第十章《浮力》
学习目标:
1.知道浮力及其方向,知道浮力产生的原因;
2.会对浮力的大小进行测定,理解阿基米德原理,会解决浮力的问题;
3.理解物体的浮沉条件,知道浮力的应用及其原理。
学习过程:
学习活动1:知识归纳
一、浮力
定义:浸在液体或气体里的物体受到 或 对它竖直向上的力。
二、产生的原因
1、物体下表面受到液体向上的压力,大于上表面受到液体向下的压力, 就是液体对浸入物体的浮力。
2、F浮 = F向上 — F向下
3、方向:总是 的。
三、浮力的测定
实验室浮力测定的具体做法是:先用弹簧测力计测出物体的重力G;然后把物体慢慢浸入液体中,读出弹簧测力计的示数F,求出F浮 = —
四、阿基米德原理
当物体全部或部分浸在液体中时,它会受到 的浮力,浮力的大小等于它所 ________________。即
阿基米德原理同样适用于气体
从公式中可以看出:浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关
五、浮力的计算
1、F浮 = G物
2、F浮 = F向上 — F向下
3、F浮 = G物 — F
4、F浮=G排=ρ液gV排
六、浮力的应用
1、密度计:利用物体 在液面时F浮 = G计 原理工作的。
2、轮 船: 采用“ ”的办法,增大 ,使它排开更多的水,达到增大浮力,最终使F浮 = G船,浮在水面。
3、潜水艇: ①原理:靠改变 (向水舱充水或排水)来实现沉浮。②潜水艇在水面下无论沉、浮,受到的浮力 。当向水舱充水时, :F浮 < G物 ,潜水艇 ; 当F浮 = G物时,潜水艇 ;向水舱外排水,当F浮 > G物 时,则潜水艇 。
4、气球和飞艇: ①采用充密度比空气 的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力 重力而升空。
②气球和飞艇通过改变 ,实现升降。
③气球不能无限制地升入高空,当F浮=G球 时,气球会 ,实际上在没有达到悬浮时,其内部气压大于外部气压而破裂。
七、漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高)
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力 它受的重力;
规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力 ;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积 ;
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的 ;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
八、浮力计算题方法总结:
1、明确研究对象。
2、分析物体受力情况(画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态)
3、选合适的求浮力公式(一般考虑平衡条件)
展示评价1:学生分组展示各组的结果。
学习活动2:通过分析讨论问题,理解并会计算浮力。
1、边长是0.1米的立方体漂浮在水面上,木块的下表面距离水面0.05米,则木块所受的浮力大小是 牛顿,方向为 。
2、一物体浸没在液体中,受到的浮力为10牛,若液体对它向下的压力为7牛,则液体对它向上的压力为 牛。
3、一石块挂在弹簧测力计上,在空气中称时,弹簧测力计示数是4.7牛,把它完全浸没在水中称时弹簧测力计的示数为2.7牛,石块受到的浮力是 牛。
4、物体重5牛,将它放入水中后,它排开水的体积为0.5×10-3米3,则它排开水的重力为 牛,它受到的浮力为 牛。
展示评价2:学生回答教师矫正评价。
学习活动3:课堂检测
1、浸没在液体中的物体,当F浮 > G物 时,物体将 ;当F浮 < G物 时,物体将 ;当F浮= G物 时,物体将 。
2、一物体的重力为37牛,挂在弹簧测力计上,浸没在水中时示数为12牛,则物体受到的浮力为 牛。
3、潜水艇是靠改变 来实现浮沉的,气球是靠改变 来实现升降的。
4、轮船从河里驶入海里,重力 ,浮力 ,排开液体的体积 。
5、密度计是测定 的仪器,它浮在不同液体中受的浮力是 的,在密度较大的液体中排开液体体积 ,玻璃管浸入液面下的深度 。
6.质量相等的实心铁块和木块,都浸没在水中时所受的浮力( )
A、铁块大 B、木块大 C、一样大 D、无法确定
7、密度均匀的实心物体悬浮在水中,将物体截成大小不等的两块后,仍放入水中,则( )
A、大块下沉,小块悬浮 B 、两块都上浮
C 、大块下沉,小块上浮 D、两块都悬浮
8、三个完全相同的实心铁球,分别在如图1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
9、如图2,同一物体浸在甲液体中悬浮,浸在乙液体中漂浮。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密度ρ 甲、ρ乙的大小,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
10.体积相等实心铁块和木块,投入水中静止(水足够多)时所受的浮力( )
A.铁块大 B.木块大
C.一样大 D.无法确定
11.质量相等的实心铁块和木块,投入水中静止时所受的浮力( )
A.铁块大 B.木块大 C.一样大 D.无法确定
12.一容器的水面上浮着一块质量为300克,密度为0.6克/厘米3的木块,试求木块受到的浮力?
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的情况,如图3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”)
14、如图4所示,同一只密度计,先后放入密度为rA和rB的两种液体中,静止时如图,密度计受到浮力FA FB,两液体的密度rA rB
实验探究题15、某实验小组,在探究浮力大小跟哪些因素有关的实验中,做了四次实验。将一铝块挂在弹簧测力计上,第一次在空气中称出铝块重力;第二次使铝块的一半浸在水中;第三次使铝块浸没在水中;第四次使铝块浸没在酒精中。各次的弹簧测力计示数如图5所示。
(1)比较第一次和第二次实验可知,铝块受到的浮力为 牛;
(2)比较第一次和第三次实验可知,铝块受到的浮力为 牛;
(3)比较第二次和第三次实验可知,在同种液体中,物体受到的浮力大小跟_______有关。
(4)比较第三次和第四次实验你得出的结论是:
16、观察如图6所示的实验步骤,你认为它是验证__________的实验,并回答下列问题:
(1)由A、B 两次实验可得___________ 。(2)由A、B、C 三次实验可得_____________- 。
(3)由B、D两次实验得出结论:_______________。
学习活动4:根据学习目标,反思自己的学习效果,并在小组内交流自己的疑问。
提高练习
1、水面上漂浮着一块冰,当冰完全熔化后,水面刻度将( )
A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定
2、水池中有一木船,装有石块,将石块投入 池水中后,水面将( )
A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定
3、 有一木块,放入水中时有2/5的体积露出水面,放入某种液体中有3/4体积没入液体中,求木块和液体的密度?
