物体的沉浮条件
【学习目标】
1.通过实验观察知道物体浸没在液体中可能出现的状态?。
2.通过探究了解控制浮沉的方法,并能用控制变量法对所提出的方法进行分析,进一步建立理性的推论。
3.通过探究和分析,理解物体浮沉的条件,并通过交流与合作得到其结论。
【学习重点】
通过探究了解控制浮沉的方法,并能用控制变量法对所提出的方法进行分析,进一步建立理性的推论。
【学习难点】
通过探究和分析,理解物体浮沉的条件,并通过交流与合作得到其结论。
【学习过程】
一、阅读课文,回答问题
1.浸在液体中的物体受到______个力的作用,分别是______和________。
2.当浮力大于重力时,物体____________;当浮力小于物体重力时,物体_________;当浮力等于物体重力时,物体__________或_______。
3.生产生活中,物体的浮沉条件有哪些应用?
二、合作探究:观察物体的浮沉现象
1.猜一猜:
把一些物品,如橡皮泥、硬币、泡沫塑料、小玻璃瓶和自备的各种小物体,浸没在水中松手后,它们如何运动?
2.试一试:
通过动手探究得出结论:
上浮的物体有:泡沫塑料、密封的小玻璃瓶、蜡块……
下沉的物体有:实心橡皮泥、硬币、内装许多配重的小玻璃瓶……
那么物体的浮沉要什么条件呢?想一想,说出你知道的一些浮沉现象,并与同学交流,并画出物体在水中受力示意图
归纳结论:
三、自我小测
1.新鲜的鸡蛋在水中会下沉,小华向水中加盐并轻轻搅拌,随着盐的溶解,可以看到鸡蛋会上浮,如图1所示,这是因为:( )
A.鸡蛋的重力减少,重力小于浮力
B.鸡蛋的质量减少,浮力增大
C.鸡蛋排开盐水的体积增大,浮力增大
D.液体的密度变大,鸡蛋所受的浮力大于重力
2.某农户生绿豆芽时,将绿豆倒入盛水的容器中,发现成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上,产生这一现象的原因是:( )
A.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力大于重力
B.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
C.沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
D.沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力小于重力
3.我国“远望号”卫星测控船从江阴出发执行任务,由长江进入海洋。下列有关测控船所受浮力的说法正确的是:( )
A.由于船始终浮在水面上,所以它受的浮力不变
B.由于海水的密度大,所以船在海洋里受的浮力大
C.由于船排开海水的体积小,所以船在海洋里受的浮力小
D.由于船排开海水的体积大,所以船在海洋里受的浮力大
4.小明将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图2所示,若两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则:( )
A.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙
B.ρ甲<ρ乙 F甲>F乙
C.ρ甲>ρ乙 F甲<F乙
D.ρ甲<ρ乙 F甲=F乙
5.某潜水艇从长江潜行(在水面下)到东海某地执行任务,若它悬浮在江面下所受重力,浮力分别为G1.F1,悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G2.F2,则G1______G2;F1_______F2(选填“大于”“等于”“小于”)
6.小明同学在做研究浮力大小的实验时,把一物体用手压入水中,放开手后,发现物体上浮,最后浮在水面上,他已测得物体重为6N,体积为10-3m3(g=10N/kg)试求:
(1)物体完会浸没在水中时受到的浮力?
(2)物体在露出水面前向上运动的原因是什么?
【达标检测】
一、选择题
1.一个鸡蛋沉没在一杯清水中,将下列添加物(足量)分别加入杯内的水中经搅拌后,最终能使鸡蛋浮起来的是( )。
A.水 B.食盐 C.酒精 D.食用油
2.轮船在从河里驶入海里的过程中,以下说法中正确的是( )。
A.轮船受到的浮力不变,会上浮些 B.轮船受到的浮力不变,会下沉些
C.轮船受到的浮力变大,会上浮些 D.轮船受到的浮力变小,会下沉些
3.海水密度大干河水密度,在以下情况中,有下画线的物体所受浮力不发生改变的是( )。
A.河中的木筏漂流人海 B.大江中的石块被冲人大海
C.海面下的潜水艇逐渐露出水面 D.给停泊在海港内的油轮输入原油
4.一个木块与一个空心钢球质量相等,均漂浮在水面上,比较它们浸在水中的体积( )。
A.木块大 B.钢球大 C.一样大 D.无法比较大小
5.一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中,若将此物体均分成两块,并轻轻地取出一半,余下的一半在液体中( )。
A.将上浮 B.将下沉
C.仍然是悬浮 D.以上情况都可能出现
