2015山东省泰安市新城实验中学人教版物理(八下)导学案:第十章 浮力

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名称 2015山东省泰安市新城实验中学人教版物理(八下)导学案:第十章 浮力
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2015-03-24 22:46:46

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第十章 浮力
第一节 浮力
教师寄语:治学有三大原则:广见闻,多阅读,勤实验。——戴布劳格利
学习目标:
1、了解浮力是怎样产生的
2、理解浮力的大小等于什么。
3、通过观察,了解浮力是怎样产生的。
4、通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。
中心任务:掌握阿基米德原理。
学习过程:
一、课前自主学习
根据要求,阅读课本相关内容,先对下面问题独立探究,然后在组内交流,找出最佳解决方案。
任务一:认识浮力。
1、实验体验:
(1)将乒乓球放入水中并逐渐压入水中,你的手觉得有一个向 的力。
(2)用手提着系石块的细线,感觉一下拉力的大小,然后把石块慢慢放入水中,觉得 了。(填“重”或“轻”)
结论:浸在液体中的物体受到 的力,这个力叫做浮力。
2、鸭子能漂在水面,是因为受到了__________。浮力的方向是___________,施力物体是__________。
3、重5N的小球漂浮在水面上,所受浮力为______N。由此你总结物体漂浮时求浮力的方法是___________________。
任务二:学习称重法求浮力
(1)用弹簧测力计测石块在空气中的重力; ( http: / / www.21cnjy.com )
(2)再将石块浸没入水中,观察弹簧秤的示数;
(3)把两次测得的数据填入下表,比较前后两次测力计的示数。
石块的重力G/N 放入水中弹簧测力计的示数F/N G-F
结论:浮力的大小等于重力与物体在液体中时弹簧测力计示数之 。
表达式:F浮= 。
我能应用:石块的重为16N,把石块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为12N,则石块受到水的浮力为 N。
任务三、学习浮力产生的原因:
1.观察图10.1—3长方体上、下表面所受水的压力大小关系为F1____F2,物体所受浮力为______N
2.浮力产生的原因是__________________________________________。
我会做:一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为5N,底部受到水的压力为10N,你认为这个物体受到水的浮力是 N。
二、合作探究探究:浮力的大小与什么有关
猜一猜:1、浮力的大小可能跟 等因素有关。
合作探究:
(1)把石块悬挂在弹簧测力计下,让石块浸入 ( http: / / www.21cnjy.com )水中的体积逐渐增大时,观察弹簧测力计的示数是否变化,怎样变化? 。
说明浮力的大小跟 有关。
(2)让石块完全浸没在水中后,使石块浸得更深,观察弹簧测力计的示数是否变化。
说明浮力的大小跟浸没的深度 关。(填“有”或“无”)
(3)测出石块的重力G= N:
a、把石块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数 N,则F浮= N;
b、把石块浸没在酒精中,读出弹簧测力计的示数 N,则F浮= N;
(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
说明浮力的大小跟液体的 有关。
结论:浮力的大小只跟 和 有关。
我会应用:一石块挂在弹簧测力计上,在空气中 ( http: / / www.21cnjy.com )称时,弹簧测力计的示数是4.7 N,把它全部浸在水中称时,弹簧测力计的示数是2.7 N,该石块受到水的浮力是______N;若把它全部浸在酒精中称时,弹簧测力计的示数是3.1 N,该石块受到酒精的浮力是______ N;石块浸没在不同液体中所受浮力的大小不同,说明浮力的大小与液体的______ 有关。
三、梯度训练
A组
1.下列事件中,不是利用浮力工作的是( )
A.磁悬浮列车 B. 轮船 C. 热气球 D.密度计
2. 浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,下列说法错误的是( )
A.物体受到的压强增大
B.物体上、下表面受到的压力增大
C.物体上、下表面受到的压力差增大
D.物体受到的浮力不变
3.下列对涉及压强和浮力的事例论述不正确的是( )
A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
B.石头仍进河里会沉入水底说明石头在水中不受浮力
C.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压加大使液体(锅内的水)的沸点升高
D.拉河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体(坝里的水)的压强随深度增大而增大
4. 用弹簧测力计拉着一个石块,把石块慢慢浸没入水中,在这个过程中拉力F与石块浸没的深度h的关系图象是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
如图,冰漂浮在水面上,沉于酒精中,则下列说法正确的是
二、填空题
1. 2009年世界游泳锦 ( http: / / www.21cnjy.com )标赛上,德国选手保罗·比德尔曼穿上了一款高科技连体泳本。这款泳衣表面采用轻型聚合材料,能够捕获空气增加排开水的体积,从而增加运动员在水中受到的__________它还使运动员身形光滑,从而减少了人体与水之间的__________
2. 弹簧测力计挂着一重为3N的物体, ( http: / / www.21cnjy.com )物体浸没在水中静止时,如图所示,弹簧测力计的示数是 _______N.如果测力计不拉着物体,则物体在水中会 _________(选填“下沉”、“上浮”、“悬浮”).
