第十章 浮力导学案

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名称 第十章 浮力导学案
格式 zip
文件大小 170.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2013-03-07 23:58:34

文档简介

学习内容
10.1 浮力
学习目标
1.知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。浮力的方向是竖直向上的;
2.会用弹簧秤法测浮力;
3.知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差;
学习重点
1.浮力的概念及产生原因;2.影响浮力大小的因素与探究科学方法。
学习难点
1.浮力概念的建立;2.会用“压力差”解释浮力产生的原因影响
3.浮力大小的因素。
学法指导
自主、合作、探究
知识链接
学 习 过 程
用案人自我创新
复习回顾:
1.密度公式: 2.重力公式:
3.压强公式: ,液体压强公式:
4.力的三要素: 、 、
5.平衡状态是指:
6.前面学习了哪几种力?
情景导入、激发情趣
《死 海》
死海位于约旦和巴勒斯坦交界,是世界上最深的咸水湖、最咸的湖,湖水盐度达300g/L,为一般海水的8.6倍,死海的盐分高达30%。 传说2000年前,罗马帝国的远征军来到了死海附近,击溃了这里的土著人,并抓获了一群俘虏,统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是,这些俘虏竟然没有沉下去,而是个个都漂浮在水面之上,统帅以为这是神灵在保佑他们,就把俘虏释放了。这是神灵的力量吗?你能科学的解释死海不死的现象吗?
预习探究新知(要求:阅读课本P49-52页,请自主完成下列问题。如果你觉得有还需补充的内容和疑问,请把这些内容记录下来,预备课上组内交流)
1.托在手中物体不会掉下来,是因为物体受到重力和支持力的原因。浮在水中冰山会游船、鸭子不会下沉,它受到什么力的作用的原因?它除了受到重力G之外,还要受到另外一个 力的作用,这个力由______________产生的,方向是__________________。
2.在水中搬动石块,感觉与在空气中搬动石块有什么不同?
____________________________
3.用手拿住铁块慢慢地放置于水中的过程中,手有什么感觉,这种感觉说明了什么? ___________________________
4.用手拿住铁块、木块、泡沫放置于水中,松开手之后,会发生什么现象?它们受到几个力的作用?分别是什么力?
5.浮力产生的原因是什么?
_____________________________________________
6.你看过《死海不死》这篇文章吗?你看过这篇文章之后最大的疑问是什么?_______________________
7.(亲自做一做)一个鸡蛋放在水中,它会 ,之后给水中加盐并搅拌,鸡蛋会 。
课后达标检测
1.重20N的物体浸没在水中用弹簧测力计称量时减小了8N,则该物体受到的浮力大小为( )
A.20 B.8 C.28 D.12
2.一切 液体中的物体,都受到液体对它 的力,叫做浮力。浮力的施力物体是 。
3.浸入液体中的物体下表面受到向上的压力 物体上表面受到 的压力,这个压力 就是浮力。
4.物体重为G悬挂在弹簧测力计下浸入液体中,测力计示数为F,则物体受到的浮力F浮= 。
5.弹簧测力计下吊着重为14.7N的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计示数为9.8N,则水对金属块的浮力为 N.
