人教版八年级物理下册教学目标docx.docx
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初中物理学习材料
唐玲出品
教学目标
1、阿基米德原理的应用及浮力的计算
2、物体的浮沉,即物体浮力,密度,质量,体积的相关计算
学习重难点
1、阿基米德原理的应用及浮力的计算
2、物体的浮沉,即物体浮力,密度,质量,体积的相关计算
授课内容
课前小测
(1)阿基米德原理
1.内容:
_________________________________________________
2.数学表达式:
_________________
(2)一个物体的体积为60cm3,当其体积的一半浸没在水中时,受到的浮力是_________N;当其全部浸没在水中时,所受到的浮力是________N。
(3)一个圆柱形物体浸没在密度为1.2×103kg/m3的盐水中,已知圆柱体的横截面积为10cm2,高为15cm,物体上表面到液面的距离为5cm,物体受到的浮力多大?
(g=10N/kg)
(4)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示。
则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是()
A.在水中受到的浮力为2NB.质量为3kg
C.体积为10cm3D.密度为3.0×103kg/m3
(5)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。
课前回顾
1、第一节
A、实验探究:
浮力的大小与什么因素有关?
B、利用压力差法求浮力
2、第二节阿基米德原理
探究浮力的大小(实验)推导出阿基米德原理公式
计算浮力的方法:
(1)称重法:
先用弹簧秤在空气中测出物体重G,再用弹簧秤测出物体浸在液体中时的重G’,弹簧秤二次示数的差就是浸在液体中物体所受的浮力大小,即F浮=G-G’。
(2)平衡法(漂浮或悬浮):
F浮=G物
(3)压力差法:
F浮=F向上-F向下
(4)原理法:
F浮=G排=ρ液gV排
3、第三节物体的浮沉条件
1、当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的和竖直向下的的作用。
如图甲所示,是物体
浸没在液体中时的受力情况。
1、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
2、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
3、当F浮 沉到底部时: F浮 二、物体的重力G物可表示为: G物=ρ物gV物;F浮=ρ液gV排。 当物体浸没在液体中时,V物=V排 当F浮>G物时,即ρ液gV排>ρ物gV物,可得出ρ液>ρ物时,物体上浮,最终漂浮在液面上。 当F浮=G物时,即ρ液gV排=ρ物gV物,可得出ρ液=ρ物时,物体悬浮在液体中。 当F浮 总结以上可以归纳得出物体浮沉的条件是: 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 本节内容 一、复习目标 1、进一步熟悉求浮力的4种方法。 2、加强浮力与生活的应用,培养解题技巧。 二、要点梳理 1、正确理解阿基米德原理(F浮=G排=ρ液gv排)①公式中ρ液是指液体的密度而非物体密度。 ②公式中V排指物体排开液体的体积即浸入部分的体种(V排=V浸);只有当物体浸没在液体中时,才有V排=V物。 ③由公式F浮=P液gv排可知,浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,而与物体的密度、体积、质量、形状以及沉没在液体中的深度无关。 ④阿基米德原理也适用于气体。 2、学会运用力和运动的关系和力的平衡关系分析、解决浮力的问题。 (1)对沉浮条件的理解: 若物体最初浸没在液体中,则只受浮力和重力作用,方向相反;通过F浮与G物的大小比较,不难确定其运动状态。 若F浮>G物,物体上浮,当浮出液面时,因排开液体的体积减少,导致浮力减少,直到F浮=G物,物体才获得平衡,即处于漂浮状态。 (2)求解浮力的一般方法: ①直接求解法。 主要用于解决较为简单的求浮力的问题。 主要有: 视重法F浮=G-F; 平衡法F浮=G物; 原理法F浮=G排=ρ液gv排 ②综合分析法。 主要用于解决综合性较强的浮力问题。 步骤为: A、明确物体所处的状态; B、对物体进行受力分析,根据物体的状态列出物体受力的平衡关系; C、结合已知条件,确定物体V排、V物的关系; D、将F浮=ρ液gv排、G物=ρ物gv物代入力的平衡关系式列方程、求解。 典型题分析: 例1、“曹冲称象”是家喻户晓的典故。 某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”。 将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图13-5所示。 已知玻璃杯的质量为200g,底面积为30cm2,高度为15cm。 (水的密度ρ水=1×103kg/m3) 求: ⑴将杯子开口向上竖直放入水中时(注: 水未进入杯内),杯子受到的浮力。 ⑵此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。 ⑶此浮力秤的最大称量(即量程)。 分析与解: (1)杯子漂浮于水面,受重力、浮力的作用,它们大小相等。 由此可以求出浮力。 (2)由已知的浮力大小,运用阿基米德原理,可以求解此时杯子浸末水中的深度。 (3)此浮力秤处于最大称量时,没入水中的深度为15cm,根据杯子的体积和阿基米德原理,就可以求出此时的浮力,而浮力秤的最大称量则等于最大浮力减去杯子自身的重。 