6.一个蜡块漂浮在盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4g,若把该蜡块放入盛满水的容器中(F蜡=0.9×103kg/m3.ρ酒精=0.8×103kg/m3),则溢出水的质量是( )。
A.4g B.4.5g C.5g D.3.6g
二、填空题
7.质量是300g的空心铁球重____N,当它悬浮在水中不动时,它受到的浮力是____N。(g取10N/kg)
8.如图7—14所示,甲、乙是将相同的密度计分别放人两种不同液体中的情形,由图可知;
(1)两种液体的密度相比较:ρ甲____ρ乙;
(2)密度计在两种液体中受到的浮力相比较:F甲____ F乙。(选填“>”、“=”或“<”)
9.一个物体的体积是5×10-4m3,如果这个物体重4N,那么,它浸没在水中将____(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
10.一平底水泥船(截面可近似看作长方形)截面积为10m3,空载时船的吃水深度为10cm,满载时吃水深度为lm。这艘船的自重为____N,最多能装货物的重为____N。(e取10N/kg)
11.密度为0.6×103kg/m3,边长为lOcm的正方形木块,静止在水面上,求:
(1)木块所受的重力;
(2)木块受到的浮力;
(3)在木块上表面至少要加多大的力才能使木块全部浸入水中。(g取lON/kg)
12.鱼体内有一器官叫鱼瓢,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的。当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变( )。
A.所受的重力 B.所受的浮力
C.水的密度 D.无法确定
13.在亚洲的西部,离地中海不远的地方有一个内陆湖,叫做死海,死海里没有一条鱼,它的名字由此而来。为什么没有鱼呢?因为死海的水太咸了,每百千克海水中含盐二十千克以上,它所产生的浮力比淡水高出近三成。因此,当人入水后可自然漂起,且水不没腹。根据以上内容,你认为死海的密度可能是( )。
A.1.0×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3
C.1.3×103kg/m3 D.7×103kg/m3
14.一石块用弹簧测力计在空气中称重4.2N,当把它完全浸没在水中称为2.7N(g取10N/kg),求:
(1)该石块的密度;
(2)如将该石块挂在弹簧测力计下端,并将其完全浸没在密度为0.8×103kg/m3的液体中,然后从液体中匀速地将它提出来,该过程中弹簧测力计显示的最大和最小读数。
15.氢气球、热气球和飞艇能从地面上浮到空中,这是因为氢气球、热气球以及飞艇中气的密度比空气____,它们所排开空气的重力____ 它们本身的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
16.同学们,你听说过浮石吗?顾名思义,它就是浮在水面上的石头,是一种火山喷出的岩石。当火山焊爆发时,在熔化的岩石内部充满了沸腾的气体,岩石迅速冷却后,岩石内部聚积了大量的气泡,就形成了浮石,它无论看上去还是摸上去都像硬泡沫一样,同学们你知道浮石为什么会浮在水面上吗?
17.在测定血液的密度时,如果用密度计来测量,则每次需要的血液太多了,显然行不通。若用天平和量筒来测定血液的密度,则血液的体积太小,很难测得准,且非常麻烦。有人想出了一个好办法,即把硫酸铜溶解在水中,配成浓度不同的许多瓶硫酸铜溶液,分别倒入各个试管中,将要测量的血液滴人试管,如果在某个试臂里,血液不沉也不浮,即呈悬浮状,则这种血液的密度正好跟这个试管里的硫酸铜溶液的密度相等。硫酸铜溶液是淡蓝色的,血液是鲜红色的,看起来非常明显。用这个方法,只要用几滴血液,就可以把血液的密度很准确地测量出来,你能说出其中的道理吗?
18.一天,小明同学放学回家,刚把汽水倒人塑料杯正想喝时,正在旁边的妈妈,一不小心将一小根面条(还没煮的)掉进了汽水中,这时让小明发现了一个奇怪的现象:面条刚放入汽水中时,是沉到杯底,可是很快就浮到水面,过一会儿又沉入水底,接着又浮到水面 ……面条为什么会这样浮浮沉沉呢,好奇的小明,为了弄清产生这一现象的原因,马上又动手折了一些2~3cm的面条,分别放进水和汽水中,仔细观察了lOmin,并记录下了整个实验过程,见下表。
情况 现象
在水中放入面条后 面条一直沉在水底
当汽水倒入塑料杯时
有较多的二—氧化碳气体从汽水中溢出来,形成小气泡
在汽水中放入面条后 很多小气泡附在面条上,而且附着的气泡一直在增加。最后,足够多的气泡会将面条托到汽水的表面上
当面条浮到汽水的表面上后,附在面条上的气泡破裂并分散开来,随着气泡的消失,面条又沉入水底了
请同学们帮助小明进行实验分析,并说明面条沉浮的原因。
19.抗洪抢险中解放军战士穿的救生衣是用泡沫塑料制成的,使用时必须使人的头部露出水面(头部的体积约占人体总体积的1/l0),如果救生衣的体积为2.4×l0-2m3,则使用该救生衣的战士最大质量不得超过多少千克?(设人体的平均密度为1.06×l03kg/m3,泡沫塑料的密度约为0.3×103kg/m3:)
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