(共42张PPT)
课前提问(1分钟)
阿基米德原理的内容:
液体中的物体受到
的浮力,浮力的大小等于它
所受到的
。
用公式表示就是
。
浸在
向上
排开的液体
重力
F浮=G排=ρ液g
V排
10.3
物体的浮沉条件及应用
第一课时
学习目标(1分钟)
1、了解物体的四种浮沉情况;
2、能根据浮力与重力的关系判断
物体的浮沉情况(重难点)。
3、知道物体的浮沉条件(难点)。
自学指导1(1分钟)
自学内容:课本57页前6自然段。
学生自学,教师巡视(4分钟)
自学方法:阅读课文、观看视频。
自学要求:
1、浸没在液体中的物体浮沉状态有哪些?
2、
浸没在液体中的物体受到浮力和重力关系
判断浮沉条件.
自学检测1(3分钟)
1、物体的浮沉,取决于它在______方向上所受的
______和______的大小关系。
竖直
浮力
重力
2、把重5N、体积为6×10﹣4m3的物体投入水中,当物
体静止时,下列说法正确的是
(
)
A、物体上浮,F浮=6N
B、物体悬浮,F浮=5N
C、物体漂浮,F浮=5N
D、物体沉在水底,F浮=6N
C
3、一个质量是60g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是_____N,如果往盐水中注入清水,鸡蛋将_______。(填“下沉”“上浮”或“不动”)(g=10N/kg)
0.6
下沉
考点一:比较浮力与重力的关系判断浮沉情况
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
?当F浮>G时,上浮
F浮
G
漂浮
?当F浮
=
G时,悬浮或漂浮
?当F浮<G时,下沉
做笔记
引导运用,指导运用1(7分钟)
例:
把质量相等的两块橡皮泥分别捏成实心球和碗状
,轻轻放到水面,静止之后,实心球橡皮泥沉到容器
底部,碗状橡皮泥漂浮在水面,如图所示,则它们所
受浮力的大小关系是(
)
A、F球浮>F碗浮
B、F球浮<F碗浮
C、F球浮=F碗浮
D、F球浮≥F碗浮
B
F球浮<G
F碗浮=G
拓展:一艘航母上的舰载机飞离海面上的航母后,则有
(
)
A、航母将上浮,所受浮力减小
B、航母将下沉,所受浮力增大
C、航母将下沉,所受浮力减小
D、航母始终漂浮,所受浮力不变
A
解析:
①航母在水面上始终处于漂浮状态,F浮=G总;
②舰载机飞离航母后,航母仍漂浮,但G总减小;
③根据物体的漂浮条件“F浮=G”和阿基米德原理
“F浮=ρ液gV排”可知,由于F浮减小,V排减小,
所以航母将上浮一些。
自学指导2(1分钟)
自学内容:课本57页7.8自然段。
学生自学,教师巡视(2分钟)
自学方法:阅读课文
自学要求:
1、比较液体密度和物体的密度关系,判断浮沉条件。
2、完成自学检测2.
自学检测2(3分钟)
当ρ液>ρ物时,物体_____,最终_____。
当ρ液=ρ物时,物体_____。
当ρ液<ρ物时,物体_____,最终_____。
上浮
漂浮
悬浮
下沉
沉底
1.
