最新人教版八年级物理下册浮力全章导学案
更新时间:2024-05-28 09:57:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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No 21课题:§10.1 浮力
备课人:顾西花 审核人:理化生教研组 ?学习目标?
(1)知道什么是浮力;
(2)会用弹簧测力计测量物体所受浮力的大小;
?重点、难点?经历探究过程,掌握浮力跟哪些因素有关。 【预习自学,探究新知】
1.浮力:_____________________________________________,方向:__________________。
2.浸在液体中的物体受到浮力的大小与_________________和_________________有关。
【小组讨论,教师点拨】【交流互动,展示自我】
?问题1?体验浮力、建立概念
〖阅读〗P91图10-27观察现象并讨论问题:
它们的共同点是:______ _________________。
〖活动〗利用乒乓球、水槽完成以下实验,观察分析实验现象。
1
〖讨论〗(1)浸在水中乒乓球会浮起来说明: 。
(2)乒乓球总竖直向上拉绳子说
明: 。 〖总结1〗
〖练习〗画出上图中乒乓球所受浮力的示意图。 ?问题2?浮力的测量
〖活动探究〗下沉的物体是否受到浮力作用呢?用图10-28证明你的猜想?
〖方案〗器材: 。 步骤:(1)将一石块挂在弹簧测力计下端,此时弹簧测力计的示数等于石块重G= ;
(2)当石块浸没在水中时,你会看到弹簧测力计示数变 ,时弹簧测力计示数为F'= ;
1.浸在 或者 里的物体受到 的 托力,这个力称为浮力。 2.浮力的方向总是 的。 2
结论:下沉的物体 (受/不受)到浮力作用。 〖思考〗浮力的测量方法 根据F
浮
+ F'= ,你现在知道浸没在水中的石块所受浮力F
浮
= 。
〖总结2〗
?问题3?影响浮力大小的因素
〖活动〗按P92图10-29所示的步骤进行实验。
步骤:1.如图(a)所示,将圆柱体挂在弹簧测力计上,测出圆柱
体所受的重力。
2.如图(b)所示,将圆柱体逐渐浸入水中,同时观察弹簧测力计的示数,直到其完全浸没,记录你看到的现象和圆柱体全部浸没时弹簧测力计的示数。
3.如图(c)所示,将圆柱体浸没在水中的不同深度处,观察弹簧测力计的示数,记录你看到的现象和数据。
4.如图(d)所示, 将圆柱体浸没在浓盐水中,观察弹簧测力计的示数,与圆柱体浸没在纯水中的示数比较,记录你看到的现象和数据。
称重法测浮力的公式: F浮= G- F'(其中G表示 ,F'表示 ) 3
分析与归纳
(l)比较图B和图C得到的结论:物体所受浮力的大小与它排开液体的体 积 (有/无)关。
(2)从图C的实验数据可得到的结论:物体所受浮力的大小与物体浸没在
液体中的深度 (有/无)关。
(3)比较图C和图D得到的结论: 物体所受浮力的大小与液体的 有关。 〖总结3〗
【归纳总结,强化目标】
1.浸在 或者 里的物体受到 的托力,这个力称为浮力。 2.浮力的方向总是 的。 3. 称重法测浮力的公式:
浸在液体中的物体受到浮力的大小与 和 有关。 4
F浮= G- F'(其中G表示 ,F'表示 )
4. 浸在液体中的物体受到浮力的大小与 和 有关。
【反馈测评,拓展目标】
1.浸在 中的物体,受到液体向 的 力叫做浮力. 2. 弹簧测力计的下端吊着一个金属球,当静止时,弹簧测力计的示数是4 N;若将金属球慢慢浸入水中,弹簧测力计的读数将逐渐 (变大/变小),金属球受到的浮力将逐渐 (变大/变小);当金属球的一半浸在水中时,弹簧测力计的示数是2.4 N,这时金属球受到的浮力是 N;此时金属球排开的水重 N。当金属球全部浸没在水中后,这时金属球受到的浮力是 N,弹簧测力计的示数是 N
3.浸没在液体中的某一物体,如果它所处的深度增加,则它受到液体的( )
A、压强增加,浮力不变 B、压强增加,浮力增加 C、压强不变,浮力增加 D、压强不变,浮力不变 4.将同一铁块分别浸没于盐水、水、酒精中,铁块受到的浮力是( ) A、在盐水中最大 B、在水中最大 C、在酒精中最大 D、在三种液体中一样大;
5.小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,如图表示探究过程及有关数据。
5
(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟____________ ______有关。
(2)分析图__________________,说明浮力大小跟液体密度有关。 (3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是____________ ______N。
