《第十章 浮力》复习教学案
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一、知识回顾:
1、浸在液体或气体中的物体受到液体或气体____________,这个力叫浮力.其方向总是____________的.
2、浮力产生原因:浸在液体中物体受到液体对它的向上和向下的________差。
3、称重法求浮力:用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G,再把物体浸没在液体中读出弹簧测力计的示数F,则物体所受到的浮力F浮=__________.
4、浸在液体中的物体受到浮力的大小与其__________________和_______________有关.浸没在液体中的物体受到的浮力与深度_______关.
5、阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体的_____力,表达式为:F浮=_____=m排g=________.
6、物体静止在液面上,有一部分露出液面,这种状态称为_______浮;物体浸没在液体中,处于静止状态,称为______浮;当物体漂浮或悬浮时,F浮=_______。
7、浸没在液体中的物体,如果________________,物体上浮,直至 ;如果________________,物体悬浮;如果________________,物体下沉,直至 。对于浸没在液体的物体中,如果ρ物____ρ液,物体上浮;如果ρ物____ρ液,物体悬浮;如果ρ物____ρ液,物体下沉。
8、计算浮力方法有:(1)秤量法:F浮=G-F(G是物体受到的_____力,F 是物体______________弹簧秤的读数);(2)压力差法:F浮=F下-F上;(3)原理法:F浮=G排液=m排液=ρ液gV排;(4)漂浮、悬浮(注意这两者的异同):F浮=G。
9、浮沉的利用:
①轮船:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成 的,使它能够排开更多的水;轮船的排水量是指____________________________。
②潜水艇:潜水艇的上浮和下潜是靠改变_____________来实现的。
③气球和飞艇:充入密度________于空气的气体。他们是靠改变自身重力来实现升降。
④密度计:利用物体的 条件来进行工作,密度计在不同的液体中受到的浮力_________(相等/不相等),在密度较大的液体中排开液体体积较______,露出较______。刻度线
从上到下,对应的液体密度越来越 。
二、典型例题:
【例题1】如图甲所示,在—只薄塑料袋中装水过半(未满),用细线扎紧袋口,
用弹簧测力计测得其所受重力为9N;再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中,
如图乙所示,当弹簧测力计示数为6N时,不计塑料袋和细线的重,袋内水面与
烧杯中的水面相比( )
A.比烧杯中的水面高 B.比烧杯中的水面低 C.与烧杯中的水面相平 D.高低无法判断
【例题2】“死海不死”的故事说的是……“将奴隶和俘虏扔进海里,可他们都漂浮在海面上—……”。以下是几位同学对该现象的解释,其中正确的是( )
A.奴隶和俘虏是被水平仍进海里的
B.海水的密度等于人体的密度,人在海里自然漂浮
C.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力总大于其重力
D.人被扔进海里漂浮在海面上时,浮力等于其重力
【例题3】如图所示,某同学用弹簧测力计、量筒、水、长方体
物体做测定浮力的实验。
(1)请根据图中弹簧测力计和量筒的示数,填写下表中的内容。
物体重 G/N 物体在水中时弹簧测力计的示数 F/N 物体受到的浮力 F浮/N 物体排开水的体积 V排/cm3 物体排开水的 G排液/N
(2)分析、比较这些数据,可以得到结论 。
【例题4】金属箔是由密度大于水的材料制成的。小红取一片金属箔做成中空的筒,放在盛有水的烧杯中,发现它漂浮在水面上,然后她再将此金属箔揉成团放入水中,金属箔沉入水底。比较前后两种情况,下列说法正确的是 ( )
A.金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B.金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
C.金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力
D.金属箔沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
【例题5】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中的情况如图所示,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”)
【例题6】有一个木块,把它浸在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出10g水,若把它浸在盛满酒精的溢水杯中,会从杯中溢出______g酒精(酒精密度是0.8×103kg/m3,水的密度是1.0×l03kg/m3,木块的密度是0.5×103kg/m3).
甲 乙
【例题7】用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随圓柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,g取10N/kg,求:
(1)圆柱体受的最大浮力;(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强;(3)圆柱体的密度。
【例题8】某人质量为61.8kg,密度为1.0×103kg/m3。他在重为103N的充气筏上打捞一体积为0.02m3的密闭金属箱(人在筏上)。打捞时此人匀速拉箱(箱在水中)的力为41.2N,海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg,试求:
⑴金属箱的重力是多少牛?
