人教版初三物理浮力学案.docx
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人教版初三物理浮力学案
人教版初三物理浮力学案
一、学习目标:
1、知道浮力是怎样产生的;
2、会用弹簧测力计测量物体所受浮力的大小;会通过实验探究影响浮力大小的因素;
3、会通过实验探究,得出浮力的大小与排开液体所受的重力大小的关系;
4、说出阿基米德原理的内容和表达式,会进行简单的计算,应用原理解决有关浮力问题;
二、重点难点:
浮力大小的计算方法正确选择、阿基米德原理实验探究
三、学习过程
基础练习:
(知识回顾)
考点1、浮力
1.定义:
浸在液体中的物体,受到液体的的力叫浮力。
2.方向:
。
3.产生原因:
浸在液体中的物体,受到液体对它向上的压力向下的压力,其压力差就是浮力。
4.影响浮力大小的因素:
物体在液体中所受浮力的大小,跟浸在液体中的、跟液体的有关;而与放入液体中物体的重力、密度、体积和全部浸在液体中的深度无关。
考点2、阿基米德原理
1.内容:
浸在液体(气体)中的物体受到的浮力,浮力的大小等于它的液体(气体)所受的重力,这就是阿基米德原理。
2.表达式:
,还能推出公式。
考点3.浮力计算方法的正确选择
1.压力差法:
F浮=F向上-F向下。
注意:
如果与容器底部之间没有空隙(如桥墩、用胶将木块粘在杯底等),物体将不受浮力。
2.称量法:
F浮=G物-F拉(当题目中出现弹簧测力计条件时,一般选用此方法)
G物其中表示物体在空气中的;F拉表示;F浮表示物体在液体中所受到的浮力。
3.平衡法:
F浮=G物
悬浮时浸没于液体中,V排V物;漂浮时,V排V物;
注意:
悬浮是指物体全部浸入(浸没),这里是两个体积关系的正确区分。
悬浮是指物体部分浸入,这里有三个体积之间关系的正确练习。
4.阿基米德原理法:
F浮=G排=ρ液gV排(题目中出现体积条件时,一般选用此方法)
典型例题
考点1、浮力
1.轮船、木块能浮在水面,这是因为它们受到了水的,它们受到的浮力的施力物体是,方向。
2.下列物体没有受到浮力作用的是()
A.在水中嬉戏的小鸭
B.在蓝天飞翔的老鹰
C.深海潜游的鲸鱼
D.深入河底的桥墩
3.(15济南)将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中.放手后发现:
实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面。
如图所示,比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小。
则()
A.实心球受到的浮力大B.乒乓球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大D.不能确定
4.(15临沂)如图所示,是我国研制的7000米载人潜水器.有关深潜器下潜过程中的说法正确的是()
A.浮力大于重力
B.海水对壳体的压力差越来越小
C.海水对壳体的压强越来越大
D.海水对壳体的压强保持不变
5.(15临沂)在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中,李娟同学将一块重4.2N的铁块悬挂在弹簧测力计的挂钩上
(1)当她手提弹簧测力计将该铁块缓慢放入水中的过程中,
发现弹簧测力计的示数逐渐变,说明物体排开液体的体积
变大,所受浮力变
(2)实验过程中,若弹簧测力计的示数如图所示,此时铁块所
受浮力为N
(3)当铁块完全浸没在水中后,改变它在水中的深度,弹簧测力计
的示数将,说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的
深度。
考点2、阿基米德原理
6.(2015北京1分)某热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受
的浮力为N(g取10N/kg,空气的密度取1.29kg/m3)
7.(15枣庄)在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16c
m的某种液体.弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40cm2,高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如右图所示。
(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=l0N/kg)
求:
(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?
(2)圆筒内所装液体的密度是多少?
考点3.浮力方法的正确选择
8.(15东营)一艘船重为8.0×l0
4N,当船漂浮在水面上时,船排开水的重力为_________N,此时船排开水的体积为___________m3(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
9.(15东营)(2分)如左下图所示,小球悬浮在水中。
请在图中画出小球所受浮力和重力的示意图。
例9图例10图例11图
10.(15聊城)潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用.如右上图所
示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:
F浮G(填“>”、“<”或“=”).
