初中物理苏科版八年级下册第十章 浮力复习及拓展(2)课件(共20张PPT)

文档属性

名称 初中物理苏科版八年级下册第十章 浮力复习及拓展(2)课件(共20张PPT)
格式 pptx
文件大小 2.0MB
资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2022-09-06 14:40:54

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文档简介

(共20张PPT)
浮力复习与拓展(二)
学习目标
1.唤醒与重构浮力概念;
2.会用弹簧测力计测量浮力,并会探究影响浮力大小的因素;
3.认识阿基米德原理,会用它进行简单问题的计算;
4.会将浮力纳入力的概念体系中,形成对浮力的深度理解;
5.会从力与运动关系的角度认识浮与沉的关系。
知识结构
浮力
产生
三要素
力与运动
测量
施力物
作用效果
浮与沉
深耕习练
习练2:据报道,2018年5月5日,直-18改进型直升机降落在我国首艘国产航母的甲板上。该航母满载时的排水量为70000吨,取ρ海水=1×103kg/m3,g=10N/kg,则该航母满载时受到的浮力为 ▲ N;若该直升机飞离航母甲板后,航母排开水的体积减少了7 m3则该直升机的质量是 ▲ kg. 从海水密度较小的西太平洋航行到海水密度较大的印度洋,舰船排开海水的质量 ▲ 。
解析:
根据阿基米德原理,浮力就等于排开水的重
减少排水量就是减少的飞机重(或质量)
舰船漂浮,忽略重力的变化,浮力大小不变,排水质量不变。
7×108
7×103
不变
说明:审题要读懂题给情境,明确受力与状态,抓住关键与隐含条件。
梳理与拓展
四、浮力问题的解决之道(为什么这么做?)
表达式:F浮=G排液
推导式:F浮=m排液g=ρ液V排g
适用范围:液体或气体中
阿基米德原理的直接应用(例题4、习练1、2等)
1.一类浮力的问题解决(单力问题——基本计算)
例题5:在一只塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计测出水盛水的塑料袋所受重力的大小。在将塑料袋浸入水中,观察浸入过程中弹簧测力计示数的变化。当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时,观察弹簧测力计示数(如图)。记录你看到的现象,由此你能得到什么结论?
关注基于教材的素养立意问题:
思考:
浮力单力的问题问题解决的特点:关键是原理公式的掌握熟练度,重力、密度公式的串联程度,这些直接决定了对问题解答时结构化、模块化思维反应程度;把握好单位及运算。
1.实践与否?意识、操作、分析与推理能力;留意主观题。
2.深度思考:情境变化与问题意识、思维创新与发现归纳能力。
变一变,
量化一下,
串联一下
梳理与拓展
四、浮力问题的解决之道(为什么这么做?)
(1)物体浮沉的条件
2.二类浮力的问题解决(力与运动问题——力学分析的开始)
典型实验与案例的启发:结论不需要也不应该死记硬背,从实验图例分析中认识物体的浮沉状态决定于物体所受重力与浮力的合力。
当F浮=G物时,合力为零,物体悬浮
当F浮>G物时,合力方向向上,物体上浮
当F浮<G物时,合力方向向下,物体下沉
漂浮F浮=G物
沉底
ρ液= ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
对实心物体
这就是典型的力与运动关系的案例
——我们从课本知识案例学习中学会解决物理问题的根本方法。
梳理与拓展
四、浮力问题的解决之道(为什么这么做?)
例题6.某物体的质量为2kg,体积为3×10-3m3.将其浸没在水中,然后松手,该物体是上浮,还是下沉?(通过计算得出结论)
2.二类浮力问题的解决(力与运动问题——综合分析的开始)
当F浮=G物时,合力为零,物体悬浮
当F浮>G物时,合力方向向上,物体上浮
当F浮<G物时,合力方向向下,物体下沉
漂浮F浮=G物
沉底
ρ液= ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
(对实心物体)
解析一:
物体运动状态由物体受到所有的力共同决定
这里物体受重力、浮力两个力,因此,要找出这两个力的大小比较,才可以作出判断。
F浮>G物,松手后该物体上浮
F浮
G物
孔明灯、浮沉子也是如此!
