课 题 学习目标 过关检测 §14-5 浮力(习题课) 1.会设计阿基米德实验探究浮力的大小等于什么。 制作 孟兆锋 2.会计算浮力大小。运用浮力及浮沉条件解决相关问题。 一、探究浮力的大小等于什么?
器材: 石块、细线、____________、水、小桶、弹簧测力计 ①用_____________________测出石块的重力G; ②用弹簧测力计测出_______________________________; ③将石块___________在盛满水的溢水杯中,记下__________________________; 步骤: ④用_________收集石块排开的水,测出______________________________; ⑤算出石块受到的浮力F浮?__________,排开水的重力G排?__________。比较发现F浮___G排 二、物体浮沉条件 (前提:浸没在液体里的物体若只受重力和浮力的作用,由力和运动的关系可知:) 1)当F浮_____G物 (ρ液____ρ物)时,物体上浮,最终___________(F'浮_______G物). 2) 当F浮_____G物 (ρ液____ρ物)时,物体悬浮. 3) 当F浮_____G物 (ρ液____ρ物)时,物体下沉,最终___________(_____________). 三、计算浮力的方法 1.计算浮力大小的四种方法. 1). 压力差法:_____________________________. 2). 示数差法:___________________. (G为_____________F为_____________________) 3). 阿基米德原理法:___________________、_______________________. 4). 平衡力法:漂浮或悬浮时:________________________ 2.与浮力相关的受力分析 ①漂浮 或悬浮 3.求解浮力问题的一般步骤 1).明确研究对象 ②沉底时 ③绳拉下沉物体 静止或匀速时 ④绳拉上浮 物体静止时 ⑤下压上浮 物体静止 2).明确研究对象所处的运动状态.(漂浮、悬浮、沉底、上浮或下沉等) 3).对研究对象进行受力分析,并画出受力示意图. 4).抓住关键字“浸在”、“浸没”、“部分浸”、“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等。 - 1 -
典例解析 例1.如图所示,一个铁球分别放在水中、盐水中和水银中,受到的浮力最大的是
A.在水中 B.在盐水中
C.在水银中 D.条件不足,无法确定 练1.将同一物体先后放入三个盛有不同液体的容器中,小球静止后如图所示,此时液体对容器底的压强是( )
A.甲大 B.乙大 C.丙大 D.一样大
练2.将体积相同的三个实心小球,分别放入盛有水的A、B、C三个容器中,静止后的情况如图所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们之间的关系正确的是( )
A. FA<FB<FC B. FA>FB>FC C. FA=FB=FC D. FA=FB>FC
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例2:把重5 N、密度为0.9×10 kg/m的实心物体投入水中.当物体静止时,物体处于 状态(填“漂浮\、“悬浮”或“沉在水底\,物体所受的浮力是 N,物体排开的水重是 N (水的密度为1.0×103 kg/m3)。
练3:将一块实心物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块,仍然放在盛水的烧杯中,则() A.大块沉入杯底,小块飘在水面上 B.大块、小块都沉入杯底 C.大块、小块都飘在水面上 D.大块、小块都悬浮在水中
例3:. 密度为0.5g/cm3的木块,体积是40cm3,放入水中露出水面的体积是 cm3,放入某液体中露出的体积为总体积的3/5,该木块受到的浮力是 ______ N,该液体的密度是 kg/m3。
例4.如图所示,水面上的木块,它浸没在水中部分的体积为50cm3,它在水面上的部分是25cm,求:(1)木块受到的浮力多大?(2)木块的质量是多少?(3)木块的密度多大?
练4.一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止(g=10N/kg)。求: (1)物体在纯水中所受的浮力; (2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
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随堂测验 1.物体在__________和液体中都受浮力.游泳时人可以漂起来,是因为身体受到______的浮力.氢气球脱手后上升,是因为受到___________对它的浮力.
2.一铁块挂在弹簧测力计下,示数为1.2 N;将铁块完全浸没在水中,示数为O.8 N,则它受到的浮力大小为_________.若将铁块一半浸在水中,则弹簧测力计的示数为_______.
3.如图所示,体积相同的铜块和铝块分别浸没在水和酒精中,铜块受到的浮_______(选填“>”、“<”或“=”)铝块受到的浮力.(?铜??铝,?水??酒精)
4.如图所示,A为铜块、B为铝块,它们的体积相同,则_________所受的浮力大. 5.若上题中A排开液体的重力为2 N,则它受到的浮力大小为__________. 6.小明漂浮在水中,他的体重为500 N,则他受到的浮力大小为__________. 7.浸在液体中的物体受到的浮力大小决定于( ).
A.物体的体积和液体的密度
B.物体的密度和物体浸入液体的深度 C.物体浸入液体的体积和液体的密度
D.物体的质量、体积、浸入液体内的深度以及形状等因素 8.当物体所受的浮力和重力相等时,它( ).
A.一定悬浮 B.一定漂浮 C.一定下沉 D.可能悬浮或漂浮
9.将一个木块放入3种液体中,如图所示.若3种液体分别为水银、酒精、水,则木块所受的浮力大小关系为( ).
A.甲中最大 B.乙中最大 C.丙中最大 D.一样大
1O.在上题中,关于液体的密度,下列说法正确的是( )( ?水银??水??酒精).
A.甲为水银 B.乙不是水
C.丙为水银 D.乙、丙中有一种是酒精
11.一艘轮船从河里驶人海中,下列说法中正确的是( ). A.船受到的重力变大 B.船受到的浮力变大 C.船排开的体积变大 D.船体会上浮一些
12.关于浮沉条件的应用,下列说法正确的是( ).
A.密度计在各种不同液体中测密度时所受的浮力大小与液体的密度有关 B.潜水艇上浮过程中浮力变大
C.气象台用的探测气球里所充的气体密度小于空气密度 D.一艘轮船在河水中比在海水中受到的浮力大
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13.如图所示,把同一木块分别放在两种液体中.静止时,木块所受的浮力和两种液体的密度大小关系为( ).
A.F甲?F乙,?甲??乙 B.F甲?F乙,?甲??乙
C.F甲?F乙,?甲??乙 D.F甲?F乙,?甲??乙
14.小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气 泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强
变小
C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强
变小
15.在探究浮力的大小与什么因素有关的实验中,有如图所示的4个步骤.
(1)正确的操作顺序是_________.
(2)实验中,物体受到的重力大小为_________,受到的浮力大小为___________,排开的水重力大小为______________.
16.如图所示,一质量为1 kg的木块静止漂浮在水面上,则它受到的浮力大小是_________.画出此木块的受力示意图.
17.一苹果的质量为140g,体积为l80cm3,用手将其浸没在水中时,苹果受到的浮力多大?松手后,苹果将会处于怎样的状态?
18.下列是研究浮力大小的实验过程,请将其补充完整. (1)测量浸没在水中的物体所受浮力的实验步骤如下:
①如图甲所示,用细线把一物体挂在弹簧测力计上,测得该物体所受重力G=1.2N. ②如图乙所示,把物体浸没在水中,此时弹簧测力计示数F=_________. ③物体所受浮力F浮?__________.
(2)按上述方法测定4个实心物体浸没在水中所受浮力的实验数据如下表:
体积均为100 cm3的石块、铝块、铁块、铜块
物体 物体所受重力G/N 物体所受浮力F浮/N 石块 2 1 铝块 2.7 1 - 4 -
铁块 7.9 1 铜块 8.9 1
分析上述表格中的数据可得:物体所受浮力的大小与_____________________有关.
(3)画出图乙所示物体所受力的示意图.
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