3.小华家乡有一条清清的小河,河底 ( http: / / www.21cnjy.com )全是一些鸡蛋大小的鹅卵石,每年夏秀小华都要到河里游泳,每次她都发现由河心处走向河岸时,会感觉到脚底被鹅卵石硌得越来越痛,这是因为小华由河心走向河岸时,小华受到的浮力越来越_______ ,河底对小华脚底产生的压强越来越____________造成的,在这个过程中小华的重力___________。
4. 如图所示,将重为5N的木块放 ( http: / / www.21cnjy.com )入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为______ N,方向为________ .放入木块后,烧杯底部所受水的压强比原来________ (填“变大”、“变小”或“不变”).
三、实验题
1.某同学按照如图所示的步骤进行“探究影响浮力大小的因素”的实验,每次弹簧测力计的示数如图所示。
(1)由(b),(c)实验步骤得到的数据可以得出物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积 _______(有关/无关)
(2)由(c),(d) 实验步骤得到的数据可以得出浸没在液体中的物体所受的浮力大小与 ____________无关.
(3)由实验得到的数据可以求出该物体浸没在浓盐水中时所受浮力的大小为 _________N.
B 组
1.以下说法正确的是( )
A.浸没在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的受力物体是液体
B.浮力的方向总是等于物体受到的重力的方向
C.压力的大小总是等于物体受到的重力的大小
D.压力的方向总是竖直向下
2.在下列几种情形中,物体所受浮力增大的是( )
A.从海水走向沙滩的游泳者
B.从长江入海口驶向大海的轮船
C.正在码头装货物的轮船
D.海面上正往深水处下潜的潜艇
3.如图所示,把金属块缓慢浸入水中(水足够深 ( http: / / www.21cnjy.com )),从金属块接触水面到刚好全部浸没,弹簧测力计的示数变______ ,金属块全部浸没后,所受的浮力是_______ N,金属块浸没后随深度增加,所受水的压强变____.
4. 重30N的物体漂浮在水面上静止不动,在图中作出物体所受力的示意图.
5. 某同学在“探究浮力大小跟什么因素有关系”时,做了如图所示的实验.
(1)请将表格内容填写完整.
次数 1 2 3 4
G/N 3.65 3.60 3.50
F/N 0
(2)由实验数据可以得出:浸在液体中的物体所受的浮力与__________有关系.
(3)实验中他采用了__________的研究方法。
第二节 阿基米德原理
教师寄语:认真阅读马云的成长史,体味知识经济
学习目标:
1.知道阿基米德原理的内容。
2.掌握探究浮力大小与重力关系实验的步骤和方法。
3.能利用阿基米德原理解决实际问题。
中心任务:理解并会应用阿基米德原理。
学习过程:
一、课前自主学习。阅读课本相关内容,解决下列问题。
任务一:认识浮力大小与什么因素有关。
1.观察图10.2—1,并结合生活实际,浮力的大小可能与排开液体的______有关,进一步推导可能与排开液体的_______有关。
2.鸡蛋在清水中下沉,在盐水中上浮我们猜测物体所受浮力可能与___________有关。
任务二:初识阿基米德原理。
1.观察图10.2—2,测 ( http: / / www.21cnjy.com )物体所受浮力由图________和_________两次实验实现,排开水的重力由图________和_________两次实验实现。我们只需对比浮力和排开水的重力的大小,即可完成实验探究,这就是本探究实验的设计思路。
2.阿基米德原理的内容_ ( http: / / www.21cnjy.com )______________________________________________________,公式为_____________,也可表示为F浮=ρ液gV排。,用此公式写出V排=___________。
3.阅读例题,并把解题过程写在下面。
二、合作探究:组内合作解决下列问题,看哪个小组完成的最快!
