第十章 浮力 全章学案和单元题（无答案）

第10章 浮力
10.1 浮力
教学目标：
【知识与技能】
1、感受浮力的存在，理解浮力的概念。
2、学习用弹簧测力计测浮力的大小；理解浮力的大小与哪些因素有关。
【过程与方法】
1、经历实验探究，定性认识浮力的大小与哪些因素有关。
2、学习使用探究学常用的科学方法──控制变量法。
【情感态度与价值观】
通过实验探究，揭示隐藏在其中的物理规律，纠正一些片面的认识，体验科学探究的乐趣，学习科学研究的方法，培养实践能力以及创新意识。
教学重点和难点：
学生体验探究浮力的大小等于什么的过程。
预习检测：
1、浸在液体中的物体受到 的力叫做浮力。浮力的施力物体是 。浮力的方向总是 的。
2、物体的重力为G，则物体受到液体浮力的大小等于物体的重力减去浸在液体中时所称得的物体的拉力F，即F浮= 。
3、浮力产生的原因（实质）：液体对物体向上的压力 向下的压力，向上、向下的
即浮力。
4、浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的 有关，跟特体的
有关，跟物体浸入液体中的 无关。
课堂研讨：
知识探究一：认识浮力
1．什么是浮力？
演示：放入水中的木块放手后，木块从水里浮上来，最后浮在水面上静止不动。
从水里浮上来的木块受到竖直向下的 ，施力物体是 。还受到竖直向上的 ，施力物体是 。上浮过程中木块受非平衡力的作用，浮力 重力。木块浮在水面静止不动时，受到竖直向下的 和竖直向上的 。木块在平衡力的作用下保持静止状态。可见，从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力。
2.称重法测量物体受到的浮力:
(1)用弹簧测力计测出物体所受的重力G。
(2)把物体浸入液体中,记下此时弹簧测力计的示数F示
(3)物体受到的浮力F浮= 。
3.了解浮力产生的原因
将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中，沿水平方向放置时，水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜产生的压强P左和P右的大小关系是P左 P右，受力面积s左 s右, 水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜产生的压力的大小关系是F左 F右,其合力F水平= ；当玻璃圆筒竖直方向放置时，水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜产生的压强P上和P下的大小关系是P上 P下，受力面积s上 s下, 水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜产生的压力的大小关系是F上 F下,其合力F竖直= ，方向 。
归纳：浮力产生的原因 。
知识探究一：浮力大小跟哪些因素有关
阅读课本实验探究，进行比较完成下列问题。
教材图10.1-5所示将石块从空气中缓慢浸没到水中观察弹簧测力计的示数的变化情况我们会发现，随着石头没入水中的体积的增大弹簧测力计的示数会逐渐 （填变大或变小），说明浮力 （填变大或变小），等完全没入水中后在向下没入弹簧测力计的示数会变吗？ 说明物体所受的浮力和深度 （填有没有 ）关系。如果将上述实验过程中的水换成煤油或酒精重复上述实验，我们会发现物体所受的浮力和在水中的 。
影响浮力大小的因素： 、 。
课堂小结：
1.物体浸在液体中时，受到液体向上的托力，叫做浮力。
2.浮力是由液体（或气体）对物体向上和向下压力差产生的。
3.物体受到的浮力F浮= 。.
4.浮力的影响因素是：① 。② 。
课堂练习：
1．浮力的大小由___ _和__ ___来决定，与物体的密度_ _关，与物体的体积_ _关，与物体浸在液体中的深度_ __关。
2.将一物体系在弹簧测力计上，称得其重为100N，将它放入水中，测力计的读数为80N。则物体受到的浮力是（ ）
A、100N； B、80N； C、20N； D、120N
3.一个物体挂在竖直放置的弹簧测力计挂钩上，静止时弹簧测力计示数是3N。若将物体浸到水中，静止的弹簧测力计的示数为1.8N。由此可知物体重为???? N，水对物体的浮力是???? N。
4.把挂在弹簧秤上金属块浸在煤油中，如图所示，金属块受到????? 力、????? 力和????? 力的
作用。在图上画出它的示意图。这几个力的施力物体分别是 、?????? 和?????? 。
5.正方体铝块浸在水中，它的上表面受到的压力是20N，它的下表面受到的压力是30N，这个铝块是否受到了浮力？ 若它受到的浮力，浮力大小是??????? N。
6.一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为14.7N,浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为4.9N,求金属球浸没在水中时所受浮力的大小?


