A鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力变大B鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力变小C鸡蛋由悬浮到漂浮的过程中受到的浮力变大D鸡蛋由悬浮到漂浮的过程中受到的浮力变小综合应用：11. 一长方体铁块按图所示，从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图像是（）12. 下图是“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图若选用的操作是或，可研究浮力大小与 的关系； 若研究浮
10、力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是 （填序号）；若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是 （填序号）。参考答案【课前习】【课前导学】1.向上；浮力；液体。2.弹簧测力计。3.压力。4.体积；密度。【课中习】【探究1】1.漂浮；竖直向上。2.是。【及时反馈1】A【探究2】1.弹簧测力计。2.2.3N；1.4N。【及时反馈2】测出物体的重力G，测量物体浸没在水中是弹簧测力计的示数F。则F浮=G-F。F浮=G-F=3.2牛-2.2牛=1牛。【探究3】1. gh1，gh1S；竖直向下。2. gh2，gh2S；竖直向上。3. F1小于F2，说明浮力产生的原因是物体上、下表面受到
11、液体对它的压力不同；方向竖直向上。【及时反馈3】1.B。2.B。【探究4】1. 体积；无关；有关。2. 减小；越大。【及时反馈4】1. 铅球。2. 不变。【课堂检测】1. B.2. D.3. C.4. B.5. B.【知识网络图】【课后习】【巩固练习】基础应用：1. D.2. C.3. B.4A5. A基础提升：6. D.7. D.8. B9. A.10. A。综合应用：11. B12.液体密度 或（填一种即可） 第2节 阿基米德原理【学习目标】1知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。2理解阿基米德原理的内容。3会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。【课前习】【课前导学】1.
12、阅读课本P53图10.2-1实验，请同学在家里完成探究。填写：当饮料罐浸入水中更深，排开的水更多时，受到的浮力 。2. 阅读课本P54图10.2-2实验，如果甲图中物体所受的重力为G,乙图中物体在水中时测力计是读数为F，则物体所受的浮力F浮= ；如果丙图中小桶和排开水所受的总重力为G总，丁图中小桶所受的重力为G桶，则物体排开水所受的重力为G排= 。3. 阅读课本P55，填写阿基米德原理：浸在液体里的物体受到 的浮力，浮力的大小 它排开的液体受到的重力。用公式表示就是 。【课中习】【探究1】溢水杯的使用：将水倒入溢水杯中，水面到达溢水口。将物体浸入溢水杯的水中，被物体排开的这部分水从溢水口流出。
13、用空小桶接住流出的水，桶中水的体积 浸入水中物体的体积。【及时反馈1】将质量为79克的铁块（铁的密度为7.9g/cm3）浸没在水中，则此铁块排开水的体积是 cm3，合 m3。【探究2】1. 阅读P54，进行学生实验：根据图10.2-2，将实验结果填在P55表中，并比较浮力和物体排开水所受重力的关系。2. 总结得出：浸没在水中的物体受到的浮力跟它排开的水重 。说明：如果换用其他液体来做上述实验，结论也是一样。即使物体不是浸没，而是一部分体积浸入液体中，它所受的浮力的大小也等于它排开的液体受到的重力。【及时反馈2】将一块0.2m3的石块浸没在水中，它排开水的体积是多少？排开水的质量是多少？排开水所
14、受到的重力是多少？受到的浮力是多少？（g=10N/kg）【探究3】利用表中数据，比较浮力和排开水所受的重力之间的关系。总结出阿基米德原理：浸在液体里的物体受到 的浮力，浮力的大小 它排开的液体受到的重力。用公式表示就是F浮=G排= 。【及时反馈3】1. 一个体积为50cm3的物体浸没在水中，求它受到的浮力是多少？（g取10N/kg）2. 完成P55例题，并对照课本检查自己的格式和答案。【课堂检测】已知铜的密度是8.9g/cm3，铝的密度是2.7g/cm3，煤油的密度是0.8g/cm3，完成下列各题。1. 同体积的铜块和铝块，都浸没在水中，受到浮力较大的是（ ）A. 铜块 B. 铝块 C. 一样
15、大 D. 无法判断2. 同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，哪个受到的浮力大（ ）A. 甲 B. 乙 C. 一样大 D. 无法判断3. 同样重的铜块和铝块，都浸没在煤油中，受到浮力较大的是（ ）A. 铜块 B. 铝块 C. 一样大 D. 无法判断4. 同样重的铜块和铝块，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，受到浮力较大的是（ ）A. 铜块 B. 铝块 C. 一样大 D. 无法判断5. 同样重的铜块和铝块，铜块浸没在水中，铝块浸没在煤油中，受到浮力较大的是（ ）A. 铜块 B. 铝块 C. 一样大 D. 无法判断【知识网络图】【课后习】【巩固练习】基础应用：1. 甲、乙、丙三个小