探究浮力的大小
(方法提示:称重法求浮力:先用弹簧测力 ( http: / / www.21cnjy.com )计在空气中测出物体的重力G,再用弹簧测力计测出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F,则物体所受浮力:F浮=G-F。)
(1)、探究问题:浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系?
(2)、制定实验方案
看课本实验探究,明确实验的步骤。
(3)、进行实验与收集数据
以小组为单位,按图实验步骤完成探究实验。
将实验所收集到的数据记录在下表中:
空杯重G杯/(N) 石块重G石/(N) 石块浸没在水中时弹簧测力计示数F /(N) 杯、水总重G总/(N) 浮力的大小F浮/(N) 排开水受的重力G排/(N)
(4)分析与论证
比较测得浮力与物体排开的水所受的重力,你发现了什么?
先独立思考,然后小组内讨论。
结论:
用公式表示为F浮=。
三、梯度训练
A组
1. 物体在液体中受到的浮力大小( )
A、和物体本身的重力大小有关B、和物体的体积大小有关
C、和物体的密度大小有关D、和物体排开液体的体积大小有关
2.质量相同的实心铜块和铝块,放入盛水的烧杯,静止时受到的浮力关系为( )
A、铜块受到的浮力大
B、铝块受到的浮力大
C、两者受到的浮力一样大
D、无法确定
3.把体积相同的木块和铁块置于水中,木块浮在水面,铁块沉入水底,这是它们受到的浮力( )
A、F木>F铁
B、F木=F铁
C、F木D、无法确定
4.一潜水艇从大海某一深度潜行到内陆河的过程中下列说法中正确的是( )
A、潜水艇在大海里受到的浮力较大
B、潜水艇在大海里受到的浮力较小
C、潜水艇在大海里和内陆河里受到的浮力一样大
D、条件不足,无法判断。
5.右图中,体积相等的金属块甲、乙、丙,浸在同一种液体里 ,丙块底部紧贴容器底,则( )
A、甲、乙、丙受到的浮力一样大
B、乙受到的浮力最大
C、丙受到的浮力最大
D、甲、乙受到的浮力一样大,丙不受浮力
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6.潜水艇在海水里匀速竖直上浮过程中(未露出海面),下面说法正确的是( )
A、浮力变小,重力小于浮力
B、浮力不变,重力小于浮力
C、浮力不变,重力等于浮力
D、浮力和重力同时变小,但浮力和重力始终相等
7.将一根封闭的盛满水的薄膜塑料袋挂在 ( http: / / www.21cnjy.com )弹簧秤上,弹簧秤示数为G牛顿,薄膜袋重量可以忽略,放把这个挂在弹簧秤上的薄膜水袋完全浸没在水中时(如图所示)弹簧秤的示数是____,说明此薄膜袋所受的浮力=______________。
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8. 跳水运动员离开跳台后,从接触 ( http: / / www.21cnjy.com )水面到全部浸入水中,他受到的浮力将______;当他全部浸入水中下沉的过程中,受到的浮力将_______。
9.一个重5N的金属球,浸没在水中时,排 ( http: / / www.21cnjy.com )开了3N的水,则金属球受到的浮力为_______N;如果将它放在酒精中,则金属球在静止时受到的浮力为________N(g=10N/kg)
10. 一石块在空气中称重5N,浸没在水中重2N,则这石块受到的浮力多大?
B组
1. 如图所示,悬挂着的金属球A依次浸没在清水和浓盐水中,则A球两次所受浮力相比较是( )
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A、两次的浮力一样大     B、浸没在盐水里受的浮力较大
C、浸没在清水里受的浮力较大   D、条件不足,无法判断
2. 小明在大海里学潜水,看到海里鱼 ( http: / / www.21cnjy.com )儿口中吐出的小气泡在升至水面的过程中,发生如图所示的变化,在此过程中,气泡受到的重力________,受到海水的压强______,受到海水的浮力将_______。(选填“变大”、“变小”或“不变)
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3. 如图所示,边长为10厘米的正方体浸没在水中,它上表面所受水对它的压强为_______Pa,它所受到的浮力为_______N.
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4. 一物体挂在弹簧秤下,读数是5N, ( http: / / www.21cnjy.com )将它全部浸没在煤油中时,读数是1N,则物体受到的浮力是_____N;如果将物体的一半浸没在酒精中,此时弹簧秤的读数是_____N.
