中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版八上科学§4.4 水的浮力(2)教学设计
课题 4.4水的浮力(2)……阿基米德原理 单元 四 学科 科学 年级 八上
教材分析 本节内容为浙教版八上第4章第4节《水的浮力》,主要包括:浮力、阿基米德原理、物体的浮沉条件、浮力的应用。这节内容的学习基础是综合应用液体压强、压力、二力平衡等知识,以此来了解浮力的存在而展开的。本节内容是本章的重点和关键所在,其中探究影响浮力大小的因素和阿基米德原理,能为后续物体的浮沉、浮力的应用等知识奠定理论基础。而浮力知识对人们日常生活、生产技术和科学研究都有着广泛的现实意义,同时也是理论联系实际的好材料,是学生走向社会的必备的重要知识之一。因此本节内容起着承上启下的重要作用。本节内容拟安排4课时完成教学,第1课时为浮力,第2课时为阿基米德原理;第3课时为物体的浮沉条件;第4课介绍为浮力的应用。本课时为第2课时,探究浮力大小与排开水所受重力的关系,掌握阿基米德原理。
学习目标 科学观念:了解解阿基米德原理的探究过程、内容,能利用阿基米德原理解释一些相关的现象及进行简单的计算;科学思维:控制变量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有关”实验中的运用; 探究实践:通过实验探究,掌握阿基米德原理的内容,知道浮力大小与液体的密度及排开液体的体积的关系; 态度责任: 初步了解科学在现实生活中的应用,树立科学知识服务于社会的观念。
重点 阿基米德原理的内容及运用
难点 探究影响浮力大小的因素的方法与过程
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习巩固:1、浸入液体中的物体受到 的浮力的作用;这个浮力的施力物体是 ; 2、物体受到的浮力大小与 及 有关,与 无关。 3、称重法测浮力: (1)物体浸没在水中时受到的浮力为 ; (2)物体浸没在盐水中受到的浮力为 ; 导入:2000多年前,科学家阿基米德在洗澡时得到启发,意识到人进入装满水的浴盆中,溢出水的体积正好等于身体浸入水中的体积。 受此启发,他把王冠与相同质量的纯金浸没在水中,比较它们排开水的体积是否相同,由此判断王冠是否掺了假。 在此基础上,他进一步研究,总结出著名的浮力原理——阿基米德原理。 导入新课
讲授新课 一、浮力产生的原因 1、 浮力产生的原因: 浮力产生的原因:液体中的物体的上下表面所受压力差,F浮=⊿F=F2-F1。 液体内部压强随 增加而增大。 把正方体物块浸没在水中时,物块前后面、 左右侧面受到液体的压力相互 。物块上、下表面所处深度不同,液体对物块下表面的压强 液体对物块上表面的压强,下表面所受液体向上的 大于物块上表面所受液体向下的 ,如图丙所示,所以物体受到向上的合力,这个合力就是浮力。 2、浮力的方向: 浮力的方向:总是竖直向上(与重力方向相反)。 二、浮力大小与物体排开液体的体积关系1、物体排开液体的体积: 物体排开液体的体积是指物体在液体中所占据的空间体积。 物体排开液体的体积等于物体浸入液体中的体积。 (1)物体排开液体的体积越大,受到的浮力就越大; (2)浮力大小与物体排开液体的质量有关; 根据物体质量与体积的关系推测,物体浮力大小与排开液体的质量有关; (3)浮力大小与物体排开液的重力有关; 根据重力与质量成正比,所以浮力与排开液体所受的重力有关。探究实践:浮力大小与排开水所受重力的关系 【目标】 用实验探究阿基米德原理,用等效替换的方法理解阿基米德原理。 【器材】 溢水杯、量筒、烧杯、弹簧测力计、圆柱形物块、水。 【思路】 ①用弹簧测力计测量物体的重力G物; ②用测力计测量出物体浸没时的受到的拉力F; ③测量出物体排开的水所受到的重力G排; ④分别计算出物体受到的浮力(G物-F)与G排进行比较,得出结论。 排开水的重力测量: 物体排开水的体积可以用溢水杯和量筒测出:把溢水杯盛满水,将物体浸入水中,让溢出的水流入小烧杯中,小烧杯中的水就是物体排开的水,用量筒测出排开水的体积,再计算出排开水所受的重力。 