教（学）后记：
阿基米德原理
主备：田宏伟 审核：席剑锋 班级： 姓名：
教学目标：
【知识与技能】
1、知道验证阿基米德原理实验的目的、方法和结论。
2、理解阿基米德原理的内容。
3、会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。
【过程与方法】
培养学生设计和动手实验，观察和分析实验现象，概括和总结实验结论，以及探究物理规律的能力。
【情感态度与价值观】
通过边学边实验的探究性学习，增强学生学习物理兴趣，培养学生实事求是的科学态度和良好的学习习惯。
教学重点和难点：
1、重点：阿基米德原理的内容。
2、难点：探索阿基米德原理的实验设计及操作过程。
预习检测：
1、物体排开液体的 越大、液体的 越大，物体受到的浮力越大。
2、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到 的浮力大小等于它排开液体所受的 。
3、公式F浮=G排=ρ液gV排 ：其中G排是指 所受的重力；F浮=G排表示物体受到的浮力大小等于 所受的重力；V排表示 。
4、阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于 。
课堂研讨：
★知识点1：影响浮力大小的因素
探究实验1 把空的小桶缓缓按入溢水杯（水不要满！）水中的过程中，体会到小桶所受浮力越来越_________，溢水杯中水面高度__________。
通过实验，你猜想到浮力的大小可能与_____________有关。
★知识点2：浮力的大小
探究实验2：
（1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体（金属块）、溢水杯、小桶、水。
（2）步骤：
①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G物；
②用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶；
③将圆柱体浸没入盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F拉；
④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力G桶+水；
⑤计算出圆柱体受到的浮力F浮和排出水的重力G排。
（3）记录实验数据：
次数 圆柱体重物G/N 浸没水中后弹簧测力计的示数F拉/N 浮力 F浮/N 小桶重G桶/N 小桶和水的重 G桶+水/N 排出水的重 G排/N
1 4 3 0.5 1.5
2 6 5.5 0.5 1
换用金属块再做一次
次数 铝块重物G/N 浸没入水中后弹簧测力计的示数F拉/N 浮力 F浮/N 小桶重 G桶/N 小桶和水的重 G桶+水/N 排出水的重 G排/N
1 5 3.5 0.5 2
2 8 7 0.5 1.5
（4）归纳总结结论：
阿基米德原理：浸在液体中的物体受到 的浮力，其大小等于它 所受的重力 ；公式表达为： 。
例：有一个重8.1N的铝块，当它浸没在水中时受到的浮力是多少？（g取10N/kg）


课堂小结：
1.阿基米德原理
2.公式表示：F浮 = G排 =ρ液gV排。从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3.适用条件：液体（或气体）。
当堂检测：
1.铁球的一半浸入水中，排开水的重力为5牛，铁球它的浮力为____牛?。当铁球全部浸入水中后，它的浮力为?_____牛?。
2.体积为100厘米3的铜块浸没在水中5米深处，受到水的浮力为 __牛；若把它浸入10米深处受到水的浮力又为 牛。
3.一物体体积为100厘米3，浸没在水中受到的浮力是 牛，浸没在密度为0.8×103克 /米3的煤油中受到的浮力是 牛。
4.甲，己两个实心金属球，它们的质量相同，其密度分别为ρ甲=7×103千克/米３，ρ己=14 ×103千克/米３。甲球挂在甲弹簧秤下，己球挂在己弹簧秤下，并让金属球全部浸入水中，则甲，己两球所浮力之比为 ；甲，己两弹簧秤的示数之比 。
5.质量为0.3kg的物体全部浸没在盛满水的容器中,溢出的水是100g,那么物体所受到
的浮力是______N。(g=10N/Kg)
6. 1.皇冠在空气中称得重49牛，在水中称得的重为46.06牛，这顶皇冠是否用纯金制得？（ρ金=19.3×103千克/米3，ρ银=10.5×103千克/米3）