5. 水下5米深处有一条体积为200厘米3的鱼,它受的浮力是多大?当这条鱼游到6米深处时,它受到的浮力是否变化?
第三节 物体浮沉条件及应用
教师寄语:时间是脑力劳动者的资本,让我们珍惜时间吧!
学习目标:
1、理解物体的浮尘条件。
2、理解排水量的概念。
3、知道浮力的应用。初步建立应用科学知识的意识。
中心任务:掌握物体的浮沉条件及应用。
学习过程:
一、课前自主学习
1.初学物体浮沉条件
阅读课本相关内容,并仔细观察图10.3—1、10.3—2。解决下列问题。
(1)浸在液体中的物体都受到哪些力的作用?
(2)画出图10.3—1中物体的受力示意图
(3)浸在液体里的物体有几种状态,它们受力情况如何?深入思考:物体的浮沉状态,除了比较F浮与G的大小外,还有什么办法
2.自主学习浮力的应用
认真阅读课本浮力的应用部分,回答下列问题。
(1)浮力的应用——轮船。
①使密度大于水的材料浮在水面上,可以把它做成_______,使它可以排开更多的水。轮船就是利用_________的道理制成的。
②轮船的排水量是指_____________________________、排水量的单位是_______。
③排水量是10000t,在河水 ( http: / / www.21cnjy.com )中满载排开河水的体积是多大?如果是在密度为1.03×103kg/m3的海水中,它排开海水的体积是多大?它从河里驶入海里是浮起一些还是沉下一些?
2.浮力的应用——潜水艇。
潜水艇是靠改变自身的_______来实 ( http: / / www.21cnjy.com )现自身的浮沉的。在水下航行的潜艇,当潜向深处时,潜艇要储水,从而使______力大于________里,此过程中,潜艇所受浮力_________,所受压强________。
3.浮力的应用——气球和飞艇
气球和飞艇是靠改变____________来实现自身升降的。热气球充的是被加热的气体,热气的密度________空气的密度,使F浮____G,此时上浮。
二、合作探究(发扬团队精神,会让你获益更多):
(一)物体的浮沉条件
1、当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,如图甲所示,是物体浸没在液体中时的受力情况。
( http: / / www.21cnjy.com )
①当F浮>G物时,物体受到非 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡力的作用,物体__________,会露出液面一部分体积,最终漂浮在液面上,如图乙所示。漂浮时:F浮______G物(选填“>”、“=”或“<”)。
②当F浮=G物时,这两个力相互抵消,物体保持原来的静止状态,会________在原来的位置,如图丙所示。悬浮时:F浮_______G物(选填“>”、“=”或“<”)。
③当F浮”、“=”或“<”)。
2、物体的重力G物=ρ物gV物,物体所受浮力F浮=ρ液gV排,当物体浸没在液体中时,V物=V排,所以:
①当F浮>G物时,即ρ液gV排>ρ物gV物,可得出ρ液____ρ物时,物体________,最终漂浮在液面上.
②当F浮=G物时,即ρ液gV排=ρ物gV物,可得出ρ液_______ρ物时,物体_________在液体中.