【过程】 1、用图4.4-5所示的器材,以小组为单位,定性研究浮力的大小跟物体排开水的多少的关系。 现象: 随着圆柱体逐渐进入水中,排开水的体积逐渐增大,测力计的示数逐渐减小;直到圆柱体浸没,排开水的体积不变,测力计示数也不变。 说明: 物体受到浮力的大小随排开水的体积增大而变大。 2、用图4.4-6所示的器材,以小组为单位,定量研究水的浮力大小与物体排开水所受重力的关系。实验中需要直接测量哪些量?设计一个实验表格;【实验与记录】进行实验,并把实验数据记录在表格中。 【分析与结论】分析实验数据,写出实验结论。 【问题讨论】更换大小不同的物体做实验,看看是否存在同样的关系。 参考:换用其他物体也是类似的结果。视频:浮力大小等于物体排开液体所受重力 ( 阿基米德原理.mp4 ) 原理解析:我们可以在水中划出任意形状的一部分水,如边长为d的正方体水块,如图所示。 这块正方体水块静止在水中,其所受的 力等于它自身所受的 力。若将同样大小的正方体物块浸没在水中这个位置时,物体浸 入水中,它占据了原来由 占据的空间,相当于用该物块替换了原来的正方体水块,也就是物块 了这块正方体水块。 所以有F浮=G物=G排水,即:物体所受浮力等于排开的这块水所受的重力。 三、阿基米德原理 1、阿基米德原理: 浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 F浮=G排液=ρ液gV排液 (注:体积单位m3 ,密度单位kg/m3 ) 2、阿基米德原理既适用于液体,同样适用于气体浮力的计算。 3、影响浮力的因素:浮力只与ρ液及V排液有关,与ρ物(G物)及物体的深度无关,与液体本身是多少体积无关,与V物无直接关系。 当物体完全浸没在液体或气体时,V排=V物;但物体只有一部分浸入液体时,则V排课堂练习 1、关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( C ) A.液体的密度越大,受到的浮力越大 B.浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大 C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大 D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 2、关于浮力大小的说法,正确的是( D ) A. 浮力大小跟物体浸没在液体中深度有关,物体浸得越深,受到的浮力越大
B. 浮力的大小跟物重有关,物体越重,受到的浮力越小
C. 浮力的大小跟物体的体积有关,体积越大,受到的浮力越大
D. 浮力的大小跟物体排开液体的重力有关,排开液体越重,受到的浮力越大3、如图所示,三个容器的形状和大小完全相同。内装质量相同的水、盐水和酒精,现在分别往三个容器中加入一质量相同的木块,已知木块均漂浮,则下列说法正确的是 ( A ) A. 三个木块下表面受到液体产生的压力一样大 B. 乙容器中木块受到的浮力最大
C. 丙容器受到液体对杯底的压强最小 D. 甲容器中的液体是酒精4、用如图装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶。下列说法正确的是( D )A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米35、如图甲,圆筒形容器内装有适量的水, 放在水平桌面上;实心圆柱形物体A 用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入水中时(水没有溢出容器) ,弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。实验过程中,小王将测量记录的数据绘制成乙图所示的曲线。请据图分析回答下列问题: (1)观察图乙通过分析F和h的关系,可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力与________有关。 (2)由图乙可知, 实心圆柱形物体A的浸入14厘米时,所受浮力为____N。 (3)当h等于16cm时, 物体A浸在水中的体积大小为多少?(g=10N/kg)参考:(1)排开液体的体积(2)7 (3)7×10-4m3 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