教（学）后记：
10.3 物体的浮沉条件及应用
教学目标：
【知识与技能】
1、知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。会判断物体浮沉。
2、会对物体进行简单的受力分析，并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。
3、知道浮力的应用。
【过程与方法】
通过收集、交流浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。
【情感态度与价值观】
初步认识科学技术对社会发展的影响。
初步建立应用科学知识的意识。
教学重点和难点：
1、重点：知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。
2、难点：会对物体进行简单的受力分析，会判断物体浮沉。
预习检测：
1、浸没在液体里的物体：
（1）当F浮 G物（ρ液 ρ物）时，物体上浮；
（2）当F浮 G物（ρ液 ρ物）时，物体可以停留在液体里任何深度的地方（悬浮）；
（3）当F浮 G物 （ρ液 ρ物）时，物体下沉。
2、轮船的排水量为轮船满载时排开水的质量，由排水量m可计算出排开液体的重力
G排 = ；求得轮船受到的浮力F浮 = ，轮船和货物共重G= 。
3、潜水艇是靠改变 来实现上浮和下沉的。当向水舱内注水时，潜水艇的重力
（填“大于”、“小于”或“等于”）受到的浮力，将 （填“上浮”或“下沉”）。
4、热气球和飞艇的工作原理是利用 来升空的。气球里充的是密度 （填“大于”、“小于”或“等于”）空气的气体，如： 。热气球是靠改变 来实现升降的。
课堂研讨：
探究知识点一：物体的浮沉条件
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。




当F浮>G物时,物体受到非平衡力的作用,物体上浮,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 ρ液>ρ物
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,会悬浮在原来的位置,如图丙所示.悬浮时:F浮=G物 ρ液=ρ物
当F浮探究知识点二：物体浮沉条件的应用
从浮力的角度看,轮船采用了_______法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上。这种办法的好处是:比同体积的实心体重力______(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_____,所以受到的浮力比同体积的实心体受到的浮力_______(填“大”或“小”)。
轮船的大小通常用________来表示.排水量就是轮船________时排开水的_________。
潜水艇两侧有______,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐_______。当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以_______在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力_______,从而使重力______浮力,而上浮.所以潜水艇是通过改变______________来实现上浮和下沉的。
气球里的气体密度_______空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中。当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上。飞艇内冲入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实现上升和降落。
课堂小结：
物体浮沉的条件是:浸没在液体中的物体,
(1)若G物(2)若G物=F浮或ρ物=ρ液,物体悬浮。
(3)若G物>F浮或ρ物>ρ液,物体下沉。
当堂练习：
1.潜水员由水面下2 m深处潜入水面下20 m深处的过程中，他受到的压强、浮力
变化情况是 （ ）
A.压强增大，浮力增大 B.压强增大，浮力不变
C.压强不变，浮力增大D.压强减小，浮力不变
2.如果一艘轮船,它的排水量是1×104t,在密度为1×103kg/m3的河水中航行,根据物体漂浮的条件(F浮=G物),它满载时排开河水的体积是___________m3,如果在密度为1.03×103kg/m3的海水中,所排开的海水的体积比河水的体积______(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将_______一些(填“上浮”或“下沉”)。
3.将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。待木块静止时，从杯中溢出600g水，如图3所示。求：（计算时取g=10N/kg）
（1）木块受到的浮力。
（2）木块的密度。
（3）木块下表面受到水的压强。