③当F浮(1)若G物(2)若G物=F浮或ρ物=ρ液,物体_______;
(3)若G物>F浮或ρ物>ρ液,物体_______。
(二)浮力的应用:1.轮船虽然是铁制的,但由于________而使得它的平均密度_____水的密度,能漂浮在水面。
2、轮船的大小通常用__________来表示,它就是轮船满载时排开的___________。
3、潜水艇潜入水中时,它的体积是不变的,它排开水的体积_________,所受的浮力_________(填“变”或“不变”)只能靠_______充水或排水来改变____________来实现下潜或上浮。
4、气球和飞艇里面充的气体密度________空气的密度。
三、梯度训练
A组
1. 如图所示,一个铁球分别放在水中、盐水中和水银中,受到的浮力最大的是(  )
A.在水中 B.在盐水中C.在水银中 D.条件不足,无法确定
2. 质量相同的木块和石蜡,把木块放在盐水中,石蜡放在水中,比较它们受到的浮力大小,那么(  )
A.木块受到盐水的浮力大
B.石蜡受到水的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.由于液体的密度不同,木块与石蜡的密度也不同,所以无法判定
3. 如图所示,有一长方体木块分别如图甲、乙两种不同方式浮在水面上,比较两种方式中木块所受浮力的大小是 ( )
A、甲小于乙  B、甲等于乙  C、甲大于乙D、无法确定
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4. 一均匀物体恰能悬浮在水中,若将此物体切成大小不等的两块,则(  )
A.大的一块下沉,小的上浮
B.大的一块上浮,小的下沉
C.两块仍悬浮在水中
D.两块都上浮到水面
5、一木块分别浮在甲、乙两种不同的液体中,木块均有一部分露出液面,如果甲液体的密度大于乙液体的密度,则         ( )
A、木块在甲液体中受到的浮力大    
B、木块在乙液体中受到的浮力大
C、本块在甲液体中露出液面的体积较大
D、木块在乙液体中露出液面的体积较大
6、把一根比重计先后放入三种不同的液体中,静止时如图46所示,那么比重计在三种液体中受到的浮力       ( )
A、甲最大      
B、乙最大
C、丙最大      
D、甲、乙、丙一样大
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7、如图,鸡蛋放入水中,今将水中加盐后鸡蛋浮出水面,由以上现象,下列判断何者不对      ( )
A、鸡蛋的重量小于在盐水中所受的浮力
B、浮在盐水中的鸡蛋所受的浮力,比沉在纯水中所受浮力大
C、鸡蛋的密度小于盐水的密度
D、鸡蛋的重量大于在纯水中所受的浮力
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8、有一块冰漂浮在一杯浓盐水中(冰的密 ( http: / / www.21cnjy.com )度是0.9×103千克/米3,浓盐水密度是1.1×103千克/米3).如果冰块全部熔解后,液面将           ( )
A、不变     B、上升   C、下降     D、无法判断
9.塑料球、木球、铁球各一个,当它们在 ( http: / / www.21cnjy.com )水中静止时,如图所示,_____球一定是空心的;______球所受的浮力小于它的重力,木球所受的浮力______它的重力。(选填“大于”、 “”等于或“小于”)
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10.质量为5kg的木块,有的体积露出水面,则木块所受浮力为____N,木块的密度为___________kg/m3
11. 一个物体的体积是0.5分米3,完 ( http: / / www.21cnjy.com )全浸没在水中,它受到的浮力是_______牛顿;如果这个物体重4牛顿,它在水中将________。(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
12. 图甲中,小药瓶装满水,沉入水中;图乙 ( http: / / www.21cnjy.com )中,小药瓶装有适量的水,停留在瓶里任何深度处(悬浮);图丙中,小药瓶装有少量的水,放入杯底后,它上浮至水面。
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(1)图甲中,因为________,所以小瓶下沉。
(2)图乙中,因为________,所以小瓶悬浮。
(3)图丙中,因为_______,所以小瓶上浮,直至水面。   
13.一物块静止在水中,露出水面的体积为6×10-6m3,它的总体积为8×10-6m3,求:
(1)物块在水中所受的浮力为多大?
(2)物块的密度为多少?
14.在弹簧秤下挂一个物体。物体在空气中时,弹簧秤的示数为4N;浸没在水中时,弹簧秤的示数为3N,求该物体的密度。(g=10N/kg)
B组
1.一艘轮船的排水量为1×104t,则它在河水中航行时,排开水的体积是__________m3,受到的浮力是_________N,当它从河中驶入海中时,要______一些(填“上浮”或“下沉”),它在海中航行时受到的浮力是__________N.
2、在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线,当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关系,有( )
A、浮力增大, B、浮力减小,
C、浮力不变, D、浮力不变,
( http: / / www.21cnjy.com )
5.将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中,物块漂浮在水面上,有的体积露出水面,从烧杯中溢出的水重为1N.则物块漂浮时与未放入物块时相比较,烧杯中的水对烧杯底部的压力将____________(减小/不变/增大);若用与物块相同材料制成一个1m3 的实心物体,其质量为____________kg。
6.一个重30N、体积为0.002m3的物体用绳子悬挂着,如图10-3-5
所示。现将物体浸没在烧杯的水中,物体受到的浮力是N(g取10N/kg)。物体浸入水后继续下沉的过程中,水对杯底的压强(填“增大”、“不变”或“减小”)。释放绳子后,物体将。
图10-3-5