板书设计 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 21清风明月(共26张PPT)
(浙教版)八年级
上
4.4 水的浮力
第4章
“第2课时”
水与人类
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
学习目标
科学观念:了解解阿基米德原理的探究过程、内容,能利用阿基米德原理解释一些相关的现象及进行简单的计算;
科学思维:控制变量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有关”实验中的运用;
探究实践:通过实验探究,掌握阿基米德原理的内容,知道浮力大小与液体的密度及排开液体的体积的关系;
态度责任:初步了解科学在现实生活中的应用,树立科学知识服务于社会的观念。
复习巩固
1、浸入液体中的物体受到 的浮力的作用;这个浮力的施力物体是 ;
2、物体受到的浮力大小与 及 有关,与 无关。
3、称重法测浮力:
(1)物体浸没在水中时受到的
浮力为 ;
(2)物体浸没在盐水中受到的
浮力为 ;
竖直向上
液体
物体排开液体的体积
液体的密度
物体在液体中的深度
1N
1.2N
新知导入
2000多年前,科学家阿基米德在洗澡时得到启发,意识到人进入装满水的浴盆中,溢出水的体积正好等于身体浸入水中的体积。
受此启发,他把王冠与相同质量的纯金浸没在水中,比较它们排开水的体积是否相同,由此判断王冠是否掺了假。
在此基础上,他进一步研究,总结出著名的浮力原理——阿基米德原理。
1、 浮力产生的原因:
浮力产生的原因:液体中的物体的上下表面所
受压力差,F浮=⊿F=F2-F1。
液体内部压强随 增加而增大。
把正方体物块浸没在水中时,物块前后面、
左右侧面受到液体的压力相互 。物块上、下表面所处深度不同,液体对物块下表面的压强 液体对物块上表面的压强,下表面所受液体向上的 大于物块上表面所受液体向下的 ,如图丙所示,所以物体受到向上的合力,这个合力就是浮力。
2、浮力的方向:
浮力的方向:总是竖直向上(与重力方向相反)。
探究新知
深度
平衡
大于
压力F2
压力F1
一、浮力产生的原因
探究新知
二、浮力大小与物体排开液体的体积关系
1、物体排开液体的体积:
物体排开液体的体积是指物体在液体中所占据的空间体积。
物体排开液体的体积等于物体浸入液体中的体积。
(1)物体排开液体的体积越大,受到的浮力就越大;
(2)浮力大小与物体排开液体的质量有关;
根据物体质量与体积的关系推测,物体浮力大小与排开液体的质量有关;
(3)浮力大小与物体排开液的重力有关;
根据重力与质量成正比,所以浮力与排开液体所受的重力有关。
探究实践
浮力大小与排开水所受重力的关系
【目标】
用实验探究阿基米德原理,用等效替换的方法理解阿基米德原理。
【器材】
溢水杯、量筒、烧杯、弹簧测力计、圆柱形物块、水。
【思路】
①用弹簧测力计测量物体的重力G物;
②用测力计测量出物体浸没时的受到的拉力F;
③测量出物体排开的水所受到的重力G排;
④分别计算出物体受到的浮力(G物-F)与G排进行比较,得出结论。
探索活动
排开水的重力测量:
物体排开水的体积可以用溢水杯和量筒测出:把溢水杯盛满水,将物体浸入水中,让溢出的水流入小烧杯中,小烧杯中的水就是物体排开的水,用量筒测出排开水的体积,再计算出排开水所受的重力。
探究新知
【过程】
1、用图4.4-5所示的器材,以小组为
单位,定性研究浮力的大小跟物体排开水
的多少的关系。
现象:
随着圆柱体逐渐进入水中,排开水的体积逐渐增大,测力计的示数逐渐减小;直到圆柱体浸没,排开水的体积不变,测力计示数也不变。
说明:
物体受到浮力的大小随排开水的体积增大而变大。
探究新知
2、用图4.4-6所示的器材,以小组为单位,定量研究水的浮力大小与物体排开水所受重力的关系。实验中需要直接测量哪些量?如何设计实验表格以记录实验数据?