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阿基米德原理
备课人:常兆玲 审批
【目标】(1)复习巩固浮力的概念;(2)会用弹簧测力计测量物体所受浮力的大小;
(3)运用阿基米德原理解决浮力问题。
【重难点】能熟练运用阿基米德原理解决浮力问题
1.浸在 或者 里的物体受到 的托力,这个力称为浮力,浮力的方向总是 的。
2. 浸在液体中的物体受到浮力的大小与 和 有关。与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、 物体形状 (有、无)关 。
3. 称重法测浮力的公式:F浮= G- F'(其中G表示 ,F'表示 ) 4. 阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体所受浮力的大小等
7
于 。
(2)表达式:F浮=G排液= 。 问题1?阿基米德原理 〖活动〗10.11探究浮力的大小
(1)如图(a)所示,用弹簧测力计测出金属块的重力G物。 (2)如图(b)所示,用弹簧测力计测出空桶的重力G桶。 (3)如图(c)所示,在溢水杯中装满水。
(4)如图(d)所示,把金属块浸没在溢水杯的水中,当水停止外流时读出弹簧测力计的示数
G物′,算出金属块受到的浮力G物- G物′。
(5)如图(e)所示,用弹簧测力计称出装有水的桶的重力G桶′,算出物体排开液体的重力
G桶′-G桶。
8
〖结论〗
1.浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 。 这一规律最早由 发现,故称 。
2.表达式:F浮=G排液= 。
3.阿基米德原理说明:浮力大小只与 有关,
与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、 物体形状无关 。 4.进一步研究发现阿基米德原理同样适用于 。
课堂练习: 练习1. 浸没于水中的钢球,在继续下沉的过程中,它受到的: ( ) A.浮力变大,压强变大; B.浮力变小,压强变小; C.浮力不变,压强变大; D.浮力不变,压强变小。 (3)浮力与物体的形状的关系
结论3:物体所受到的浮力的大小与物体的形状 关。
练习2.如图,把完全相同的锥体浸没在水中,当锥尖朝上和锥尖朝下时,所受浮力( )
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A.锥尖朝上时大; B.锥尖朝下时大; C.一样大; D.一样大,但都等于零。
练习3体积相同的铁球、铝块和木块,浸在液体中的情况如图,则比较它们受到的浮力 ( )
A.铁球受的浮力最大; B.铝块受的 C.木块受的浮力最大; D.它们受的
练习4 浸没在有水的烧杯底部的鸡蛋受到的浮力为F1;杯中加入适量的
浓盐水后,鸡蛋受的浮力为F2。则F1和F2的大小关系是: ( )
A. F1﹥F2; B.F1﹤F2; C.F1=F2; D.无法确定。
练习5.某同学通过实验来研究影响浮力大小的因素,做了如图所示的实验:
浮力最大; 浮力一样大。
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(1)对比分析B、C两次实验,得出结论是__________________ ____________;
(2)对比分析C、D两次实验,得出结论是_________ _____________________;
(3)对比分析D、E两次实验,得出结论是______排__ ______________________;
?问题2?阿基米德定律F浮=G排液=ρ液g v排
此结论适用于液体的气体。ρ液为对应的液体或气体的密度;v排为物体排开液体的体积,若全部浸入液体中,v排等于物体的体积;若物体部分浸入液体中,v排为液面下的体积。
练习6. 一边长为0.1m的正方体铁块平放在水底,它受到的浮力是____
___N,重力是___ __N,对容器底的压力是_____ _N,对容器底的压强是____ ____Pa。(g取10N/kg 铁的密度是7.9×103kg/m3)
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物体的浮沉条件及应用(1)
备课人:常兆玲 审批
?目标?
1.通过物体的浮沉现象的研究,知道物体的浮沉条件。
2.通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产、生活和社会中的应用
?重点?理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法 ?难点?灵活利用浮力知识解决实际问题 ?问题1?物体的浮沉条件
〖思考〗阅读课本P57内容,提出问题:物体的浮与沉是由什么因素决定?