6. 一个金属圆柱体,从水面开始逐渐浸入水中,设圆柱体下底面与水面间的距离为H,则下图中表示水对圆柱体的浮力与H的关系图像中,正确的是( )
7. 在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,某同学猜想:浮力大小可能与液体密度的大小、物体浸入液体中体积的大小、物体重力的大小有关。
请你设计一个方案,探究“浮力的大小与物体的重力大小是否有关”。
实验提供如下器材:实验桌、弹簧测力计、量筒、烧杯各一个;水、盐水、细线适量;一大块橡皮泥;体积相同的铜块和铁块各一块;体积不同的铁块各一块。
(1)从给定的器材中选出你需要的器材:
(2)实验步骤:
(3)根据可能出现的实验现象,得出相应的探究结论。
学习反思
学习内容
10.2 阿基米德原理(第1课时)
学习目标
1.经历从提出猜想和假设到进行实验探究的过程,发现浮力的大小和液体的密度及排开液体体积的关系。
2.通过科学探究,经历探究浮力大小的过程,知道阿基米德原理。
学习重点
阿基米德原理及公式的应用。
学习难点
用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题。
学法指导
自主、合作、探究
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用案人自我创新
情景导入、激发情趣
传说古希腊的国王,想制一顶与泰尔的王冠一模一样的纯金王冠,便召见一位高明的首饰匠,向他说明了旨意,并如数让他称走了黄金。
过了一段时间之后,首饰匠如期将王冠交来,外表金碧辉煌,确实与泰尔的王冠完全相同,重量也恰如取走的黄金。国王按照自己原先的许诺,给了首饰匠重重的奖励。
但是那个首饰匠的举止行动像个骗子,被取去的黄金会不会偷换下来而掺进了别的金属?面对这个金色的王冠,国王的心一下子冷了!但是不把王冠熔化,又怎能判定黄金中是否掺了假?这么美丽辉煌的王冠,又怎么舍得再熔化?国王被这个难解的疑团日夜缠绕,寝食不安,终于卧病不起。
最后,他召见了阿基米德。阿基米德是当时最著名的智者。国王把这个难题交给了他:必须检验王冠是不是纯金制造,却又不准损坏王冠的一丝一毫。阿基米德苦思冥想,把所有想到的办法,都作了尝试,然而仍不能揭开王冠的秘密。他忘记了饮食、睡眠,忘记了洗澡、治病,痴痴迷迷,连梦中都叨念着:“王冠……国王……首饰匠……银子……金子……”几个星期以后,阿基米德蓬头垢面,妻子把他赶进了浴室里。当阿基米德浸入水中之后,突然感到自己的体重减轻了,只要轻轻用力,身体就能浮起……此时,他满脑袋的仍是王冠……国王……首饰匠……金子……银子……。身体一会儿沉下,一会儿浮上,浴盆的水位也一会儿升,一会儿降……
阿基米德忽翻身跳起,大声高呼:“有办法了,有办法了!”连衣服也没穿,光着身子直向王宫奔去,路上留下一条湿漉漉的足迹……
你知道,阿基米德从水的浮力中得到了什么启示吗?
探究新知识(要求:阅读课本P53-56页,请自主完成下列问题。如果你觉得有还需补充的内容和疑问,请把这些内容记录下来,预备课上组内交流)
思考完成下列问题:
1.为什么要将溢水杯装满水?
2.石块在水中受到的浮力如何计算出来?
3.石块在水中排开水的重力如何计算?
4.比较2、3的数值,你得出了浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系呢?
5.按课本54页实验探究的实验方法,自己进行实验。并将实验收集的数据记录在以下表格:
次数
物体所受的重力(石块重)G石
物体(石块)在水中测力计的示数F/N
浮力的大小F浮/N
小桶和排开水所受的总重力
G总/N
小桶所受的重力G杯/N
排开水所受的重力
G排/N
1
2
3
分析与论证
由实验现象和数据你能怎样的结论?
先独立思考,然后小组内讨论,形成自己小组的意见,整理在下面的空白处。小组展示。
阿基米德原理的内容是:

公式是:
典型例题:
1.某同学将一金属块轻轻放入盛满水的烧杯中,溢出了重3N的水,则金属块受到的水的浮力是多少。
2.某同学将一质量为300g的金属块轻轻放入盛满水的烧杯中,溢出了80mL的水,则金属块受到的水的浮力是(g取10N/Kg):()
A.0.8N B.3.8N C.2.2ND.3N
课后达标检测
1.体积相同的a、b、c三个小球浸在水中,所受浮力的关系为(?? )
?A.Fa﹥Fb﹥Fc B.Fa﹤Fb=Fc C.Fa=Fb﹤Fc D.Fa=Fb=Fc
2.小鱼口中吐出的气泡在升到水面的过程中,体积会逐渐变大。则气泡受的( )
? A.浮力和压强都不变????????? B.浮力变大,压强变小??
?C.浮力变小,压强变大??????? D.浮力和压强都变大
3.某海滨浴场的水底布满石头,在海水中游泳的人由深水中走向浅水的过程中,以下体验的分析合理的是?????????(?? )?????????????
A.脚越来越痛,是因为水底对人的支持力越来越大
B.脚不痛,是因为人越来越轻??
C.脚越来越痛,是因为人受到的重力越来越大
D.脚不痛,是因水底对人的支持力越来越大
4.浸在液体中的物体所受浮力的大小的说法正确的是:????????? (?? )
?A.与物体体积大小和液体的密度有关
B. 与物体的形状和容器中液体的多少有关;
?C. 与物体浸入液体中体积大小和液体密度有关?