需要测量的量:
物体的重力G物、物体浸入水中时弹簧测力计的拉力F、排开水的体积V排;
探索活动
结论: G物-F = G排
浮力的计算:
F浮=G物-F
排开的水的重力计算:
①m排=ρ水V排 ②G排=m排g=ρ水V排g
【实验与记录】进行实验,并把实验数据记录在表格中。
【分析与结论】分析实验数据,写出实验结论。
【问题讨论】更换大小不同的物体做实验,看看是否存在同样的关系。
结论: G物-F = G排
视频:浮力大小等于物体排开液体所受重力
原理解释
我们可以在水中划出任意形状的一部分水,如边长为d的正方体水块,如图所示。
这块正方体水块静止在水中,其所受的 力等于它自身所受的
力。若将同样大小的正方体物块浸没在水中这个位置时,物体浸 入水中,它占据了原来由 占据的空间,相当于用该物块替换了原来的正方体水块,也就是物块 了这块正方体水块。
所以有F浮=G物=G排水,即:物体所受浮力等于排开的这块水所受的重力。
水
物
浮
重
水
排开
探究新知
三、阿基米德原理
1、阿基米德原理:
浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
F浮=G排液=ρ液gV排液
(注:体积单位m3 ,密度单位kg/m3 )
2、阿基米德原理既适用于液体,同样适用于气体浮力的计算。
3、影响浮力的因素:浮力只与ρ液及V排液有关,与ρ物(G物)及物体的深度无关,与液体本身是多少体积无关,与V物无直接关系。
当物体完全浸没在液体或气体时,V排=V物;但物体只有一部分浸入液体时,则V排实践活动
在一只很薄的塑料袋中装满水,使袋中的空气全部排出,用细线把袋口扎紧,挂在弹簧测力计下。然后将塑料袋缓慢浸没在水中,观察弹簧测力计的示数如何变化。用阿基米德原理解释这一实验现象。
稳定时,测力计示数与满袋水的重力几乎相等。
根据阿基米德原理,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重量。在这个实验中,塑料袋浸没在水中时,排开的水的体积等于塑料袋中水的体积,因此浮力大小等于袋中水的重力。所以,当塑料袋浸没在水中时,弹簧测力计的示数会减小,甚至可能接近于零,因为浮力抵消了水的重力。
知识运用
例题:
在抗洪抢险中,某村民自制了一个总体积 为0.7m3的竹筏,放入河水中时有 1/5 体积浸入水中。
(1)此时竹筏受到的浮力有多大?
(2)要使水对竹筏产生4500N的浮力,竹筏应有多大的体积浸入水中?
解:(1)竹筏排开河水的体积为:V排=0.7m3/5= 0.14m3
根据阿基米德原理,可得此时竹筏受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排水= 1.0×103 kg/m3 ×9.8N/kg×0.14m3 =1372N
(2)已知F 浮 =4500N,将阿基米德原理表达式F 浮=ρ水gV 排水进行变形,可得:
V 排水=
F浮
ρ水g
答:(1)浮力为1372N;(2)浸入的体积约0.46m3。
4500N
1.0×103 kg/m3 ×9.8N/kg
=
≈0.46m3
科学阅读
阿基米德
课堂练习
1、关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.液体的密度越大,受到的浮力越大
B.浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
C
课堂练习
2、关于浮力大小的说法,正确的是( )
A. 浮力大小跟物体浸没在液体中的深度有关,物体浸得越深,受到的浮力越大
B. 浮力的大小跟物重有关,物体越重,受到的浮力越小
C. 浮力的大小跟物体体积有关,体积越大,受到的浮力越大
D. 浮力的大小跟物体排开液体的重力有关,排开液体越重,受到的浮力越大
D
课堂练习
3、如图所示,三个容器的形状和大小完全相同。内装质量相同的水、盐水和酒精,现在分别往三个容器中加入一质量相同的木块,已知木块均漂浮,则下列说法正确的是 ( )
三个木块下表面受到液体产生的压力一样大
B. 乙容器中木块受到的浮力最大
C. 丙容器受到液体对杯底的压强最小
D. 甲容器中的液体是酒精
A
课堂练习
4、用如图装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶。下列说法正确的是( )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
D
课堂练习
5、如图甲,圆筒形容器内装有适量的水, 放在水平桌面上;实心圆柱形物体A 用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入水中时(水没有溢出容器) ,弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。
实验过程中,小王将测量记录的数据绘制成
乙图的曲线。请据图分析回答下列问题:
(1)观察图乙通过分析F和h的关系,可以
得出结论:浸在液体中的物体所受浮力与__ _ _ __ _ _ 有关。
(2)由图乙可知, 实心圆柱形物体A的浸入14厘米时,所受浮力为________N。
(3)当h等于16cm时, 物体A浸在水中的体积大小为多少?(g=10N/kg)
排开液体的体积
7
7×10-4m3
课堂总结