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〖活动1〗怎样使物体上浮或下沉
⑴将如下物品:橡皮泥、空的有盖塑料小瓶、生鸡蛋、硬币、泡沫塑料等浸没在水中后松开手,它们将如何运动?
上浮的物体有: 下沉的物体有: ⑵思考:用怎样的方法可以使原来沉下去的物体浮上来,使浮在水面上的物体沉下去呢?(还能提供的器材有:盐、注射器)
①橡皮泥: 。从受力角度看,此方法中改变的力是 。是怎样改变的? 。
②塑料小瓶: 。此方法中改变的力是 。 ③生鸡蛋: 。此方法中改变的力是 。是怎样改变的? 。 ⑶结论:可见改变物体的 力和 力的关系就可以改变物体的浮与沉。 〖总结1〗
物体的浮与沉由 力和 力的大小关系决定
〖自学〗信息快递,了解漂浮和悬浮的概念。 (浮
1)漂
:
13
。 (浮
。
〖活动2〗探究物体的浮沉条件
⑴问题:在物体上浮和下沉时,重力和浮力之间会存在怎样的关系呢?即物体的浮沉条件是什么? ⑵议一议:
①怎样测量物体所受的重力? 。
②怎样利用所给的器材和配重物使小瓶上浮、下沉和漂浮。 在小瓶中分别装入不同的配重物就可使小瓶上浮、下沉和漂浮。 ③怎样利用所给的量筒测量和计算物体上浮、下沉和漂浮时受到的浮力?
答:a.在量筒中倒入适量的水,记下水面到达的刻度V1。
2
)
悬
:
b.将小瓶放入水中利用配重物使其处于上浮、下沉或漂浮状态,再记下 V2。
c.则V排= ,F浮= 。
d.对于上浮时要使小瓶保持浸没状态,可用一根针将瓶子按入水中。 ⑶将所得到的数据填写在下表中。(填写表格中所缺部分) 物体的
重力/N 浮力/N 14
重力所
状态 下沉 上浮(浸 没) 漂浮 V1/ml V2/ml 浮力/N 浮力的关系 ⑷如果物体在浸没时浮力和重力相等,物体即不上浮也不下沉,可以停在液体内任何深度的地方,人们把这种状态叫 。 〖结论〗则物体的浮沉条件可以归纳为:
当物体浸没时: ①如果F浮﹤G,则物体 。
②如果F浮﹥G,则物体 。 ③如果F浮=G,则物体 。
当物体部分浸入时,④如果F浮=G,则物体 。 〖总结2〗
物体浮沉的条件: 浸入液体中的物体同时受到两个力的作用: 力和 力, 物体的沉浮就取决于这两个力的大小关系。一共有三种受力情况: 1.当F浮 G时,上浮(物体处于不平衡状态),最后逐渐调整浸入 液体中的体积,最后漂浮在水面; 当F浮 G时,2.下沉(物体处于不平衡状态),最后沉在容器底部; 3.,。 当F浮 G时,悬浮或者漂浮(物体处于平衡状态)
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〖思考〗判断物体浮沉的另一种方法
对实心的物体而言,根据重力和浮力的关系我们还可以推导出另一种.........判断浮沉的方法。
根据阿基米德原理可得:F浮=ρ液V排g , 又因为G=mg=ρ物V物g 对于浸没的物体而言:V排=V物
① 若 ,则F浮 ② 若ρ液=ρ物,则F浮=G,物体悬浮在液体中任何深度的地方。 ③ 若 ,则F浮>G,物体上浮。 ④上浮稳定后处于漂浮状态,这时F浮=G 〖总结3〗 对实心的物体而言 ........ ①ρ液>ρ物, 物体上浮,上浮稳定后处于漂浮状态 ②ρ液=ρ物, 物体悬浮在液体中任何深度的地方 ③ρ液<ρ物, 物体下沉 16 〖思考〗悬浮和漂浮有什么异同? 答:(1)相同之处: 物体受到的浮力都等于物体受到的重力. 即FG物 (2)不同之处: ① 排液体积不同:悬浮时,对实心物体而言,V排 V物;漂浮时,V 排 浮 V物. ② 密度不同:对实心物体而言,悬浮时, ?液. ?物 ?液; 漂浮时?物 物体的浮沉条件及应用(2) 备课人:常兆玲 审批 ?目标? 1.通过物体的浮沉现象的研究,知道物体的浮沉条件。 2.通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产、生活和社会中的应用 17 ?重点?理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法 ?难点?灵活利用浮力知识解决实际问题 物体的浮沉条件 在液体中的情况 上浮 漂浮 悬浮 下沉 F浮与G物之间的大ρ液与ρ物之间的大小关系 小关系 (实心的物体) ?问题1?物体浮沉条件的应用 〖应用1〗判断物体浮沉: 练习1.如图所示,把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮 状态。如果把水面以上的部分切去,则余下的部分 ( ) A.沉入水底 B.仍然漂浮 C.刚好悬浮 D.