个性化辅导学历案
课题 浮力
教学目标 1.通过实际生活现象了解浮力。2.掌握浮力产生的原因及利用压力差法计算物体所受的浮力3.掌握称量法测量物体所受的浮力4.掌握探究浮力大小影响因素的实验
教学重点 浮力产生的原因及压力差法计算物体所受的浮力利用称重法测量物体所受的浮力大小探究浮力大小影响因素的实验
教学难点 1.浮力产生的原因及压力差法计算物体所受的浮力2.利用称重法测量物体所受的浮力大小3.探究浮力大小影响因素的实验
教学内容 知识点精讲:知识点一:浮力的定义、方向及产生原因知识点二:实验——探究浮力大小的影响因素典型例题及相似题讲解课堂综合练习课后效果追踪
【知识点精讲】
知识点一:浮力
定义 浸在液体中的物体受到的向上托的力
方向 竖直向上
产生原因(即浮力的本质) 液体对物体上、下表面有压力差,浮力和液体对物体的压力只能分析一个。当物体漂浮时,F向下=0。此时F浮=F向上。【说明】浸在液体中的物体不一定都受到浮力
称重法测浮力 或F浮=G-F拉:弹簧测力计拉空中物体的示数。:弹簧测力计拉液体中物体的示数。
知识点二:实验——探究浮力大小的影响因素
(1) 液体的密度:当V排一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(2) 排开液体的体积:当液体密度一定时,V排越大,物体受到的浮力越大。
(3) 浮力大小与深度的关系
a) 浮力大小与深度没有必然联系
b) 当物体完全浸没前,浮力随深度的增大而增大。(因为V排会增大)
c) 当物体完全浸没后,深度增大,浮力不变。(因为V排不变)
两个图像:
浮力随h变化的图像 弹簧测力计示数随h变化的图像
【典型例题及相似题讲解】
典型例题一:对浮力的理解
1. 关于浮力的方向,正确的是
A.浮力的方向总是垂直向上的 B.浮力的方向与物体所受液体压力方向有关
C.浮力的方向总是竖直向上的 D.浮力的方向总是竖直向下的
2. 关于浮力,下列说法中正确的是()
A.只有上浮的物体才受到浮力,下沉的物体没有受到浮力
B.体积不同的物体浮在水面上时,体积大的物体受到的浮力一定大
C.密度大于水的物质构成的物体也可以浮在水面上
D.物体只有浸在液体中才会受到浮力的作用
3.如图信息中没有受到浮力的物体是( )
A.升空的热气球 B.航行的“辽宁号”
C.遨游的“天宫二号” D.下潜的“蛟龙号”
相似题练习
1.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.浸在气体中的物体不受浮力
B.浸在液体中的物体受到的浮力的施力物体就是液体
C.浸在液体中的物体受到的浮力只与液体的密度有关
D.在液体中上升的物体受浮力,下降的物体不受浮力
2.如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球( )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力 B.仍受水的浮力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力 D.无法判断
典型例题二:称重法测量物体的浮力
1.如图所示,重为8 N的石块浸没在水中称重时为5 N,则石块受到的浮力大小为
A.2 N B.3 N C.5 N D.8 N
2.如图,将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,关于乙图的说法正确的是( )
A.水对石块的浮力是3N
B.石块对水有1N的压力
C.石块受的力有重力、拉力、浮力和水对它的压力
D.图乙中人的手受的拉力是3N
相似题练习
1.重20N的物体浸在水中用弹簧测力计称量时,其示数减小了8N,则该物体受到的浮力大小为
A.20N B.8N C.28N D.12N
2.小谦用如图甲所示的实验测量金属块受到的浮力。他将金属块浸没在某种液体中,再将金属块缓缓从液体中竖直提出来,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像,如图乙所示。则该金属块全部浸没在液体中时受到的浮力为( )
A.0.25N B.0.35N C.0.25N到0.35N D.0.1N
典型例题三:压力差法计算物体所受浮力
1. 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.4N B.6N C.7N D.14N
2. 如图所示,长方体M悬浮在水中。下列表述中正确的是( )
A.M受到的重力等于容器中水受到的重力
B.M上表面受到的压力大于M下表面受到的压力
C.M下表面受到水的压力与M所受重力的合力为零
D.M所受重力的大小等于M上下表面受到水的压力差
相似题练习
1.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,正方体受到的浮力为8N(g取10N/kg)。下列说法错误的是( )
A.正方体下表面受到的压力可能比上表面的压力小
B.两侧面受到的液体压力的合力一定为零
C.正方体上下表面受到压力的合力一定不为零
D.下表面受到液体的压力F2为13N
典型例题四:探究浮力影响因素的实验
1.小清在探究“浮力大小与物体重力是否有关”的实验中,进行了以下实验,如图所示,他所测的相同体积的铜块和铁块的相关数据分别为、、、。若浮力大小与物体重力无关,则满足的条件是( )
A., B.