解析二:
仅从判断的角度,也可以利用密度比较进行
ρ液>ρ物,松手后该物体上浮
问题解决时多开通几条解决问题的通道,有助于科学能力与素养的提升的!
(一题多解)
梳理与拓展
四、浮力问题的解决之道(为什么这么做?)
2.二类浮力问题的解决(力与运动问题——综合分析的开始)
(2)漂浮与悬浮比较
F浮=G物
F浮=G物
V排=G物
V排<G物
ρ液= ρ物
ρ液> ρ物
平衡状态——能列等式求解的问题,是我们目前特能定量处理的浮力问题。且变化无穷。
要特别注意漂浮问题,这是因为:
(3)密度计与密度测量
竖直漂浮 F液=F水=G计
原理:
制作、检验、交流
问题在实践中发现;能力在操作中提升
建议利用假期在家做个简易密度计
问题与讨论
例题7.小明利用18cm 长的吸管、细铜丝、铅丸、石蜡等材料自制密度计.制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL 的量筒和 400mL.的烧杯供选择,小明应选择 ▲ .小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是 ▲ .改进后小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水而的长度是 10.8cm,小明将该密度计放入某液体中,吸管露出液面的长度为9cm.则此液体的密度为 ▲ kg/m3.
例题8.有一密度为ρ=0.75×103 kg/m3的物块漂浮在水面静止时,露出水面的体积为V1=12 cm3,该物块的体积为 ▲ cm3:将露出部分截去后,剩余部分再次漂浮在水面,此时露出水面的体积V2= ▲ cm3.
问题与讨论
例题7.小明利用18cm 长的吸管、细铜丝、铅丸、石蜡等材料自制密度计.制作密度计的过程中,需要一个盛放液体的容器,现有250mL 的量筒和 400mL.的烧杯供选择,小明应选择 ▲ .小明将自制的密度计放入水中,发现密度计不能直立漂浮,其原因可能是 ▲ .改进后小明将密度计放入水中,用刻度尺测出吸管露出水而的长度是 10.8cm,小明将该密度计放入某液体中,吸管露出液面的长度为9cm.则此液体的密度为 ▲ kg/m3.
解析:
密度计是竖直漂浮工作的,因此,容器深一些才好。吸管18cm,在烧杯中难以竖直。故选量筒
密度计要能竖直漂浮,其浮力的作用点(浮心)应该在重心的上面,才能稳定直立漂浮。
0.8×103
量筒
配重太轻(或重心太高)
同一支密度计正常工作,在不同液体中受到的浮力相等——要点
问题与讨论
例题8.有一密度为ρ=0.75×103 kg/m3的物块漂浮在水面静止时,露出水面的体积为V1=12 cm3,该物块的体积为 ▲ cm3;将露出部分截去后,剩余部分再次漂浮在水面,此时露出水面的体积V2= ▲ cm3.
解析:
漂浮是平衡状态
物体的体积
再次稳定时露出与浸入的体积之比是不变的:
只是此时总体积是36cm3
48
9
这个关系很有用,在处理漂浮问题时,模块化思考问题时,可以缩短思考路径,提高解决问题的能力与速度。
学会掌握一些物理推导式!当然弄清楚含义更好。
不要死做难题,所谓难题也都是由基本题组合而成的。
问题与讨论
例题9.一边长为10cm,密度为0.7g/cm3 的正方体木块,将它用细线系于某容器的水中,如图所示,求:(g=10N/kg)
(1)木块所受的浮力;
(2)细线的拉力;
(3)剪断细线后,木块静止时排开水的体积.
解析:
F浮
G
F拉
受力分析:物体受三个力作用,处于平衡,合力为零.
注意单位统一到国际单位制
(1)
(2)
(3)
静止时处于漂浮状态
力与运动的核心:受力、状态
问题与讨论
例题10.如图所示,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图。(g取10N/kg)求:
(1)圆柱体受到的最大浮力多少N?
(2)圆柱体的密度是多少kg/m3?