比较
ρ液和
ρ物来判断实心物体的浮沉,:
2、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
C
?当F浮>
G时,
ρ液>
ρ物
上浮(最终漂浮)
?当F浮=
G
时,
ρ液
=
ρ物
悬浮
?当F浮<
G时,
ρ液<
ρ物
下沉
浮力:F浮=
ρ液gV排
;
重力:G
=ρ物g
V物;
V排
=
V物
研究条件:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力。
根据浮沉条件进行比较:
做笔记
考点二:比较物体与液体的密度判断浮沉情况
引导更正,指导运用2(6分钟)
注意:
(1)上浮、下沉或悬浮时:V排=V物;
漂浮时:V排<V物
(2)空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度ρ物与液体密度ρ液比较
例:
铝是一种密度较小的金属,近年来科学家研制
出更轻的铝——泡沫铝。某种泡沫铝的密度只有0.8
g/cm3,把一块重10
N的这种泡沫铝浸没在水中,
放手后,它将______(填浮沉情况类型);静止时,它受到的浮力是_____N。
上浮
10
解析:
①由于ρ泡沫铝<
ρ水,因此将泡沫铝浸没在水中后,泡沫铝将会上浮,静止时它漂浮在水面上。
②物体漂浮时,F浮=G。
拓展:一方形木块放入盛水容器中时,木块体积的
浸入水中,此时木块排开水的重力深是3N,则木块受
到的浮力是____N,木块的密度是____________kg/m3。
2
3
解析:F浮=G排=3N(原理法)
木块漂浮在水面上时,G木=F浮
m木g=
ρ水
gV排=
ρ水
g
V
2
3
即
ρ木V
g=
ρ水
gV
2
3
所以
ρ木=
ρ水=0.67×103kg/m3
2
3
3
0.67×103
一、物体的浮沉:
小结与归纳(1分钟)
二、物体的浮沉条件:
方法1、比较浮力和重力的大小:
决定于它在_____方向上受到
的_____和_____的大小情况。
竖直
浮力
重力
当F浮>G时,物体_____,最终_____。
当F浮=G时,物体_____。
当F浮<G时,物体_____,最终_____。
上浮
漂浮
悬浮
下沉
沉底
方法2、比较液体密度和物体密度:
当ρ液>ρ物时,物体_____,最终_____。
当ρ液=ρ物时,物体_____。
当ρ液<ρ物时,物体_____,最终_____。
上浮
漂浮
悬浮
下沉
沉底
1、浸没在液体中的物体,当浮力____重力时,物体将上浮。在上浮而未露出液面前浮力_____;露出液面后继续上浮时,浮力_____。
2、把一个重4.9N的物体放入装满水的容器中时,溢出了0.4kg的水,则此物体在水中静止时将________(填“漂浮”“悬浮”或“沉入底部”)。
3、漂浮物体的密度比液体的密度_____。将一个重5N的物体放入酒精中时漂浮,这个物体受到的浮力大小是_____N。如果把它放入水中,它处于_______状态,受到_____N的浮力。
当堂训练(15分钟)
必做题
大于
不变
变小
沉入底部
小
5
漂浮
5
4、如图所示,三个完全相同的铜球A、B、C分别
放在水、盐水、水银中,则受到浮力最大的是
_____球,最小的是_____球。
C
A
5、如图所示,A、B和C三个体积相同而材料不同的实
心球放入盛有液体的容器中,从各球所处位置(A球沉
底)可以判断_____球的密度最大,_____球受到的浮力
最小,A球受到的浮力_____(填“小于”“大于”或“
等于”)B球受到的浮力。
A
C
等于
A
B
C
第4题
第5题
①鸡蛋在甲杯中______,在乙杯中______;
②根据甲图:F甲___G,ρ甲___ρ蛋;
根据乙图:F乙___G,ρ乙___
ρ蛋。
=
<
悬浮
漂浮
=
=
=
>
6、如图所示,同一个鸡蛋重G,分别放在盛有两种不同液体的烧杯中,试比较鸡蛋两次所受浮力
F甲、F乙,及两种液体的密度
ρ甲、ρ乙的
大小:F甲____F乙,ρ甲____ρ乙。
7、将同一木球分别漂浮在水、煤油和盐水中,静止时,木球浸入液体中的体积是
(
)
A、在水中最大
B、在煤油中最大
C、在盐水中最大
D、一样大
B
8.冰山浮在海水中只露出一角,更多的部分还浸没
在海面之下。那么,浸没在海面之下的部分约占冰
山总体积的_______%。(已知:ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)
点拔:冰山漂浮在海水中,
F浮=G冰
故
ρ海水
V排g=
ρ冰V冰g
即
1.03×103kg/m3×V排g=0.9×103kg/m3×V冰g
所以
V排=0.874V冰