4.4 水的浮力(2)
……阿基米德原理
阿基米德原理内容:
浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
公式:F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液 (等效替换法)
注意:
①“浸”包括部分浸入与全部浸没;
②物体浸入液体中的体积=物体排开的液体体积;
③浮力只与排开的液体的密度与体积有关;
④也适用于气体。
分层作业
1、复习本课时主要内容;
2、完成学案中的“课后练习”;
3、预习“物体浮沉的条件”相关内容。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
让备课更有效
www.21cnjy.com
Thanks!中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版八上§4.4 水的浮力(2)学案
姓名
[学习目标]
1、了解解阿基米德原理的探究过程、内容;
2、能利用阿基米德原理解释一些相关的现象及进行简单的计算;
3、控制变量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有关”实验中的运用。
一、知识点梳理:
1、当一块铝块放入水中时,铝块浸在水中的体积,可以表述为“铝块 的体积”。铝块排开水的体积越大,受到的 就越大。而物体的质量与体积有关,因此,根据铝块质量与体积的关系推测,铝块浮力大小与 有关,也就是与排开水所受的 有关。
2、阿基米德原理的内容: ;
公式: ;
3、验证阿基米德原理实验中采用的研究方法是转换法和 法;
4、根据阿米德原理,物体受到的浮力大小只与 和 有关;
5、 原理同样适用于气体浮力的计算。
二、例题讲解
例题1、关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.液体的密度越大,受到的浮力越大
B.浸在水中的物体,体积越大,受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
例题2、关于浮力大小的说法,正确的是( )
A. 浮力大小跟物体浸没在液体中的深度有关,物体浸得越深,受到的浮力越大
B. 浮力的大小跟物重有关,物体越重,受到的浮力越小
C. 浮力的大小跟物体的体积有关,物体体积越大,受到的浮力越大
D. 浮力的大小跟物体排开液体的重力有关,物体排开液体越重,受到的浮力越大
例题3、如图所示,三个容器的形状和大小完全相同。内装质量相同的水、盐水和酒精,现在分别往三个容器中加入一质量相同的木块,已知木块均漂浮,则下列说法正确的是 ( )
A. 三个木块下表面受到液体产生的压力一样大 B. 乙容器中木块受到的浮力最大
C. 丙容器受到液体对杯底的压强最小 D. 甲容器中的液体是酒精
例题4、用如图装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶。下列说法正确的是( )
A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
例题5、如图甲,圆筒形容器内装有适量的水, 放在水平桌面上;实心圆柱形物体A 用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下。小王要探究圆柱形物体A逐渐浸入水中时(水没有溢出容器) ,弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系。实验过程中,小王将测量记录的数据绘制成乙图所示的曲线。请据图分析回答下列问题:
(1)观察图乙通过分析F和h的关系,可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力与________有关;
(2)由图乙可知, 实心圆柱形物体A的浸入14厘米时,所受浮力为________N;
(3)当h等于16cm时, 物体A浸在水中的体积大小为多少?(g=10N/kg)
三、课后练习:
1、有一物体重力为50牛,将它放在一个未装满水的容器中,水溢出了15牛,则下列关于该物体受到的浮 力的说法中正确是( )
A. 物体受到的浮力为15牛 B. 物体受到的浮力大于15牛
C. 物体受到的浮力小于15牛 D. 以上说法都不正确
2、装满货物的轮船从大海驶向内河,下列说法正确的是( )
A. 轮船所受的浮力变大 B. 轮船所受的重力变大
C. 轮船排开液体的体积减小 D. 轮船排开液体的体积增大
3、一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中,在慢慢往烧杯里注入清水直至鸡蛋沉入杯底的过程中,下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越小
B. 鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力越大
C. 鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力越小
D. 鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变