D. 与物体密度和液体密度有关
5.重为20N的铁桶内装满水,水重为100N。今用手提铁桶浸没在河水中,但不接触河底,则铁桶静止时,手对桶的拉力???????????????? ?(?? )??????
A.小于20N; B.等于20N; C.介于20N和120N之间; D.等于120N。
6.一石块在空气中称时,弹簧测力计的示数是5N,浸没在水中称时,弹簧测力计的示数为2N;浸没在另一种液体中称时,弹簧测力计的示数是1.4N,
则:⑴石块的密度为多大?
⑵另一种液体的密度是多大?
学习反思

学习内容
10.2 阿基米德原理(第2课时)
学习目标
1.通过回忆,总结浮力大小的确定方法:称重法和阿基米德原理法。
2.会推导:浮力的计算公式F浮=ρ液gV排。并能由公式导出浮力的大小只与液体的密度和排开液体体积的大小有关。
3.理解阿基米德原理,能够应用解决相关浮力问题。
学习重点
阿基米德原理的应用。
学习难点
F浮=ρ液gV排的变形应用。
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回忆总结:
1.通过上节的学习,你知道确定浮力的两种方法吗?并用字母写出基本表达式。
①__________________ ②__________________。请你用二力平衡知识,分析得出:F浮=G-F′。
2.由阿基米德原理F浮=G排结合相关知识,可以推出F浮=ρ液gV排,从而得出物体受到的浮力大小与物体______________和_______________有关。这与上节的实验探究是否一致?
3.①有一些爱思考的同学进一步提出,除上述两个因素外,浮力的大小是否还与别的因素有关?针对这个问题,提供下列器材由你选择,你将选择哪些器材进行探究?供你选择的器材有:弹簧测力计,三个形状不同的小石块,橡皮泥,烧杯,细线和水。
②你选择的器材是:____________________________
③你的探究方案(即实验步骤)是:
应用举例:利用前面得出的方法和规律,解决如下问题,然后小组推荐到黑板展示。
弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N,(g=10N/kg)。
求:1.石块受到的浮力。
2.石块的体积。
3.石块的密度。
应用练习:
1.有一铜块挂在弹簧测力计上,当铜块全部浸没在水中时,弹簧测力计的读数是( )
A.铜块所受受重力 B.铜块所受浮力
C.铜块所受重力与浮力之差 D.无法确定
2.将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在如图所示的位置。则绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是( )
A.F1>F2 B.F1C. F1=F2 D.以上三种情况都有可能。
3.某物体重为0.5N,把它放入盛水的烧杯中,溢重为0.3N的水,则它受到的浮力为( )
A.一定为0.3N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.可能为0.4N
课后达标检测
1.下列关于浮力的叙述中,正确的是(  )
A.物体浸没在水中的深度越大,受到的浮力也就越大
B.同一木块分别漂浮在水面和酒精上,在酒精面上受到的浮力小于在水面上的浮力
C.物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定
D.物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定 
2.外形相同的4个小球放人液体中,静止时如图7-12所示,则受到浮力最小的是(   )
A.A球 B.B球 C.C球 D.都相等
3.将两个物体分别挂在弹簧测力计上,然后都浸没在水中,发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N,那么这两个物体一定有相同的( )
A.密度  B.体积  C.质量 D.重力
4.两手分别拿着一小木块和一大石块,把它们都浸没到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,则它们受到的浮力(  )
A.因为木块上浮,所以受到的浮力较大
B.因为石块下沉,所以受到的浮力较小
C.因为木块体积较小,所以受到的浮力较大
D.因为石块体积较大,所以受到的浮力较大
5.根据下面给出的数据,一定能用阿基米德定律计算出浮力大小的一组数据是(  )
A.物体体积和液体密度   B.物体体积和物体密度
C.液体密度和物体所在处的深度 D.液体的密度和物体所排开液体的休积
6.将金属块的一半浸没水中,排开了 0.6kg的水,金属块受到的浮力是____________。(g取10N/kg)
7.甲、乙两物体质量之比为3:4,密度之比为1:3,若把它们全部浸没在同种液体中,受到的浮力之比为_____________。
8.物体所受的重力为 5 N,体积为 4 ×10-4m3,当它浸没在水中时,所受的浮力为__________N,浮力和重力的合力为_______N,方向___________。(g取10N/kg)