C. D.
2.某同学按如图所示的步骤进行“探究影响浮力大小的因素”的实验,每次弹簧测力计的示数如图所示。
(1)由(b)(c)实验步骤得到的数据可以得出物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积______(有关/无关);
(2)由(c)(d)实验步骤得到的数据可以得出,浸没在液体中的物体所受的浮力大小与______无关;
(3)由实验得到的数据可以求出该物体浸没在浓盐水中时所受浮力的大小为______N;
(4)设计出探究“浮力大小与液体密度的关系”的表格。______
3.实验桌上有满足实验需要的如下器材:调好的弹簧测力计、铝块、细线、两个分别装有适量水和酒精的大烧杯(水和酒精的密度已知)。小明要利用上述器材设计一个实验证明:浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整,并画出实验数据记录表格。
(1)将铝块用细线系好,挂在弹簧测力计下,测出此时测力计读数F0。将F0以及水和酒精的密度记在实验数据记录表格中。
(2)将步骤(1)中用细线系好的铝块浸没在烧杯内的水中,铝块不接触烧杯,记录此时测力计的示数F1,将F1记录在实验数据记录表格中。
(3)______。
(4)根据F浮=______,分别计算出2次的F浮,并记在实验数据记录表中。
实验数据记录表:______。
4.小刚在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,利用实验桌上的实验器材:弹簧测力计、长方体金属块(如图所示,其横向和纵向各有一条中位线)、细线、装有适量水的烧杯,进行实验。小刚得出实验结论:未全部浸入液体中的物体,其所受浮力的大小与物体浸入液体的深度有关。请你利用上述实验器材,设计一个实验证明:小刚的结论是错误的。要求:写出实验步骤(可画示意图辅助说明)、实验现象并简要说明。
相似题练习
1.在实验桌上已备有满足实验要求的器材:如图所示的两个密度已知且体积相同的圆柱体A 和 B、已知 ρA>ρB>ρ 水、已调零的弹簧测力计1 个、装有适量水的烧杯1 个、细线若干。小明利用上述实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小跟物体的密度无关”。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
① 将圆柱体A、B 的密度ρ记录在表格中;
② 将圆柱体A、B 分别悬挂在弹簧测力计下,测量圆柱体A和B 受到的重力G,并将 G 的数据记录在表格中;
③将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体A下方的两格线体积浸在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数 F拉,并将 F拉的数据记录在表格中;
④_____,静止时,读出弹簧测力计的示数 F 拉,并将 F拉的数据记录在表格中;
⑤利用公式 F 浮=______,分别计算出圆柱体 A、B 受到的浮力 F 浮,并将 F 浮的数据记录在表格中;
(2)画出实验记录表格(补全第一列的第一行与第四行):
___________
G/N
F 拉/N
________
2.实验桌上有弹簧测力计、大烧杯、水、细线、各种符合要求的实心金属块。小晨同学要利用这些实验器材通过实验证明:金属块浸没在水中时受到浮力的大小与金属块的重力无关,他进行了如下实验:
①把弹簧测力计调零,在大烧杯中装入适量的水。
②找到两个质量相等的铜块和铁块(ρ铜>ρ铁),测出重力G,并记录数据。
③分别把铜块和铁块浸没在水中,用弹簧测力计测出拉力F,并记录数据。
④根据F浮=G-F,计算两个金属块受到的浮力。
他发现两个金属块受到的浮力不相等,于是得出结论:金属块浸没在水中时受到的浮力与金属块的重力无关。
(1)请你评估小晨的实验存在的问题是:____________________________
(2)请你针对小晨探究过程中存在的问题,写出正确的实验步骤____,实验现象___,实验分析与结论___,并画出实验数据记录表______。
3.为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积是否有关”,小明选用图所示的圆柱体A (ρA>ρ水)、 弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)实验的自变量是∶______;
(2)实验步骤如下∶
①在容器中注入适量的水;
②将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为G;
③将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录此时弹簧测力计的示数为F和浸入的体积V排(单位∶格);