教（学）后记：
第10章《浮力》 章章清
填空题（每空2分，共30分）
1．浸入液体中的物体受到的浮力是 对物体的作用，它的方向是 。
2．弹簧测力计下挂着铁块，将铁块慢慢浸入水中，发现在铁块由接触水面至浸没过程中，弹簧测力计的示数逐渐变小，由此可得铁块所受的浮力逐渐 。说明了浸在液体中的物体所受的浮力与物体排开液体的 有关。
3．有一漂浮在水面上300g重的木块，木块受到的浮力是 N。
4．将石块悬挂在弹簧测力计上，在空气中弹簧测力计的读数为2N，将石块浸没在水中弹簧测力计的读数为1N，石块的密度为 kg/m3。
5．某物体的体积为0.5dm3,把它完全浸没在液体中，它排开的液体所受的重力为 N。如果该物体的质量为0.4kg，它在液体中将 （选填：“上浮”，“下沉”或“悬浮”）
6．有一装有水的杯子，水面上漂浮了一块冰。当冰全部熔化成水后，水面高度将 。如果杯子中装的是盐水，水面上也漂浮了一块冰，当冰全部熔化后，杯内水面高度将 。（选填：“上升”，“下降”或“不变”）
7．潜水艇要从水中浮上来，潜水艇 要减小，空气中静止的气球要下降，必须要减小 ，从而使 减小。
8．一艘轮船的排水量为5000t，当在港口卸下3000t货物后，它的排水量为 t。当它装满货物从长江里面开到大海里面时，它要 一些。（选填：“浮起来”或“沉下去”）
选择题（每题3分，共30分）
1．下面哪个物体的升空是利用了空气的浮力 （ ）
风筝 B. 直升飞机 C. 人造地球卫星 D. 氢气球
2．三个体积相同、质量不同的球，如图1所示放入水槽中，问哪一个球所受浮力最小（ ）
A球
B球
C球
三个球浮力一样大
3．弹簧测力计下挂一石块，弹簧测力计的示数为G，将石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数为G/，则下列等式中成立的是 （ ）
F浮=G+G/ B. F浮=G/-G C. G=F浮+G/ D. G=F浮-G/
4．一个质地均匀的马铃薯浸没在盐水中恰能悬浮，若将其切成大小不等的两块后，再浸没在原来的盐水中，两块马铃薯将 （ ）
仍然保持悬浮 B. 大块下沉
C.小块下沉 D. 不好判断
5．体积相等的实心木球和铁球（ρ木〈ρ水〈ρ铁），一起投入盛水的桶中，两球静止，它们受到的浮力 （ ）
铁球大 B.木球大 C. 一样大 D. 无法确定
6．一蜡块悬浮在酒精和水的混合液中，要使蜡块下沉，则应 （ ）
往容器中加酒精 B. 往容器中加水
C.使容器倾斜一定的角度 D. 把蜡块分成两块
7．在一木棒的一端绕少许铁丝，将其放入水中，绕铁丝的一端会下沉，并使木棒竖直浮在水中，现将露出水面部分的木棒切去，则余下部分将 （ ）
下沉 B.上浮
C. 既不上浮，也不下沉，且断面与水面相齐 D. 无法判断
8． 物体浮在甲液面时有1/5的体积露出液面，物体浮在乙液面时有1/3的体积露出液面，则甲、乙两液体的密度之比是 （ ）
A．5 ：12 B．4 ：15 C．5 ：6 D．12 ：5
9．下列说法中，错误的是 （ ）
浮在水面上的铁球一定是空心的 B. 沉在水底的铁球可能是空心的
C. 沉在水底的铁球可能是实心的 D. 悬浮在水中的铁球可能是实心的
10．甲、乙两个实心球的密度之比为1：2 ，体积之比为2：3 ，放入足够深的某液体中自由静止后，所受浮力之比为2：5 ，则此二个物体在该液体中自由静止时所处状态是（ ）
A．甲、乙都漂浮在液面上 B．甲漂浮，乙沉底
C．甲、乙都沉底 D．甲悬浮在液体中，乙沉底
实验与探究（第1题每空2分，第2题每写出一个方案得3分，第3题8分，共25分）
1. 牙膏皮卷成实心后放入水中下沉，做成空心后放入水中就能浮在水面上。在两次实验中，牙膏皮的 没有改变，但 增大了许多，排开水的 增大了许多，受到的浮力 。
2. 请设计三种原理不同的方案，测出形状不规则的小铁块的体积。要求写出实验步骤并用所测得的物理量写出计算铁块体积的表达式（测量器材自选）。



3. 请同学们分析一下在《曹冲称象》这个故事中用到了那些我们学过的物理知识？



计算题（共15分）
1、一个实心球重10N，体积为1.25dm3，若把它轻轻放入装满水的木桶里。
求：（1）该实心球的密度。（2）球受到的浮力。（3）从木桶中溢出的水的质量。




2、伐木工人常借助河水流动将木材运出山区，若将一根体积为0.8m3的木材放入河水中，露出水面体积是0.32m3。求：（1）木材受到的浮力；（2）木材的密度；（3）若将这样的木材5根捆在一起做成木伐，最多能装载多重的货物？












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