9.把重17.8N的实心铜球挂在弹簧测力计上,浸没在水中后,弹簧测力计的示数是15.8N,铜球受到的浮力是________ N,铜球的体积是 _____cm3。(g取10N/kg)
10.现在热气球广告已成为一种时尚的广告方式,某广告热气球位于地面附近,体积为2 650m3, 则它所受到的空气浮力是 __ _ N。(已知空气的密度是 1.29kg/m3)
11.200年 6月 3日,我国历史上第一次水下考古调查在云南省澄江县抚仙湖正式展开。考古工作者从湖底打捞出一批文物,其中有一长约70cm、质量为100kg的石块,考古人员是用气囊使它从水中浮起从而将它拉离湖底的。经测算可知,石块受到气囊向上的拉力为588N时,它恰好能在水中匀速上升(不计水的阻力)
   求:(1)石块本身在水中所受的浮力;(2)该石块的密度。
12. 海洋研究人员进行水下探测,当他穿上潜水服没入水中后,受到的浮力跟他下潜的深度有没有关系?请至少用两种实验方法验证你的猜想。
13. 浮在海面上的冰山,水上部分的体积为1 000m3,求冰山的总体积。(ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3)
14. 有一方木块,把它放在水中时,露出水面的部分是其总体积的2/5,把木块放入另一种液体中时,露出液面的部分是它总体积的1/3,求木块的密度及液体的密度。
学习反思
学习内容
10.3 物体浮沉条件及应用(第1课时)
学习目标
1.通过物体的浮沉现象的研究,知道物体的浮沉条件。
2.通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。
学习重点
理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法。
学习难点
灵活利用浮力知识解决实际问题。
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自主、合作、探究
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学 习 过 程
用案人自我创新
(要求:阅读课本P57页,请自主完成下列问题。如果你觉得有还需补充的内容和疑问,请把这些内容记录下来,预备课上组内交流)
1.漂浮: 。
2.悬浮: 。
3.浸入液体中的物体同时受到两个力的作用: 力和 力,物体的沉浮就取决于这两个力的大小关系。一共有三种受力情况:
①当F浮 G时,上浮(物体处于不平衡状态),最后逐渐调整浸入液体中的体积,最后漂浮在水面;
②当F浮 G时,下沉(物体处于不平衡状态),最后沉在容器底部;
③当F浮 G时,悬浮或者漂浮(物体处于平衡状态)。
4.对实心的物体而言
①ρ液>ρ物, 物体 ,最终是 状态
②ρ液=ρ物, 物体
③ρ液<ρ物, 物体 ,最终是 状态






1. 如图所示,容器的下半部分是水,上半部分是食用油,把一只水果投入其中时,水果恰好是悬浮在液体的图中位置,由此可知它们的密度关系是( )
A、ρ油<ρ水=ρ果 B、ρ水>ρ果>ρ油
C、ρ果>ρ水=ρ油 D、ρ水>ρ油>ρ果
2.有甲、乙、丙三个材料不同的小球,质量相同,放入容器中静止时,如图所示,则 球受到的浮力最小, 球的密度最小。
3.如图所示,浸没在水中的物体,当F浮>G物时,物体在水中将 ,最终物体将 在水面处,此时F浮 G物,当F浮=G物时物体在水中将 ,当F浮4.将体积相同的三个实心小球,分别放入盛有水的A、B、C三个容器中,静止后的位置如图所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们的大小关系是 ____________ ;_________ 容器中的小球密度最大.
5.如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),________杯中水面升高得多。
6.一个质量为100g的小铁球,投入到一个盛有适量水银的容器中,待小球静止时,小球受到的浮力为 N,小球的自身的重力 (填“大于”、“小于”或“等于”)小球受到水银对它的浮力。(g取l0N/kg)
7.有一木块,放入水中静止后,有1/3的体积露在水面上,
(1)求木块的密度?
(2)若将它放入另一种液体中时,有3/5的体积浸入液体中,求液体的密度?
学习反思
学习内容
10.3物体的浮沉条件及应用(第2课时)
学习目标
1.知道物体的浮沉条件。
2. 知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
学习重点
知道物体的浮沉条件。
学习难点
利用物体的浮沉条件解释生活中的现象。
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自主、合作、探究
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学 习 过 程
用案人自我创新
(要求:阅读课本P58-59页,请自主完成下列问题。如果你觉得有还需补充的内容和疑问,请把这些内容记录下来,预备课上组内交流)
活动一、物体为什么浮浮沉沉?