⑵若此人把金属箱放到气筏上,手扶着气筏,人静止不动时身体的体积露出水面(人在水中),那么气筏在海水中的体积是多少立方米?
【例题9】如图甲所示,一圆柱形容器竖直放置在水平桌面上,其侧壁有一溢水口C,容器内的液面恰好与溢水口C齐平.先将一个由均匀材料制成的船形物A开口向上放入容器中,当船形物漂浮。在液面上(如图乙所示),从溢水口溢出液体的体积为V;然后使船形物A反转90°,当它浸没在液体中后容器内的液面下降了h(在船形物由漂浮到浸没的过程器内的液体
未溢出).已知圆柱形容器的底面积为S,液体的密度
为ρ, 则:
(1)船形物A的质量mA=__________;
(2)组成船形物A材料的密度ρA=________.
【例题10】小明在田地中挖出一块质量约为250g—300g之间的小长方体“大清金砖”,请你用所学的物理知识帮助鉴定该小“金砖”是否纯金.小明可找到的器材有:A.天平;B.刻度尺;C.大量筒;D.烧杯;E.弹簧测力计;F.水;G.细线等。
(1)根据你的实验方案,应当选择的器材是: (填字母);
(2)根据你所选择的器材,简要说出测量过程:
三、课堂作业:
1、把一木块浸没在水中,排开的水所受重力为12N,木块受到的浮力 ( )
A.大于12N B.小于12N C.等于12N D.等于10N
2、把体积相同的铁块和铝块浸没在水中,则 ( )
A.铁块受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大
C.铁块与铝块受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小
3、潜艇从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的 ( )
A.压强减小,浮力不变 B.压强和浮力都不变
C.压强减小,浮力减小 D.压强增大,浮力增大
4、游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,则 ( )
A.脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大 B.脚疼得越为越轻,因为河底对人的支持力越来越小
C.脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越大 D.脚疼得越来越轻,因为人受到的重力越来越小
5、在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为F/5,则该物体的密度是 ( )
A.1.0×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3 C.1.5×103kg/m3 D.1.25×103kg/m3
6、弹簧测力计下挂一金属块,在空气中时,弹簧测力计示数为10N,把物体慢慢浸入水中时,弹簧测力计的示数将 ,物体受到的浮力将 (变大/变小/不变);当金属块的1/3浸在水中时,弹簧测力计的示数是8N,此时它受到的浮力 N;如将它全部浸没水中,弹簧测力计示数是 N。
7、一个实心物体,放在水中静止时,有2/5 的体积露出水面,则该物体的密度是__________kg/m3。
8、同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,_______铁块受到的浮力要大一些。
9、停在海里的小游艇总重2.06×104N,它受到的浮力大小为_________N;它排开海水的体积为_________m3(海水的密度海水=1.03×103kg/m3,取g=10N/kg)。
10、某同学为了探究浮力的大小与哪些因素有关,做了以下几个实验。他首先用弹簧测力计测得某一金属块的重为3.8N,测得相同体积的石块的重为1.1N,然后完成了以下步骤:
实验1:把金属块挂在弹簧测力计下,浸没在水中的不同深度处,观察到弹簧测力计的示数始终是3.3N;
实验2:把金属块浸入水中一部分,观察到弹簧测力计的示数是3.6N;
实验3:把金属块浸没在硫酸铜溶液中,观察到弹簧测力计的示数是3.1N(ρ硫酸铜>ρ水);
实验4:把石块浸没在水中,观察到弹簧测力计的示数是0.6N。
分析上述实验结果,可以得到初步结论:
⑴ 根据“实验1”可知,浮力的大小与浸没在液体中的___________无关;
⑵ 根据“实验1、3”可知,浮力的大小与____________有关;
⑶ 根据“实验________”可知,浸没在液体中的物体所受浮力与物体本身的密度无关;
⑷ 根据“实验________”可知,浮力的大小与排开液体的体积有关.
11、如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:
(1)水对容器底面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
此时水对容器底的压强比第(1)问中的大还是小?