4、有一金属球,在空气中称重为14.7牛,浸没在水中时,弹簧测力计示数为4.9牛,已知金属的密度为2000千克/米3,这金属球是实心还是空心的?
5、中国在海军装备现代化的进程中,已拥有世界最先进的核潜艇.如图7为某种型号的导弹型核潜艇,该艇水上排水量为16600吨,水下排水量为18700吨.艇长170.7m、艇宽12.8m.下潜深度可达300m.
(1)它在水下航行时所受浮力是多少?(2)它在水面航行时露出水面的体积是多少?(海水密度近似取作 ρ 水=1.0×10 3kg/m 3, g取10N/kg)。
第八章 《力和运动》
一、目标导引:
1、看书讨论形成知识框架 2、学生讨论总结本章基本概念、规律(包含作图)
3、讨论本章基本实验及其结论 4、学生讨论本章还存在的困惑
二、探究学习:
(一)看书讨论形成知识框架
学习活动1:阅读课本
展示评价1:回顾知识网络(可以另附纸张)
(二)学生讨论总结本章基本概念、规律(包含作图)。
学习活动2:独立完成下列各题
1、惯性:(1)定义: 叫惯性。
(2)说明:惯性是物体的一种 。 有惯性,惯性大小只与物体的 有关,与物体是否运动、运动的快慢、受力情况等皆无关。
2、 摩擦力:(1)定义:两个相互接触的物体,当它们之间要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种 的力,这种力就叫摩擦力。
(2)滑动摩擦力的大小跟 大小有关,还跟 有关。 越大,滑动摩擦力越大;接触面越 ,滑动摩擦力越大。
(3)摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体 相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。骑自行车时,前轮受到摩擦力的方向是 。
(4)在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦 。
(5)滑动摩擦力:
⑴测量原理: 。
⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块 ,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
⑶滑动摩擦力的大小与那些因素有关。
比较甲、乙图得: 相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
比较甲、丙图得: 相同时, ,滑动摩擦力越大。
该研究采用了 法。
由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与 和 有关。 实验还可研究滑动摩擦力的大小与 等无关。
(4)画出上面四图中A物体的受力示意图.
展示评价2:学生交流勘误
(三)讨论本章基本实验及其结论。
学习活动3:完成下列各实验题。
1、牛顿第一定律实验:⑴三次实验小车都从斜面同一高度滑下的目的是保证 相同。 ⑵实验得出的结论:在同样条件下,平面越光滑, 。
⑶牛顿第一定律推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将 。
2、牛顿第一定律:⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,
其内容是:一切物体在 时候,总保持 或 运动状态。
⑵说明:牛顿第一定律是在大量 的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用 来直接验证牛顿第一定律。
3、二力平衡:(1)定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持 状态称二力平衡。
(2)二力平衡条件:作用在同一个物体上的 力,如果大小 、方向 、并且作用在 上,这两个力就彼此平衡。
概括:二力平衡条件用八字概括“同物、等大、反向、同线”。
(3)平衡力与相互作用力比较:
相同点:①大小 ②方向 ③作用在 直线上
不同点:平衡力作用在 ;相互力作用在 上。
展示评价3:相互交流更正
(四)学生讨论本章还存在的困惑
三、课堂达标(填空题每空5分,选择题每小题10分)
1、用一个弹簧测力计拉一个物体,使物体沿水平方向向东做匀速直线运动,弹簧测力计的示数是10N,则物体所受到摩擦力的大小为 ,方向是 ;如果把拉力的大小增加到20N,则物体所受合力的大小为 ,方向 ;如果把拉力撤掉,在车没有停下来以前,摩擦力的大小为 。
2、在平稳行驶的列车车厢里,桌面上静止的小球突然背向行驶方向滚动,这说明列车正在 运动,小球由于惯性,要保持原来的 ,从而背向列车行驶方向滚动。
3、一个墨水瓶静止放在水平桌面上,那么竖直方向受到的一对平衡力是 和 。投掷出去的铅球在空中做曲线运动时受到 的作用(空气阻力不计)。一个物体被压在墙面上静止不动时,竖直方向上受到的平衡力是 和 。踢出去的足球在空中继续向前运动是由于 ;最后停下来是由于 。
4、下面有关力的几条叙述,正确的是( )
A力是改变物体运动状态的原因
B物体只有在力的作用下才可能持续运动
C在彼此不相接触的物体之间,不可能存在力的作用
D在弹簧秤的测量范围内,弹簧秤弹簧的长度与所受到的拉力成正比
5、汽车在高速路上行驶,下列交通规则与惯性无关的是( )
A 右侧行驶 B 系好安全带 C 限速行驶 D 保持车距
6、起重机用钢丝绳拉一物体竖直上升时,钢丝绳突然断后的一瞬间,物体将( )
A加速下落 B停止上升 C继续上升 D静止后下落
小组内相互批改,教师集体矫正、评价。
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