④______, 圆柱体仍不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数和浸入的体积(单位∶格);
⑤利用公式F浮=______计算两次金属块受到的浮力F浮,记录在表格中;
(3)画出实验数据记录表格。(____)
【课堂综合练习】
一、单选题
1.如图,一个放在斜面上杯子里的铁球,所受到的浮力的方向为( )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.垂直于斜面向上 D.垂直于斜面向下
2.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.浸在气体中的物体不受浮力 B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力
C.浸在液体中的物体受到的浮力只与液体的密度有关
D.在液体中上升的物体受浮力、下降的物体不受浮力
3.如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中,在圆柱体接触容器底部之前,能正确反应弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图是( )
4.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是
A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上、下表面受到水压力的合力大小等于零
D.M受到水作用力的合力大小等于零
5.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下,从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。上升到离水面一定的高度处,图乙是绳子拉力F随时间t 变化的图象。根据图象信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为136N B.在t1至t2时间段金属块不受浮力作用
C.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N
D.在t1至t2 时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
二、多选题
6.小明用弹簧测力计、圆柱体、四个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示。下列说法中正确的是
A.圆柱体浸没在水中受到的浮力为2N
B.比较图丙、丁可知圆柱体上、下面受到水的压力差相等
C.比较图甲、丙、戊说明圆柱体受到的浮力大小与深度有关
D.比较图丙、丁可知圆柱体受到浮力大小与密度有关
7.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,正方体受到的浮力为8N(g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A.正方体下表面受到的压力可能比上表面的压力小
B.两侧面受到的液体压力的合力一定为零
C.正方体上下表面受到压力的合力一定不为零
D.下表面受到液体的压力F2为13N
三、实验题
8.小林要研究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和带刻度的烧杯等器材进行了如图所示的探究。
(1)写出完整的实验步骤并设计实验表格______;(要求:语言准确,步骤清晰、数据完整,实验设计与图中信息相符)
(2)实验结束后,小林绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图所示,分析图象可知:
① 曲线______(选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况;
② 该金属圆柱体所受重力为______ N,金属圆柱体完全浸没时受到的浮力为______ N。
9.在验证“浮力大小与液体密度有关”的实验中,小明组装了如图所示的装置。他把小铁块挂在弹簧测力计下,并将其浸没在水中静止时,记录弹簧测力计的示数;然后逐渐往水中加入食盐,食盐溶解后,发现弹簧测力计的示数没有发生明显改变。经检查,弹簧测力计正常完好。请你完成如下问题:
(1)该实验中,弹簧测力计的示数没有发生明显改变的原因是 _______ ;
(2)该实验中,若通过更换小铁块的方法,使弹簧测力计示数发生明显改变,则替换小铁块的物块应满足的条件是 ______ 。