16、球体积相同，将它们放入水中，三个小球静止时位置如图所示，以下判断正确的是( )A甲小球受到的浮力最小 B乙小球受到的浮力最小C丙小球受到的浮力最小D甲小球受到的浮力最大2. 下列有关浮力的说法正确的是（ ）A物体的密度越大，受到的浮力越大 B. 物体的体积越大，受到的浮力越大C物体浸没时没入水中越深，受到的浮力越大 D物体排开的液体越重，受到的浮力越大基础提升：3. 小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用每小格为0.5N的弹簧测力计、密度大于水的塑料块、烧杯、小桶等器材进行实验，a、b、c、d是四个步骤的示意图，其中d测量空桶受到的_，此实验操作的正确顺序是_，由a、b两图中弹簧测力计的读
17、数可求出塑料块受到的浮力F浮为_N；被排开液体受到的重力G排为_N；如果关系式_成立，就可得到著名的阿基米德原理。4. 如图所示，重5N的石块浸没在水中称时为3N，则石块的密度是多少？综合应用：5. 受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发，小明设计了一个测量碗的密度的探究实验，实验步骤及实验数据如图所示。根据实验数据，填写计算结果：碗的体积为 cm3；碗的质量为 g；碗的密度为 g/cm3。参考答案【课前习】【课前导学】1. 更大。2. G F；G总-G桶；3. 向上；等于；F浮=G排【课中习】【探究1】等于【及时反馈1】10；10-5.【探究2】相等。【及时反馈2】0.2m3；200kg；2000
18、N；2000N。【探究3】向上；等于；液gV排。【及时反馈3】1. 5N2. 略【课堂检测】1. C；2. A；3. B；4. B；5. B【知识网络图】【课后习】【巩固练习】基础应用：1. A；2. D。基础提升：3. 重力；adbc。0.5。0.5；F浮=G排。4. 2.5*103kg/m3综合应用：5. 30；60；2。 第3节 物体的浮沉条件及应用【教学目标】1. 理解物体浮沉条件2. 知道密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理3. 培养学生应用物理知识解决简单问题的能力【课前习】【课前导学】1. 阅读课本P57图10.3-1，分析物体受到的力是： 和 。当浮力大于重力时，物体 ，当浮力
19、等于于重力时，物体 ，当浮力小于重力时，物体 。2. 在家动手做做图10.3-2实验，想一想：鸡蛋在水中和盐水中受到的重力是相同的，在 中受到的浮力较大，所以鸡蛋在容器中的位置不同。3. 阅读课本P58，回答：木头能浮在水面是因为，木头的密度 水的密度，而钢铁制造的轮船能浮在水面是因为轮船是 的，这样做可以排开更多的水，因而受到较大的 。4. 阅读课本P59，回答：潜水艇是靠改变自身的 来实现浮沉的，能飘在空中的气球，是因为气球里面充的是密度 空气的气体，如 、 和 等。【课中习】【探究1】1. 如图，将鸡蛋放入浓盐水中，逐渐加入清水，使鸡蛋悬浮在盐水中。改变鸡蛋放入浓盐水中的位置，观察鸡蛋悬
20、浮时的状态。分析鸡蛋悬浮在盐水中的受力情况。结论：物体悬浮在液体中时，满足：F浮 G物2. 在盐水中加入 ，可使鸡蛋上浮。分析鸡蛋在盐水中上浮时受力情况。结论：物体在液体中上浮时，满足：F浮 G物在盐水中加入 ，可使鸡蛋下沉。分析鸡蛋在盐水中下沉时受力情况。结论：物体在液体中下沉时，满足：F浮 G物3. 分析鸡蛋漂浮在盐水中的受力情况。结论：物体漂浮在液体中时，满足：F浮 G物状态漂浮悬浮沉底上浮下沉力的关系F浮=G物F浮=G物F浮G物F浮G物注意区分物体在液体中的五种情况（“三状态”：漂浮、悬浮、沉底。“二过程”：上浮、下沉）【及时反馈1】1. 一个物体重3N，浸没在水中时受到水对它的浮力4
21、N，则物体会（ ）A. 上浮 B. 下沉 C. 沉底 D. 悬浮2. 将实心铁块放在水中，则铁块会（ ）A. 上浮 B. 下沉 C. 漂浮 D. 悬浮【探究2】1. 阅读P58，回答：人类利用浮力从远古时代就开始了，最初可能从抓住漂浮的树木免于灭顶之灾得到启示，而抱住或骑在 一段树干上顺水漂流。这是人类最早的航行，利用了密度 水的木材受到的浮力。2. 做图10.3-5实验，回答：要使密度比水大的橡皮泥能漂浮在水中，必须做成 的，这样它就能排开更多的水，因而受到较大的 。轮船就是根据这个原理制造的。【及时反馈2】排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物总共有多重？所受河水的浮力是
22、多少牛？船排开河水的体积又是多少？（g=10N/kg）【探究3】1. 阅读P59，观察图10.3-6装置，进行潜水艇小实验，使模型上浮和下沉。重点观察潜水艇的水舱及水舱中水的多少对潜水艇浮沉的影响。结论：潜水艇潜水艇的下潜和上浮是靠改变 来实现的。2. 阅读课文P59思考。问：气球和气艇：其体内充的是什么气体？答： 、 或 ，这几种气体的密度比空气的密度大还是小？答： 它为什么能够升空？答： 【及时反馈3】一个气球充入氢气后总重是20N，体积为2m3，要使气球还能上升到空中，问此气球最多还能装备多重的设备？（g=10N/kg，空气的密度是1.29kg/m3）【课堂检测】1. 将适量的橡皮泥黏在
