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第3节 水的浮力(第1课时)
考试这样考
题型一 浮力的存在
角度1:浮力的存在
1.下列应用实例中,不是利用浮力的是( )
A.热气球 B.远洋货轮 C.正在下潜的潜水艇 D.发射的火箭
角度2:判断浮力的方向
2.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示,图中画出了几个力
的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
角度3:称重法测浮力
3.小玲将一块矿石挂在弹簧测力计下,然后又将此矿石浸没在水中,测力计两次示数分别如
图甲、乙所示。图乙中弹簧测力计示数变小的原因是矿石受到了水对它的 力,此力
的大小为 N。
角度4:浮力产生的原因
4.浸在液体中物体一定受到浮力吗?老师做了如图所示的实验:取一只去底的矿泉水透明塑
料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球,往塑料瓶里面注水,发现有水从塑
料瓶口漏出,乒乓球没有浮起,出现这一现象的原因是: ;
用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,一段时间后你能观察的现象是: 。
(第2题图) (第3题图) (第4题图)
题型二 影响浮力大小的因素
角度1:浮力与V排的定性关系
5.如右图是一条小鱼吐出的气泡在水中的上升情况示意图,关于气泡受到的水的压强和水的
浮力的变化情况下列说法正确的是 ( )
A.受到水的浮力不变,压强增大 B.受到水的浮力增大,压强不变
C.浮力和压强都增大 D.受到水的浮力增大,压强减小
角度2:浮力与液体密度的定性关系
6.图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
题型三 学科综合
7.弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然
后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h
变化关系的实验图象,g取10N/kg,则下列说法中错误的是( )
A.圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强为700Pa
B.圆柱体的重力为12N
C.圆柱体所受的最大浮力为8N
D.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
题型四 拓展创新
8.在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中,小强做了如图①所示的实验。
(1)根据图①甲、乙两图可知,物体在水中受到的浮力是 牛。
(2)图①乙丙两次实验是为了探究浮力的大小与 的关系。
(3)从物体刚开始接触水面至浸没在水中,它所受浮力大小与浸入水中深度的关系如
图②所示,由此得到:
结论①:物体所受浮力大小与排开液体的体积有关。
结论②:物体未浸没前,它所受浮力大小可能还与深度 。
结论③:当物体浸没在水中后,浮力大小与深度 。
(4)为了探究结论②是否正确,老师为同学们准备了以下实验器材:弹簧测力计、足
够的水、一个密度大于水的均匀长方体,长方体表面标有等距离的线,如图③所示。
为了便于弹簧测力计挂住长方体,在长方体上设置了a、b、c、d四个挂扣。请仅
用以上器材设计实验,并写出实验步骤和分析论证。
实验步骤:
①用弹簧测力计 ,读出并记录弹簧测力计的示数F1。
②用弹簧测力计 ,读出并记录弹簧测力计的示数F2。
分析论证:
①若F1=F2,说明物体未浸没前,它所受浮力大小与深度 。
②若F1≠F2,说明物体未浸没前,它所受浮力大小与深度 。
能力提升训练
1.两个物体分别挂在弹簧秤下,将它们同时浸没在水中,两把弹簧秤示数减少相等,则两物
体必有相同的( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.形状
2.如图所示,A、B是体积相同的木块和铁块,当同时将它们的绳子剪断后,在木块上浮未露出水面和铁块下沉未到底部的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块所受的浮力增大,铁块所受的浮力减小
B.木块所受的浮力减小,铁块所受的浮力增大
C.木块所受的浮力增大,铁块所受的浮力不变
D.木块所受的浮力不变,铁块所受的浮力也不变
3.将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面,如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小,则( )
A.实心球受到的浮力大 B.乒乓球受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大 D.不能确定
4.如图所示,弹簧测力计下端悬挂一高度为l、质量为m的圆柱体,它在水中受到的最大浮力为1/2mg,圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后,测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中的深度h的关系图正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,a是测力计吊着同一物块分别浸入水中和酒精中的实验情境,b是物块浸入水
中前后测力计的示数与深度的关系图像,(g=10N/kg)下列说法中正确的是( )
A.物块的质量为500g,浸没在水中受到的浮力为3N
B.物块浸没在酒精中时,测力计的示数为小于3N
C.物块的体积是150cm3、密度为3g/cm3
D.物块浸没时,排开酒精的质量大于排开水的质量
参考答案
考试这样考
1.D 2.C 3.浮力 1.6
4.乒乓球的下部没有受到水的压力,没有形成向上的压力差 乒乓球将上浮
5.D 6.D 7.A
8.(1)1 (2)液体密度 (3)有关 无关 (4)实验步骤①挂着长
方体a(或c)挂扣,将长方体浸入水中至第一条线处②挂着长方体b(或d)挂扣,将长方体浸入水中至第一条线处 分析论证:①无关 ②有关
能力提升训练
1.B 2.B 3.A 4.A 5.C
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第3节 水的浮力
(第1课时)
浙教版 八年级上
教材解析
【核心概念】
【学习内容与要求】
阿基米德原理是初中科学的一个学习难点,教材从身边的问题入手,理论联系实际,再通过一系列的实验来研究浮力规律,让学生亲身经历科学探究的过程,培养学生动手、动脑的能力。
3.1 力是改变物体运动状态的原因
⑩通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件,并解释生产生活中的有关现象。
3.物质的运动与相互作用
创设情境
中国有句古训,叫做“水能载舟,亦能覆舟”。船既能够浮在水面上,为什么有时又会在水中沉没呢?