4、在探究浮力问题时,某同学做了如图所示实验。测量时弹簧测力计的示数分别是 F1、F2、F3和 F4 . 其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是( )
A. F1>F3>F4>F2 B. F1﹣F2=F3﹣F4 C. F1+F2=F3+F4 D. F1﹣F3=F4﹣F2
5、将重6牛的物体浸没在水中,它排开的水重5牛,则物体在水中受到的浮力是( )。
A. 6牛 B. 11牛 C. 5牛 D. 1牛
6、有一物体重力为50牛,将它放在一个未装满水的容器中,水溢出了15牛,则下列关于该物体受到的浮 力的说法中正确是( )
A. 物体受到的浮力为15牛 B. 物体受到的浮力大于15牛
C. 物体受到的浮力小于15牛 D. 以上说法都不正确
7、同一小球先后放入甲、乙两个盛有不同液体的溢水杯中,如图,其中甲杯中溢出液体重为,下列说法正确的是( )
A.甲杯中小球所受浮力大于乙杯中所受浮力 B.甲杯液体的密度小于乙杯液体密度
C.乙杯中溢出液体重大于0.5N D.小球质量为
(第7题图) (第8题图)
8、一木块漂浮在水面上,有四分之三浸入水中。此木块的密度是( )
A. B. C. D.
9、如图所示,将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内,再将相同的木块放入其中,待木块静止时,两容器液面相平。以下说法 不正确的是( )
A. a的液体密度大于b的液体密度 B. 两木块在容器中排开的液体质量相等
C. 放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大 D. 放入木块后两容器底部受到液体的压强相等
(第9题图 ) (第10题图) (第11题图)
10、为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是( )
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
11、将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块,放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块有2cm露出水面,如图。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中,下列判断与事实不符的是( )
A. 冰吸收热量,温度保持不变 B. 水面高度始终保持不变
C. 冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小 D. 水对容器底部的压力最多增大1.0N
12、某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”。
(1)为验证阿基米德原理,实验需要比较的物理量是 ;
(2)如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中 两个步骤测出了浮力(填序号);
(3)在进行步骤C时看到的现象是 ;
(4)DE两步可以算出小桶中水的重力,这个重力跟 相等;
(5)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小
否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与上图不同,这个步骤是 (填序号)。
13、两位同学分别用图1和图2装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)图1中,排开液体所受的重力G排= F4- (选填“F1”“F2”或“F3”);
(2)乙同学按图2进行实验时,随着升降台升高,物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”);
(3)比较两方案,你觉得哪个更好并说明理由 。
14、某同学利用弹簧测力计、烧杯、溢杯、石块、水等器材,按如图所示的步骤,探究“浸在液体中的物体受到浮力大小与排开液体重力的关系”。他的实验操作是:①用弹簧测力计测出石块所受的重力;②用弹簧测力计测出空烧杯所受的重力;③把石块浸没在盛满水的溢杯里,用空烧杯承接从溢杯里溢出的水,读出此时弹簧测力计的示数;④用弹簧测力计测出承接了水后烧杯和水受到的总重力。
(1)请你帮助该同学完成下表(单位 :牛) :
石块受到的重力 空烧杯受到的重力 石块浸没在水中时测力计的示数 烧杯和水受到的总重力 石块受到的浮力 排开的水受到的重力
________ ________ ________ ________ ________ ________
(2)从这个实验,可以得出的结论是________。
15、在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸人到水和酒精中。为了便于操作和准确收集数据,他们用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积,实验数据记录在下表中。
液体种类 序号 物体重力G物(牛) 测力计示数F(牛) 物体受到浮力F浮(牛) 排开液体体积V排(厘米3)