即
浸没在海面下的体积是冰山总体积的87.4%
87.4
0.2
选做题
9、为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下
器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、
细线、水及其它简单辅助器材。
第一小组:探究铜块的下
沉条件。实验中,他们用
两种方法测量了铜块受到
的浮力:
方法1:称重法。测量过程
及示数如图所示,则铜
块所受的浮力为_____N。
方法2:阿基米德原理法。测量过程与示数如图所
示,则铜块排开水的体积是_____mL,根据
F浮=G排=ρ水gV排可计算出浮力。通过实验可得
出铜块浸没在水中下沉的条件是___________。
第二小组:探究蜡块上浮的条件。要测量蜡块浸
没时的浮力,你准备选
用第一组上述两方法中
的方法____,并简要说
明操作中还应采取的措
施:________________
__________________。
20
G>F浮
1
2
用针压使蜡块
完全浸入水中
一、物体的浮沉:
板书设计
二、物体的浮沉条件:
方法1、比较浮力和重力的大小:
决定于它在_____方向上受到
的_____和_____的大小情况。
竖直
浮力
重力
当F浮>G时,物体_____,最终_____。
当F浮=G时,物体_____。
当F浮<G时,物体_____,最终_____。
上浮
漂浮
悬浮
下沉
沉底
方法2、比较液体密度和物体密度:
当ρ液>ρ物时,物体_____,最终_____。
当ρ液=ρ物时,物体_____。
当ρ液<ρ物时,物体_____,最终_____。
上浮
漂浮
悬浮
下沉
沉底
课前提问(1分钟)
物体的浮沉条件:
方法1、比较浮力和重力的大小:
当F浮>G时,物体_____,最终_____。
当F浮=G时,物体_____。
当F浮<G时,物体_____,最终_____。
上浮
漂浮
悬浮
下沉
沉底
方法2、比较液体密度和物体密度:
当ρ液>ρ物时,物体_____,最终_____。
当ρ液=ρ物时,物体_____。
当ρ液<ρ物时,物体_____,最终_____。
上浮
漂浮
悬浮
下沉
沉底
10.3
物体的浮沉条件及应用
第二课时
学习目标(1分钟)
1、了解浮沉条件的应用。
2、知道轮船、潜艇以及气球和飞艇
是怎样利用浮力的(重点)。
3、了解密度计测量密度的原理。
自学指导(1分钟)
自学内容:课本58页到59页全部内容。
自学方法:阅读课文,观看视频。
自学要求:
1、轮船、潜艇以及飞艇和气球是怎样利用
浮力的?
2、完成自学检测.
学生自学,教师巡视(5分钟)
1、把物体做成空心,可以增大物体排开液体的
______。轮船就是采用_____的办法,从而增大
可利用的浮力的。
2、轮船的大小通常用排水量来表示。排水量是指
轮船_____时排开水的______。一艘轮船的排水
量为
1000
t在河里航行,满载时船及所装货物
的总重力为____N,所受河水的浮力为____N,
船排开河水的体积是_____m3(g取10N/kg)。
自学检测1(3分钟)
体积
空心
满载
质量
107
107
103
3、气球和飞艇是将密度比空气密度______的气体
充入气囊里,通过改变_____来改变所受浮力的
大小,从而实现气球和飞艇的升降。
小
体积
4、潜水艇从深海中上浮而未露出水面的过程中,
它受到海水的
(
)
A、压强减小,浮力不变
B、压强浮力都不变
C、压强减小,浮力减小
D、压强增大,浮力增大
A
例1
关于物体浮沉条件的应用,下列说法中正确
的是
(
)
A、潜水艇在水下上浮过程中受到的浮力变大
B、气象用探测气球里所充气体的密度小于空气
的密度
C、密度计的刻度示数从下到上逐渐变大
D、密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液
体密度有关。
引导更正,指导运用1(4分钟)
B
考点1:浮沉条件的应用
例
2
“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务的过程中
(
)
A、潜水艇在海水中潜行时受到的浮力大于在江水中潜行时受到的浮力
B、潜水艇在海水中潜行时受到的浮力等于在江
水中潜行时受到的浮力
C、潜水艇在海水中潜行时受到的浮力小于在江水中潜行时受到的浮力
D、潜水艇在海水中潜行时受到的重力小于在江水中潜行时受到的重力
A
解析:潜水艇在未露出水面时,根据阿基米德原理“F浮=ρ液gV排”排开液体体积等于潜水艇的体积,即排开液体的体积不变,海水的密度大于江水的密度,所以潜水艇在海水中受到的浮力大.