10.为了验证“浸没在水中的物体所受浮力大小跟物体的形状无关”,小强选用一块橡皮泥(ρ 泥>ρ 水)、弹簧测力计、装有适量水的烧杯和细线进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①用细线将橡皮泥悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为 F1;
②将橡皮泥浸没在水中,橡皮泥不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为 F2;
③______,再将橡皮泥______在水中且______,静止时记录弹簧测力计的示数为 F3;
(2)由 F1 –F2______F1 –F3(选填“=”或“≠”),可以验证“浸没在水中的物体所受浮力大小跟物体的形状无关”。
【课后效果追踪】
1、单选题
1.关于物体在液体中受到的浮力,下列说法正确的是
A.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
B.物体的密度越大,受到的浮力越小
C.同种液体中物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
D.物体在液体中浸没得越深,所受浮力越大
2.将一鸡蛋投入水中浸没后,鸡蛋在不断地下沉过程中,说法正确的是( )
A.鸡蛋受到水的浮力不变
B.鸡蛋所受浮力的方向竖直向下
C.在水中越深,鸡蛋所受浮力越大
D.水对鸡蛋向下的压力大于水对它向上的压力
3.如图所示的用同一金属块“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,不能验证下列的猜想的是
A.浮力的大小可能与物体的体积有关 B.浮力的大小可能与液体的密度有关
C.浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关 D.浮力的大小可能与物体浸没液体中的深度有关
4.在学习浮力知识时,小红将一物体用细线挂在已调零的弹簧测力计下,此时弹簧测力计的示数为F1,如图甲所示;然后她将弹簧测力计下的物体浸没在烧杯内的水中,水未溢出且物体始终不与烧杯接触,弹簧测力计的示数为F2,如图乙所示.则下列四个选项中,判断正确的是
A.物体浸没在水中静止时,所受到压力的合力为F2
B.物体浸没在水中静止时,绳对物体的拉力的大小等于F1
C.弹簧测力计前后示数变化量的大小等于浮力的大小
D.物体浸没在水中时与未浸入水中时相比,水对烧杯底的压力不变
二、多选题
5.下列关于浮力的说法中,错误的是
A.浮力的方向总是向上的
B.只有浸在液体中的物体才受到浮力
C.浮力起因于液体内部的压强随深度的增加而增大
D.物体受到浮力作用时,向上的压力大于向下的压力。
6.小华学习浮力知识时,他使用:弹簧测力计、细线、正方体物体A、柱形容器、水和盐水,做了如图所示的一系列实验。下列说法中正确的是
A.由图甲、乙可知,物体A下表面受到的水的压力为0.4N
B.由图甲、乙、丁可知,浮力的大小跟液体的密度有关
C.由图甲、乙、丙可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关
D.若将物体A从图丁中的盐水中取出,则盐水对容器底部的压力减小1.2N
三、实验题
7.如图所示,把盛满水的塑料桶放在盆里,再将空易拉罐按入水中。随着易拉罐不断进入水中,手受到的作用力逐渐增大,同时塑料桶溢出的水越来越多。请你根据这一现象,提出一个可探究的科学问题:浮力的大小是否与_____有关?
8.小平想用弹簧测力计、物体、烧杯和水探究“浮力的大小与哪些因素有关”,如图所示。请根据图示回答问题:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力是_____N。
(2)由如图中的____两幅图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的体积有关;由如图中的丙、丁两幅图可知,浸在水中的物体受到的浮力大小跟物体浸在水中的深度__________。(选填“有关”或“无关”)
(3)同组的晓东同学利用上述器材继续研究浮力的大小与液体密度的关系,其操作过程如图所示。在实验的过程中晓东同学发现:无论物体浸没在哪种液体中,弹簧测力计的示数总是不稳定。
请你帮助分析这其中的原因可能是______(选填选项前的字母,只有一个选项正确);
请你帮他提出改进措施:______________。
A.液体的密度不同 B.物体的重力在改变 C.实验过程中手会轻微抖动
9.在实验桌上已备有满足实验要求的器材:如图所示的两个密度已知且体积相同的圆柱体A和B,已知ρA>ρB>ρ水,已调零的弹簧测力计1个,装有适量水的烧杯1个,细线若干。请你利用上述实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小跟物体的密度无关”。要求:
(1)请写出实验步骤;
(2)画出实验记录表格