你认为浸在液体中的物体处在上浮、悬浮和下沉三种状况时受到的浮力跟重力的大小关系怎样?
活动二、浮力的应用
做一做:你用什么办法使密度大于水的橡皮泥浮在水面上?经过你的改造橡皮泥为什么会浮在水面上?
看一看:轮船的大小用什么表示?
算一算:万吨级轮船从江入海排开水的体积变大了还是变小了,是浮起来一些还是沉下去一些?
想一想:潜水艇在水中,是怎样来实现下潜、悬浮和上浮?
读一读:气球、飞艇里充的气体有哪些?这些气体的共同特点是什么?
课后达标检测
材料:密度计是测定液体密度的仪器,它是利用物体漂浮条件工作的,它是一个密封的玻璃管,其下端装有铅粒,上端有刻度.把它放在待测的液体中时,它漂浮在液面上,液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。
练习1.小明将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示,若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则 ( )
A.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 B.ρ甲<ρ乙 F甲>F乙
C.ρ乙>ρ甲 F甲ρ甲 F甲=F乙
练习2.在装有液体的甲、乙两烧杯中,同时放入两个完全相同的物体,如图所示,当物体静止后两烧杯内液面恰好相平。若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲,、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则对它们的判断正确的是( )
A.P甲>P乙,F甲=F乙   B.P甲=P乙,F甲>F乙
C.P甲=P乙,F甲<F乙   D.P甲<P乙,F甲=F乙
1.600年前,我国明代航海学家郑和从南京开始下西洋的壮举,郑和使用的名为“宝船”的大帆船从长江驶入海洋时,若船上载重不变,则船所受的浮力 ,排开水的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 一艘轮船满载时的排水量为2×107kg,轮船自重为5×107N,这艘轮船满载时受到的浮力为______ ____N,最多能装_______ ___kg的货物。
2.潜水艇的体积为100 m3,质量为0.7×104 kg,当它充水潜入海中时,受到的浮力大小是 N;当它排出水舱中的水浮在海面上时,潜水艇受到的浮力大小是 N。
3.一个物体的体积是5×10-4m3,如果这个物体重4N,那么,它浸没在水中将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。它静止在水中时浮力大小是 N。
4.一平底水泥船(截面可近似看作长方形)截面积为10m2,空载时船的吃水深度为0.2m,满载时吃水深度为0.8m。这艘船的自重为 N,最多能装货物的重为 N。(g取10N/kg)
5.氢气球、热气球和飞艇能从地面上浮到空中,这是因为氢气球、热气球以及飞艇中气的密度比空气 ,它们所排开空气的重力 它们本身的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。春天播种季节农民常用盐水浸泡法选种。在浓度适宜的盐水中,饱满的种子沉在底部,是因为 ;干瘪、虫蛀的种子浮在液面上,是因为 。
6.海水密度大干河水密度,在以下情况中,有下画线的物体所受浮力不发生改变的是( )
A. 河中的木筏漂流人海 B.海面下的潜水艇从大江中驶入大海
C. 海面下的潜水艇逐渐露出水面 D. 给停泊在海港内的油轮输入原油
7.一个木块与一个空心钢球质量相等,均漂浮在水面上,比较它们浸在水中的体积( )
A. 木块大 B. 钢球大 C. 一样大 D.无法比较大小
8. 鱼体内有一器官叫鱼瓢,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的.当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变 ( )
A.所受的重力 B. 所受的浮力 C. 水的密度 D.无法确定
9.在亚洲的西部,离地中海不远的地方有一个内陆湖,叫做死海,死海里没有一条鱼,它的名字由此而来。为什么没有鱼呢?因为死海的水太咸了,每百千克海水中含盐二十千克以上,它所产生的浮力比淡水高出近三成。因此,当人入水后可自然漂起,且水不没腹。根据以上内容,你认为死海的密度可能是 ( )。
A.1.0×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3
C.1.3×103kg/m3 D.7×103kg/m3
10.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
C.漂浮,压强减小 D.悬浮,压强增大
11.如图气球下面挂个小石子,悬浮在水中,轻轻触碰气球,则气球受到的浮力将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.上述三种情况都有可能
学习反思