课时10.1 浮力 导学案
【教学目标】
1.了解生活中的浮力
2.了解如何用弹簧测力计测量浮力
3.理解浮力的产生原因
4.通过实验探究浮力的大小与哪些因素有关
【教学重点】
1.浮力概念的建立
2.浮力方向
3.“称重法”测浮力
【教学难点】
1.运用实验和分析的方法得出浮力产生的原因.
2.探究影响浮力大小的因素
【课前预习】
思考与讨论1:浮力的概念?方向?浮力的施力物体与受力物体?
思考与讨论2:浮力的测量方法?具体步骤?
思考与讨论3:浮力产生的的原因?
思考与讨论4:决定浮力大小的因素有哪些?
【课堂练习】
1.影响浮力大小的因素为:
(1)__________________(2)_______________。
同种液体时,排开液体体积越大,浮力越________;排开液体体积相同时,液体密度越大,浮力越________。
2.浮力的公式求浮力:F浮=____________。
3.浮力产生的原因求浮力:物体______压力F2减去物体_________压力F1即F浮=______。
4.称重法求浮力:物体的______减去在_________时弹簧测力计示数F1即F浮=______;
5.液体压强随深度增加而增大,研究浸没在液体中的长方体,如图所示:
分析它的受力情况:长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡,对物体水平方向的受力没有影响;上、下表面所处的深度分别记为、,,因此液体对长方体下表面的压强大于液体对上表面的压强,长方体上下表面受力面积相同。所以液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力。总结浮力产生的原因:_____________________。可以简述为:______________,据此可得F浮=______________。
6.如图所示是小明探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及有关数据,已知ρ水=1.0×103g/m3,g=10N/g。
(1)由图②、③、④所示实验得出的结论是:____________________________________。
(2)由图______所示实验得出的结论是:物体浸没在液体中时,所受浮力的大小与深度无关。
(3)小明由图③、⑦所示实验,得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关的结论,他的分析过程是_______________(选填“正确”或“错误”)的。
(4)把物体从弹簧测力计取下,放入装有某种液体的烧杯中如图⑧所示,物体恰好处于悬浮状态,那么这种液体的密度为_____________________g/m3
(5)第⑥图中物体所受的浮力是_________________N。
7.如图所示,将鸡蛋浸入容器里的盐水中,鸡蛋所受浮力的施力物体是( )
A.盐水 B.鸡蛋 C.容器 D.地球
8.在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的( )
A.甲和丙 B.甲和乙 C.乙和丁 D.丙和丁
9.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3NB.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
10.用弹簧测力计悬挂一实心物体,将物体从水面上方某一高度匀速下降,如图甲所示,物体下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙,根据图中信息,可知( )
A.物体受到的最大浮力是5N
B.物体的体积是500cm3
C.物体的密度是2.25×103g/m3
D.物体浸没后,下表面受到水的压力保持不变
参考答案
1.物体排开液体的体积 液体的密度 大 大
【解析】(1)由浮力公式F浮=ρ液gV排可知物体所受浮力的大小与物体排开液体体积有关。
(2)浮力大小还与液体的密度有关。
同种液体中,物体排开液体体积越大,浮力越大,排开液体体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。
2.ρ液gV排
【解析】设物体下表面到液面高度为h2,上表面到液面的高度为h1,物体高为h,则物体所受浮力
F浮= F2-F1=p2S-p1S=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S=ρ液ghS=ρ液gV排
3.下表面 上表面 F2-F1
【解析】利用浮力产生的原因求浮力:物体下表面压力F2减去物体上表面压力F1即
F浮= F2-F1
4.重力 液体中 G-F1
【解析】在空中用弹簧测力计测出物体的重力,用弹簧测力计拉着物体浸没在液体中,读出此时弹簧测力计的示数,则减小的弹簧测力计示数就是浮力即
F浮= G-F1
5.浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同 物体上、下表面的压力差 F浮=F2-F1
【解析】浸在液体中的物体,上下表面所受液体的压力不同,产生的压力差就是浮力产生的原因。可以简述为物体上下表面的压力差。由浮力产生的原因可得浮力的公式
F浮=F2-F1
6.液体密度相同,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大 ④⑤ 错误 6.25×103 0.8
【解析】(1)由图②、③、④所示实验得出的结论是:液体密度相同,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大。
(2)探究物体所受浮力的大小与深度的关系,需要控制液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,改变物体浸没在液体中的深度,比较物体所受到的浮力的大小,因此由图④⑤所示实验得出的结论是:物体浸没在液体中时,所受浮力的大小与深度无关。
(3)小明由图③、⑦所示实验,由于没有控制排开液体的体积相同,得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关的结论是错误的。
(4)把物体从弹簧测力计取下,放入装有某种液体的烧杯中如图⑧所示,物体恰好处于悬浮状态,则有
(5)图⑥中,物体浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积,物体所受到的浮力与⑤相同,即为
7.A
【解析】浸入盐水中的鸡蛋,会受到盐水对鸡蛋上下表面的压力差,这个压力差就是浮力,故浮力的施力物体是盐水。
故选A。
8.A
【解析】要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时,要控制液体的密度不变,改变物体排开液体的体积,由以上四图可知甲丙两图符合,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.B
【解析】在空气中称出物体的重力G,浸在水中物体受重力、浮力和拉力,故G,则。
A.水对石块的浮力
故A错误;
B.力的作用是相互的,水对石块的浮力是1N,石块对水的压力为1N,故B正确;
C.乙图中石块受到重力、拉力和浮力作用,故C错误;
D.图乙中人的手受的拉力是3N加上弹簧测力计的重力,大于3N,故D错误。
故选B。
10.C
【解析】A.由图象知,物重G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=5N,则该物体受到的最大浮力
故A错误;
B.由得物体的体积
故B错误;
C.物体的质量
物体的密度
故C正确;
D.物体下降过程中,下表面在水中的深度变大,由可知, 水对容器底部的压强变大, 根据可知下表面受到的压力变大,故D错误。
故选C。