无法判断 〖应用2〗控制物体浮沉:查阅分析下列物体是如何改变自己的浮沉状态的。 18 1.轮船 信息1:轮船是漂浮的,浮力和重力始终相等,所以当轮船从 江里驶入大海,所受的浮力不变,但由于海水的密度大于江水的密度,所以船身要上浮一些. 信息2:轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量. 练习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ρ1与印度洋的海水密度ρ2的关系有( ) A.浮力增大, ρ1=ρ2 B.浮力减小, ρ1=ρ2 C.浮力不变, ρ1>ρ2 D.浮力不变, ρ1<ρ2 (2)气球:信息:孔明灯、热气球、氢气球等球内气体密度必须比外部空 气体密度小到一定程度时才上升。 (3)潜水艇:阅读课本P97的内容,了解潜水艇的浮沉原理。 练习3.潜水艇的潜水和上浮是靠改变____ __来实现的,气 19 球和飞艇都是利用_____ _____来实现升空的,球壳内必须充满了密度____ ____空气密度的的气体(选填“大于”、“等于”或“小于”)。 〖应用3〗物质密度测量:密度计 信息:密度计是测定液体密度的仪器,它是利用物体漂浮条件工作的,............它是一个密封的玻璃管,其下端装有铅粒,上端有刻度.把它放在待测的液体中时,它漂浮在液面上,液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。 练习4. 小明将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示,若两种液体的密度分别ρ甲、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乙>ρ甲 F甲 练习5.在装有液体的甲、乙两烧杯中,同时放入两个完全相同的物体,如图所示,当物体静 止后两烧杯内液面恰好相平。若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲,、 P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则对它们的判断正确的是( ) A.P甲>P乙,F甲=F乙 B.P甲=P乙,F甲>F乙 20 C.P甲=P乙,F甲<F乙 D.P甲<P乙,F甲=F乙 ?问题2?归纳总结 (1)怎样正确理解物体的浮沉条件? 答 (1)物体的浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小. (2)当F浮>G物 上浮; 当F浮<G物 下沉; 当F浮=G物 悬浮或漂浮 (3)比较实心物体的密度与液体密度的大小,也可以判断物体的浮沉. 当?物<?液 上浮直至漂浮; 当?物>?液 下沉; 当?物=?液 悬浮 (4)应用: 潜水艇、飞艇、气球等是物体浮沉条件的实际应用. (5)物体的漂浮条件 ① 物体漂浮在液面的条件: 漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体 受到的重力 即F浮=G物; ② 应用: 轮船. 密度计 (2)计算浮力有哪些方法? (3)答: (1) 利用称重法求浮力, 即F浮=G-F? (2)利用阿基米德原理求浮力, 即F浮=G排液=?液gV (3)利用物体的浮沉条件求浮力, 即F浮=G物(悬浮或漂浮) 21 1.600年前,我国明代航海学家郑和从南京开始下西洋的壮举,郑和使用的名为“宝船”的大帆船从长江驶入海洋时,若船上载重不变,则船所受的浮力 ,排开水的体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 一艘轮船满载时的排水量为2×107kg,轮船自重为5×107N,这艘轮船满载时受到的浮力为______ ____N,最多能装_______ ___kg的货物。 2.潜水艇的体积为100 m3,质量为0.7×104 kg,当它充水潜入海中时,受到的浮力大小是 N;当它排出水舱中的水浮在海面上时,潜水艇受到的浮力大小是 N。 3.一个物体的体积是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”)。它静止在水中时浮力大小是 N。 4.一平底水泥船(截面可近似看作长方形)截面积为10m2,空载时船的吃水深度为0.2m,满载时吃水深度为0.8m。这艘船的自重为 N,最多能装货物的重为 N。(g取10N/kg) 22
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