11.(15聊城)如图所示,将一底面积为30cm2,高为10cm的长方体,悬挂在弹簧测力计上,在空气中称量时,弹簧测力计示数为5N.将物体完全浸没在某种液体中,物体下表面距液面20cm时,下表面所受液体压力为4.8N.g取10N/kg.求:
(1)此时物体下表面受到的液体压强.
(2)液体的密度.
(3)此时物体受到的浮力及弹簧测力计的示数.
12.(2016泰安)同一个小球,先后放入四个盛有不同液体的容器中,静止时的位置如图所示。
四个容器中的液面到容器底面的距离相等,则容器底面受到液体压强最大的是()
13.(2016泰安)如图所示,烧杯的底面积是200cm2,里面装有一定量的水(图甲)。
用弹簧测力计吊着未知物体,先将物体浸没在水中(图乙),水位升高到B处,示数是18N;再将物体缓慢提出,使水位下降到AB的中点C处,示数是23N(不计物体带出的水)。
g取10N/kg。
下列判断中正确的是()
①物体的质量是2.8kg;②物体的体积是1×10-3m3
③物体浸没时受到的浮力是15N;④从乙到丙,水对烧杯底面的压强减小了260Pa
A.只有①②④正确B.只有①②③正确C.只有①②正确D.只有③④正确
达标检测
(一)
知识点1.认识浮力
1.乒乓球漂于水面上,乒乓球所受浮力的施力物体是()
A.空气B.乒乓球C.水D.盛水容器
2.(2016温州期末)一艘在水下向左潜行的潜艇,受到的浮力方向表示正确的是()
知识点2.称重法测浮力
3.(2016.湖州中考改编)将一个黄色金属的实心龙雕像悬挂在弹簧测力计上。
在空气中时,弹簧测力计的示数为1.8N,当雕像完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.6N,此时雕像受到的浮力是N.
4.如图所示是认识浮力的探究实验.
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如甲实验所示,物体重G=N。
(2)当用手向上托物体时,如乙实验所示,手对物体向上的托力F=______N.
(3)当物体浸入水后,如丙实验所示.将丙实验与甲、乙实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力.水对物体的浮力F浮=______N.
(4)该实验是通过______物理方法,建立起浮力概念的.
知识点3.浮力产生的原因
5.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为4N,则物体下表面受到水向上的压力为()
A.4NB.6NC.14ND.7N
6.(2016浦东新区月考)如图所示的圆柱体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互________,其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力________,这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。
因此,浮力的方向总是________。
7.(2016阜新)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A、可能跟物体浸入液体的深度有关; B、可能跟物体的重力有关;
C、可能跟物体浸入液体的体积有关; D、可能跟液体的密度 有关。
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:
他在弹簧测力计下端挂一个铁块或铜块,依次把它们缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),可以验证猜想 是正确的;(选填“A、B、C、D”)
(2)从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的 浮力不变,可以验证猜想 是错误的。
(选填“A、B
、C、D”)
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想 是错误的(选填“A、B、C、D”)。
(4)分析比较实验 可得:
浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5)该实验探究主要运用的科学探究方法是:
。
8.(2016三明)如图16所示是探究浮力大小与哪些因素有关的实验:
(1)图甲中,用弹簧测力计测得物体A的重为N;把物体A浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示,则此时物体A受到的浮力大小为N。
(2)观察乙图和丙图的弹簧测力计示数,可知浮力的大小与物体浸没在水中的无关。
1题图
达标检测
(二)
知识点1.探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系
1.(2016桂林模拟)如图1是”探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验的4次测量示意图,这4次测量按实验步骤的先后,合理的顺序是()
A、①②③④B、③①②④C、②①④③D、④①②③
2.(2016衡阳)如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验.
操作的合理顺序是(只填字母).若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式成立,则可得出结论F浮=G排.