变式:某课外活动小组利用烧瓶做了一个演示潜水艇原理的模型,通过胶管A从烧瓶吸气或向烧瓶吹气,就可以使模型下沉或上浮。如图所示,模型静止在水中,从烧瓶中吸气使其下沉时,烧瓶受到的浮力将______。
不变
自学指导2(1分钟)
自学内容:课本60页”动手动脑学物理”第二题。
自学方法:阅读课文
自学要求:
1、掌握密度计测量密度的原理
2、完成自学检测2.
学生自学,教师巡视(3分钟)
1.如图,密度计是一种根据
物体_____(填浮沉情况)
的条件,测量___________
的仪器。密度计的刻度线
越往下数值越____,且分
布不均匀。
2.密度计(工作原理):
物体的______条件。
漂浮
液体密度
大
自学检测2(4分钟)
漂浮
例:密度计是用来测量液体密度的仪器,测量时
漂浮在被测液体中。如图所示,用同一支密度
计分别测量甲乙两种液体的密度,则密度计在
两种液体里受到的浮力大小
F甲____F乙,两种
液体的密度
ρ甲___
ρ乙。
=
<
引导更正,指导运用2(6分钟)
考点:2:密度计的工作原理
小结与归纳(1分钟)
物体浮沉条件的应用:
1、轮船:(1)工作状态:______;(2)工作
原理:采用______的办法,增大可利用的浮力。
2、潜水艇:(1)上浮或下潜的方法:_____或
_____;(2)原理:_____不变,改变______。
3、气球和飞艇:通过改变______来改变所受浮
力的大小,实现升降。
4、密度计(工作原理):物体的______条件。
漂浮
空心
放水
充水
浮力
自重
体积
漂浮
1、一艘轮船从河里驶入海里,会发生变化的物理量是
(
)
A、船的重力 B、船受到的浮力
C、船排开液体的重力 D、船排开液体的体积
当堂训练(15分钟)
必做题
D
2、潜水艇通过充水或排水时,重力______,浮力_____(填“改变”或“不变”),从而实现艇的上浮和下潜的。
改变
不变
3、饺子在水中煮一会儿会漂起来,是因为饺子受热膨胀,体积_______,受到的浮力_______,重力小于浮力,上浮到水面(填“变大”、“变小”或“不变”)。
变大
变大
4、小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,
将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到静止时
的情形如图所示,下列说法正确的是(
)
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度较大
D.甲杯液体的密度较大
甲
乙
C
5、?容器中装满水,当往容器中放入一块冰块后(将溢出的水擦干净),待冰块熔化完后,液面将(
)
?若投入的冰块中含有小石子,那么待冰块熔化完后,液面又将
(
)
?若投入的冰块中含有小木块,那么待冰块熔化完后,液面又将
(
)
A.有水溢出
B.液面不变
C.液面下降
D.无法判断
B
C
B
6、把同一支密度计分别浮在水、煤油和盐水中,
静止时密度计受到的浮力是
(
)
A.在水中最大
B.在煤油中最大
C.在盐水中最大
D.一样大
7、轮船虽然是用密度比水大得多的钢铁制成,但
它能漂浮在水面上,因为把它做成了_____,使
它能够排开水的______增大,浮力______。
8、轮船从大海驶入长江,其浮力______,船体将
_____(填“上浮”或“下沉”)一些。同一物
体浮在不同液体中,F浮一个定值,都等于G物,
此时V排跟ρ液成_____。
D
空心
体积
变大
不变
下沉
反比