(3)圆柱体的底面积是多少cm2?若将圆柱体全部浸入另一种液体中,弹簧测力计示数为4N,则该液体的密度是多少kg/m3?
解析:
首先要通过题干,读懂与读清楚F-h 图像
由图像知道,0~5cm圆柱体没有入水,测力计读数15N即为物重;10cm以后圆柱体完全浸没,此时受到最大浮力。圆柱体高5cm.
(1)
(2)
浸没
(3)
底面积
另一种液体
知识结构
浮力
产生
三要素
力与运动
测量
施力物
作用效果
浮与沉
(力与运动)
问题解决
阅读习题要学会处理问题情境:去繁删简,抓本质。
冰山理论
如图所示,某北极浮动冰山露出水面的体积约104m3,那么该冰山海面之下的体积为多大?(海水密度近似用水的密度替代,ρ冰取0.9g/cm3)
解析:
实际上,这是一个漂浮物体的问题,根据例题8的讨论有:
漂浮冰山露出水面部分仅占总体积的十分之一,也就是九份在水面之下。有时,人们也常用它来描述对知识或者事件我们了解甚少。
课后检测
1.一艘轮船从长江驶入大海,下列分析正确的是( )
A.浮力变小,船体上浮一些 B.浮力变大,船体下沉一些
C.浮力不变,船体下沉一些 D.浮力不变,船体上浮一些
2.如图是用薄纸制成的孔明灯,质量为50g,容积为1m3,空气密度为1.29kg/m3。可以用
    的方法使孔明灯内空气减少;当孔明灯内空气的重力减少    N时,孔明灯恰好能够悬浮在空中,此时孔明灯内的空气密度为     kg/m3。
3.将一个小物块放入容积为200mL的杯内,然后分别向杯中加入128g水或96g酒精都恰能将杯盛满,则小物块的体积为    cm3,密度为    kg/m3 (ρ酒精=0.8g/cm3 ).
课后检测
5.置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm,密度为0.9×103kg/m3的正方体物块,如图1所示,此时物块对容器底的压强为    Pa,当逐渐向容器内倒入某种液体(物块与容器底未紧密接触,液体未溢出),记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图2所示,则液体密度为    kg/m3;当h=10cm时,物块处于    (选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)状态。(g=10N/kg)
4.一个体积为20cm3的小球,轻轻放入盛满水的溢水杯中,小球静止后排出水的质量为16g,此时小球所受浮力为    N,小球的密度为    kg/m3,将小球取出,浸没在密度为0.8×103kg/m3的酒精中,松手后,它将会    (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)(g=10N/kg)
课后检测
6.某同学自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计(细铅丝图中未画出);
②用刻度尺测出竹筷的长度L;
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1;
④把密度计放在盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上的长度h2。
请回答下列问题:
(1)密度计是利用漂浮条件工作的,被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积___________(选填“越小”或“越大”),所以密度计的刻度越往下越___________(选填“小”或“大”);
(2)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=___________;(不计铅丝体积,水的密度用ρ水表示)
(3)为了提高密度计的精确度,使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,可适当___________(选填“增大”或“减小”)配重;
(4)若测量液体密度时,密度计接触到容器的底部,则测得的密度值将___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)实际值。
课后检测
7.如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序_______________.
(2)图中____________两个步骤是为了测量浮力的大小.
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据
①请你将该表格第三行数据补充完整.
②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1N,G排的数据改为0.5N.
请你对他的做法进行评估:________________________________________;
如果是你,对这种情况采用的做法是:______________________________.
课后检测
8.有一质量m=0.1kg,容积V=1×10-3 m3,横截面积S=2.5×10-3m2的圆筒形薄壁容器B(壁厚忽略不计),现注入体积为三分之一V 的某种液体A后,将其封闭放入水中,且保持竖直漂浮状态,如图甲所示,此时水对容器底部的压强 p=2.8×103 Pa,(容器B内空气质量不计,g取10N/kg)求:
(1)液体A的密度
(2)若要使容器B恰好竖直悬浮在水中(如图乙所示)注入液体A的体积是多少?