3.某教师在”阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验。
(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示。
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示。
(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示。
乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明。
知识点2.阿基米德原理的理解
4.如图所示,A为木块,B为铝片,C为铁球,而且VA=VB=VC,把它们都浸没在水中,则()
A.由于铁的密度大,所以铁球的浮力最大
B.由于铝片的面积大,水对它的压力也大,因此铝片受的浮力最大
C.由于木块要上浮,所以木块受的浮力大
D.三个物体受到的浮力一样大
5.(2016张家界中考)两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,小木块不浮,大石块下沉,比较松手时两者所受的浮力()
A.木块受到的浮力大B.石块受到的浮力大
C.两者受到的浮力一样大D.条件不足,无法比较
知识点3.利用阿基米德原理进行计算
6.(2016天津红桥)将重为2N的物体,放入盛有水的溢水杯中,从杯中溢出0.5N的水,则物体受到的浮力()
A.一定为2.5NB.一定为0.5NC.可能为0.4ND.可能为0.5N
7.我国研制的”蛟龙号”深潜水器在马里亚纳海沟进行7000米级试潜,若“蛟龙号”体积为20m3,完全潜入海水后受到的浮力为N,在海面下潜过程中浮力(选填“变大”“不变”或“变小”)(取海水密度与水的密度相等)。
8.某个热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受的浮力为N(g取10N/Kg,空气密度取1.29Kg/m3)
9.体积为3×10-4m3的金属块浸没在水中。
求:
(1)该金属块排开水的体积。
(2)该金属块所受到的浮力。
10.小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程如图所示,他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计的挂钩上,然后把物体浸没在盛满水的溢水标中,此时弹簧测力计示数为F=0.3N,接着再分别用弹簧测力计测出小桶与排开水的总重为G1=0.5N和空小桶的重为G2=0.2N.
求:
(1)物体浸没水中所受的浮力.
(2)物体的重力.
(3)物体的密度.
11.(2016永州中考)小云同学在学习了“阿基米德原理”后,发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。
下面是他设计测量盐水密度的实验步骤:
(1)如图甲,把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计
的挂钩上,测出合金块的重力G=4.0N;
(2)如图乙,将挂在弹簧
测力计挂钩上的合金块
浸没在盐水中,记下弹簧测力计的示数F=N;
(3)计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力
F浮=N;
(4)根据阿基米德原理计算该盐水的密度
ρ=kg/m3.
(ρ
合金=8.0×103kg/m3、g取10N/kg)
实验完成后,小云同学继续思考:
如果在步骤
(2)中合金块只有部分浸入盐水中(如图丙),则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要(选填“偏大”或“偏小”).
12.(2016广东中考)如图所示,图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1) 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮= N。
两步骤可得出物块排开水所受
的重力G排=。
比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。
(2)如题18-2图所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。
分析图像可得:
当物块没有浸没之
前,h增大时,弹簧测力计示数(选填“变大”、“变
小”或“不变”)。
当h=4cm时,物块所受的浮力为N,浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为 N,该圆柱体物块的高度是cm。
12.(2016淄博)在水平台面上放置一个底面积为100cm2的圆筒形容器,容器内水深20cm,将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下,从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止。
此过程中,弹簧测力计的示数F与长方体下表面到水面的距离h的关系图像如图所示。
(g取10N/kg,容器厚度、细线重均不计,容器内的水未溢出)。
求:
(1)长方体浸没在水中受到的浮力。
(2)长方体浸没时,水对容器底的压强。
13.(2016揭阳)如图甲是修建造码头时用刚缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景。
图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像(取水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
求:
(1)长方体A的高度。
(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力。
(3)长方体A的密度。
典型例题答案
典型题型
1.浮力;水;竖直向上;2.D;3.A;4.C;5.
(1)小;大;
(2)3.8N;(3)不变;无关;
6.3.87×104N;7.题答案:
(1)4N;
(2)2.5×103kg/m3.(3)4800Pa;
8.8×104N;8;9.略;10.=;11.解:
(1)此时物体下表面受到的液体压强为1.6×103Pa.
(2)液体的密度为0.8×103kg/m3.(3)此时物体受到的浮力及弹簧测力计的示数为2.6N.12.A;13.C;
检测一答案
1.C;2.D;3.0.2N;4.5;3;2;类比;5.C;6.平衡;大;竖直向上;
7.
(1)变大;C;
(2)A;(3)B;(4)①⑤与②⑦;8.【答案】
(1)4.2;1.2;
(2)深度;
检测二
1.C;2.DBCA或BDCA;F2-F3=F1-F4;3.浮力;金属块受到的浮力等于它排开的水受到的重力;4.D;5.B;6.D;7.7.2×105N;不变;8.3.87×104N;9.3×10-4m3;3N;
.
10.
(1)0.3N;
(2)0.6N;(3)物体的密度为2×103kg/m3.
11.
(1)3.4N;1.2×103kg/m3.偏小;
12.
(1)BD1.2AE
(2)变小0.836cm
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