9、将同一支密度计先后浸入盐水、清水和油中,
在这三种液体中密度计所受浮力F盐、F水、F油之
间的大小关系是
F盐
____F水
____
F油;在此三种
情况中密度计浸入液体的深度h盐
____h水
____h油
(填“>”、“<”或“=”)。
10、有一个体积为
100m3的热气球,静止在空中。
已知空气的密度为1.29kg/m3,此时气球所受的
浮力是________N(g取10N/kg)。
11、一个飞艇充入气体后体积为1500m3,总质量是
1.5t。当装入货物的重力为_________N时,飞艇
恰好能悬浮在空中(g取10N/kg)。
=
=
<
<
1290
4350
12、某一木块的体积为
200cm3、密度为0.8×103
kg/m3。把它浸没在水中后放手,请通过计算说
明:(1)为什么木块不能悬浮在水中?
(2)木块最终漂浮在水面上静止时,浸在
水中的体积有多大?(g取10N/kg)
解:
木块浸没在水中受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木
=1×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3
=2N
木块的重力为
G=mg=ρ木gV木
=0.8×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3
=1.6N
<2N
即G<F浮,故木块不能悬浮在水中,最终漂浮在水面。
木块漂浮在水面受到的浮力为
F浮′=G=1.6N
木块浸在水中的体积为
V排′=
F浮′
ρ水g
=
1.6N
1×103kg/m3×10N/kg
=1.6×10﹣4m3=160cm3
13、把金属牙膏皮剪去尾部做成筒状,再将它放入
水杯里,它漂浮在水面;把此牙膏皮卷成小团放
在水杯里,它却沉在水底。关于这一现象,下列
说法中错误的是
(
)
A.牙膏皮所受重力不变
B.牙膏皮漂浮时所受浮力比它沉底时所受浮力大
C.牙膏皮沉底时所受浮力等于它的重力
D.牙膏皮沉底时,它排开水的体积比漂浮时小
选做题
C
14、(多选)配制适当密度的盐水,可选出颗粒饱
满的种子,以下正确的说法是
(
)
A.饱满的种子比不饱满的种子密度大
B.饱满的种子比盐水密度大,放入盐水中将会沉
到容器底部
C.饱满的种子比盐水密度小,放入盐水中将会漂
浮在液面上
D.在盐水中,不饱满的种子比饱满的种子所受浮
力大
A
B
15.如图,密度均匀的长方体木块漂浮在水面上。若将木块虚线以下的部分截去,则
(
)
A.
木块和水面均下降,且下降的高度相同
B.
木块和水面均下降,且木块下降的高度更大
C.
木块和水面均下降,且水面下降的高度更大
D.
木块下降,水面上升,且变化的高度不相同
B
解析:木块在水面上漂浮,根据漂浮时浮力等于重力,即
F浮=G木
ρ水gV排=ρ木gV木
因为木块密度和水的密度不变,因此木块浸没的体积与木块体积的比值不变;当将木块虚线以下的部分截去后,V排与V木都变小,但V排减小的程度更大,故木块还会再下降一些,使V排增大,保持木块浸没的体积与木块体积的比值不变。
板书设计
1、轮船:(1)工作状态:______;(2)工作
原理:采用______的办法,增大可利用的浮力。
2、潜水艇:(1)上浮或下潜的方法:_____或
_____;(2)原理:_____不变,改变______。
3、气球和飞艇:通过改变______来改变所受浮
力的大小,实现升降。
4、密度计(工作原理):物体的______条件。
漂浮
空心
放水
充水
浮力
自重
体积
漂浮