死海——人不会淹没的海
人能悠然自得地躺在水里看报,是因为人受到水向上的浮力。
生活中时有发生人在江河湖海中溺水身亡的事件,但在中东地区的死海,人为什么能悠然自得地躺在水面上看报呢?
探究实践
活动
1.将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧,然后把它压入水中,如图 1-15 所示,你的手有什么感觉?
2.将手松开后,观察瓶子运动的情况。
手感觉到瓶子向上顶。
瓶子会向上浮。
手按矿泉水瓶
结论:
在水中会上浮的物体受到向上的浮力。
在水中会下沉的物体是否也会受到水的浮力呢?
探究实践
1.如图1-16所示,将物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的读数F1=_____牛。
2.再将物体浸入水中,弹簧测力计的读数F2=_______牛。
3.弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明了什么?
活动
图1-16 弹簧测力计读数的变化
弹簧测力计的读数变小了,说明水对物体有一个向上的浮力。
4.将物体浸入酒精中,观察弹簧测力计的读数F3=_____ 牛。
浸入其他液体中的物体也受到向上的浮力。
不仅是水,所有液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。
结论:
需要注意的是:
这里所谓的“浸入”包括完全浸没和部分浸入。
完全浸没
部分浸入
① 完全浸没时:
V浸入
=
V物体
② 部分浸入时:
V浸入
=
V物体
V露出
-
“浸入”的体积:
探究实践
思考与讨论
从图 1-16 所示的活动中,你能否得出测量浮力大小的一种方法?这种方法的适用条件是什么?
F浮 = G - F
称重法:
F浮=F1-F2
F浮=F1-F3
物体在液体中能够下沉。
适用条件:
酒精
F1
F2
F3
清水
物体的重力
物体的浸入液体时弹簧测力计的拉力。
探究实践
能用弹簧测力计测出浮在液面上物体的浮力吗?
浮力与重力平衡,F浮=G 。
思考与讨论
用弹簧测力计测出重力G
浮在液面,静止,二力平衡
探究实践
打足了气的篮球,气孔上插有打气针,打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球囊连接。导管阀门开始处于关闭状态,现将阀门打开,你将看到什么现象?
活动
现象:气球胀大,同时杠杆左端上升。
结论:浸入气体中的物体也受到向上的浮力。
探究实践
用一只乒乓球系上一根线,下面系一重物,放入盛有水的烧杯,观察线的方向。然后使烧杯倾斜,再观察。
活动
不管烧杯如何倾斜,线都是竖直的。
浮力的方向总是竖直向上。
现象:
现象:
探究实践
什么是浮力(F浮)
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它竖直向上的托力。
(2)施力物体:液体或气体
(1)方向:竖直向上
探究实践
探究实践
球受到水向上的托力,受浮力。
没有受到水向上的托力,不受浮力。
乒乓球放入塑料瓶中,加水。
浮力产生的原因:
F浮 = F向上 - F向下
活动
探究实践
活动
将物体浸入水中,物体浸入水中的体积变大,弹簧测力计的读数读数如何变化?浮力如何变化?
V浸入变大
V排变大
F变小
F浮变大
F1
F2
F1-F2
探究实践
相同液体时,V排越大,F浮变大。
将同一物体分别浸入相同体积在清水和酒精中,弹簧测力计读数在哪种液体中大?这又说明了什么
活动
弹簧测力计读数在酒精中的大。
甲 乙
酒精
清水
F2
F3
结论
浸在液体里的物体所受浮力的大小和液体的密度有关。
排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大。
1.如图所示情景中没有受到浮力的物体是( )
D
迁移应用
2. 一个盛有盐水的容器中有一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示,图中画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
C
3.一金属块在空气中用弹簧测力计称,读数为14.7 N,当把金属块浸没在水中时,弹簧测力计的读数为9.8 N,则水对金属块的浮力为________N,其作用点在重心,方向为__________。
4.9
竖直向上
迁移应用
4.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。请据图说出可得出的信息:
(1)圆柱体的重力为 牛;
(2)圆柱体受的最大浮力为 牛;
(3)圆柱体的高是 cm;
(4)物体全部浸没时,浮力与深度 。
无关
12
0.6
2
迁移应用
板书设计
液体或气体对物体向上托的力
方向:竖直向上
施力物体:液体或气体
弹簧测力计测浮力:
浮力的存在
影响浮力的因素:ρ液与V排
F浮 = G - F
F浮 = F向上 - F向下
F向上
F向上
F向下
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