水(ρ水=1.0g/cm3) 1 2 1.5 50
2 1.0 1.0 100
3 0.5 1.5 150
酒精(ρ酒精=0.8g/cm3) 4 2 1.6 0.4 50
5 1.2 0.8 100
6 0.8 1.2 150
(1)第1次实验中物体所受的浮力为________牛;
(2)分析比较实验1、2和3(或4、5和6),可得出结论 :当液体的种类相同时,排开液体的体积越________,浸在液体中的物体受到的浮力越大 ;分析比较实验________(填序号)可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;
(3)实验1中物体排开的水受到的重力G排=________ 牛。通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证________原理。
参考答案:
一、知识点梳理:
1、排开水 浮力 排开水的质量 重力
2、浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,
F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
3、控制变量 4、液体的密度 物体排开液体的体积
5、阿基米德
二、例题讲解:
例题1、C
解析:A、根据阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排;可见浮力与ρ液和V排都有关;还与物体的状态有关,如木块漂浮在水中和盐水中时,尽管液体密度变大,但木块所受浮力却相等,都等于木块的重力;A错误;B、浸没于水中的物体,所受浮力与深度无关;因为ρ液和V排均不变,故浮力不变;B错误;C、物体在水中,ρ液不变,V排越大,当然浮力越大;故C正确;D、不论物体漂浮在水面,还是沉在水底,浮力大小总与ρ液和V排有关,与漂浮和沉底无关,如漂在水面的小木块所受浮力比沉入水底的大石块小;故D错误。故C符合题意。
例题2、D
解析:根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排可知,浮力的大小只与液体密度和排开液体的体积大小有关,与深度、物重和物体的体积大小无关,故A、B、C错误; 根据阿基米德原理F浮=G排可知,浮力的大小跟物体排开液体的重力有关,物体排开液体越重,受到的浮力越大,故D正确。
例题3、A
解析:木块在三种液体上都是漂浮,根据二力平衡的条件可知,它受到的浮力都等于重力,即浮力相等,故B错误; 排开液体的体积V乙>V甲>V丙 , 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度ρ乙<ρ甲<ρ丙 , 则甲为水,故D错误;根据F=G液+G木块可知,容器底部受到液体的压力相等。根据p=F/S可知,液体对杯底的压强相等,故C错误;木块上表面受到的压力都是零,根据F浮力=F下-F上得到:F下=F浮力。因为木块受到的浮力相等,所以木块下表面受到的压力都相等,故A正确。
例题4、D
解析:A.物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,故A错误;B.物块浸入水中的过程中,水的深度不变,水对溢水杯底部的压强不变,故B错误;C.左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,受到的浮力越大,根据F=G-F浮力可知,故右侧弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,左侧弹簧测力计的示数不再变化,故C错误;D.由测力计的示数可知,物体的重力G=2N,物体的质量 ;物体浸没水中后的浮力F浮=G-G′=2N-1N=1N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得,物体的体积 ; 物体的密度 ,故D正确且符合题意。
例题5、(1)排开液体的体积(2)7 (3)7×10-4m3
解析:(1)观察图乙通过分析F和h的关系,可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力与排开液体的体积有关。 (2)根据图乙可知,当物体浸入水的深度为0时,测力计的示数为9N,即物体的重力G=9N。浸入水的深度为14cm时,测力计的示数为2N,则此时受到的浮力为:F浮力=G-F拉=9N-2N=7N。 (3)当深度h=16cm时,测力计的示数还是2N,则此时它受到的浮力还是7N, 那么物体排开水的体积为:。
三、课后练习:
1、B 2、D 3、C 4、D 5、C 6、B 7、D 8、D
9、D 10、D 11、B
12、(1)浮力和物体排开液体的重力(2)B和C(3)弹簧测力计的示数减小(4)受到的浮力(5)C
13、(1)F2 (2)相等 (3)图乙方案更好,测力计固定示数更稳定,能同时观察测力计A、B示数变化。(或图甲方案好,操作方便)
14、(1)1.5;0.4;1;0.9;0.5;0.5 (2)没在水中的石块受到的浮力等于它排开水所受的重力
15、(1)0.5(2)大;1.4或2.5或3.6(3)0.5;阿基米德
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 21清风明月