23、铅笔的一端（能使铅笔竖直浮在液体中），这就制成了一个很有用的土仪器。将它分别放在盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。对于这个土仪器所运用的知识或用途，下列说法不正确的是（ ）A运用了二力平衡的知识 B运用了物体的漂浮条件C用它可以比较不同液体密度的大小 D用它直接可以测出液体密度的大小2.鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺，它是利用鸬鹚这种水鸟来进行捕鱼的，这项技艺现在有的风景区还能见到，鸬鹚离开小船钻入水中捕鱼后，则（ ） A小船始终漂浮，浮力不变 B小船上浮，浮力增加C小船上浮，浮力减少 D小船下沉，浮力减少3. 一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水的过程中（）A鸡蛋在
24、露出部分越来越少的过程中受到的浮力变小B鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变大C鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力变小D鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变4. 如图，物体S在水中静止，当向杯中十分缓慢地加水时，物体S将会（ ）A加速上升 B保持静止 C加速下降 D无法确定5. 将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中：石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为 N；从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的 有关，若剪断图中的细线，石块将 （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”） 。【知识网络图】【课后习】【巩固练习】基础应用：1. 将一支密
25、度计先后放入甲、乙两容器中，如右图，两容器中液体的密度分别是A、B 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（ ）AAB ， FA=FB BAB， FAFB CAB， FAFB DAB ， FA=FB2. 如图所示，将挂钩下面的细线剪断，则物体A可能：（ ）A.上浮 B.下沉 C.漂浮 D.悬浮3. 如图所示是我国第一艘航空母舰“辽宁号”训练时的图片。关于航母所涉及到一些科学知识，你认为下列说法错误的是（ ）A. 当航母静止在海面时，它所受的浮力等于它的总重力B. 当舰载机起飞时，飞机受到向上的升力大于它的重力C. 当舰载机起飞后，航母受到的浮力大小不变D. 舰载飞机的轮胎
26、采用双胎面，以通过增大受力面积来减小压强4一个中学生受到空气的浮力最接近下列哪一个数据（ ）A0.065N B0.65N C6.5N D65N5. 轮船从河里开到海里，受到的浮力将（ ）A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断基础提升：6. 两瓶原装饮料，外观包装都有“净含量200ml”的标识（“净含量”指瓶内液体体积），把它们放在水中，静止时状态如图所示。不计瓶及包装的质量和体积，两饮料瓶受到的浮力F和液体重力G的关系，正确的是（ ）A. F甲G甲F乙G乙 B. F甲G甲F乙G乙C. F甲G甲 ，F乙G乙 D. F甲G甲，F乙G乙7. 话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投人水中可以漂浮，
27、李子投入水中会下沉。漂浮的西瓜受到的浮力 李子受到的浮力，西瓜的密度 李子的密度。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 8. 体积为120cm3的固体，重1.8N，将此固体浸没水中静止时，此固体对容器底的压力是多少？综合应用：9. 有一木块漂浮在水面上，露出水面部分的体积是总体积的2/5，求此木块的密度？参考答案【课前习】【课前导学】1. 浮力；重力；上浮；悬浮；下沉。2. 盐水。3. 小于；空心；浮力。4. 自重；小于；氢气；氦气；热空气。【课中习】【探究1】1. 等于。2. 盐；大于；清水；小于。3. 等于。【及时反馈1】1. A2. B【探究2】1. 小于。2. 空心；浮力。【及时反馈2】107N；103m3。【探究3】1. 自重。2. 氢气；氦气；热空气；小；浮力大于重力。 【及时反馈3】5.8N。【课堂检测】1. D2. C3. C4. B5. 1；密度；下沉。【知识网络图】【课后习】【巩固练习】基础应用：1. A2. B3. C4B5. C基础提升：6. A7. 大于；小于。8. 0.6N综合应用：9. 0.6 g/cm3