具体求解过程如下: ⑴杯子的重量为G杯 G杯=mg=0.2kg×10N/kg=2N ∵杯子在水中处于漂浮状态,根据二力平衡的条件 杯子受到的浮力F浮=G杯=2N ⑵设杯子浸入水中时,浸入的深度为h,有 F浮=G排=ρgSh ∴h= =(2N)/(103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2)= m ⑶当往杯子内放被测物时,若杯子下沉到水面刚好到杯口(水未进杯内) 此时杯子下沉的深度为h′=15×10-2m 受到的浮力F′浮=ρgSh′=103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2×15×10-2m=4.5N 设能称量的最大值为F F=F′浮-G杯=4.5N-2N=2.5N 巩固与提升: 1、漂浮在“死海”水面上静止不动的人,所受浮力大小他所受重力大小。 (选填“等于”、“大于”或“小于”) 2、一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,所排开的水所受的重力为20N,此时它所受的浮力为N,放手后物体将(选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”),物体静止时所受浮力为______________N. 3、一艘轮船的排水量为20000t,它的自重9.8×107N,它可以装载_____Kg的货物。 4.一艘轮船自重4×107N,最大载货量是1.5×108N,则这艘轮船的最大排水量是_______t,如果船在港口将货物卸下6×107N,则轮船所受浮力是_____N,它的排水体积减少_____.(设船在内河航行,取g=10N/kg) 5、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,静止后的位置如图13-7所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们的大小关系是______;_______容器中的小球密度最大. 6、关于浮力、浮沉条件,下列说法中正确的是 A.轮船从海里行驶到河里所受浮力减小 B.浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大 C.阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体,不适用于气体中的物体 D.医学上将人的血液滴入硫酸铜溶液中,如果血液恰好悬浮,则说明两者密度相同 7.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条‘‘吃水线”,又称“载重线”,如图3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, 轮船受到的浮力变化情况以及北大西洋与印度洋的海水密度ρl和ρ2的关系为 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 8、在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图17所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。 求: (1)分析图像可知,圆柱体重力是________N; (2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______N; (3)圆柱体的体积是_________m3; (4)圆柱体的密度是_________kg/m3; (5)分析图像BC段,可得结论: 物体浸没液体 之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越 ________(选填“大”或“小”); (6)分析图像CD段,可得结论: __________________________________________。 9.小明用如图所示装置研究浮力大小跟物体排开液体体积关系实验时,将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中(水足够深),在接触容器底之前,分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表: 实验次数 1 2 3 4 5 h(cm) 0 4 8 10 12 F(N) 6.75 5.75 4.75 4.25 4.25 (1)由实验数据可知,金属块重_______N,完全浸没时受到的浮力是_______N. (2)表中第1次到第3次实验数据,说明了浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积__________(填“有关”或“无关”); h 分析表中第4次和第5次实验数据,说明了浸没在液体中的物体受到浮力大小与深度_____(填“有关”或“无关”). (3)下图中能正确反映F和h关系的图像是____________. 课后练习: 得 分 评卷人 1.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤, 可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。 已知小筒底面积为0.001米2,小筒和秤盘总重为0.6牛。 (1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是牛; (2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的刻度; (1)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1米,则该物体的质量为多少? (g=10牛/千克) 2.如图13所示,在空气中用弹簧测力计测得物体重为2.7N,将其一半浸入水中,此时弹簧测力计的示数变为2.2N,求: (g取10N/kg) (1)物体所受的浮力大小; (2)物体的密度为多少。 3、如图13-14所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块,现将物块浸没水中,容器内水面由16cm上升到20cm(g=10N/kg).求: (1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强; (2)物块的密度; (3)物块受到的浮力; (4)物块浸没水中后,容器对桌面的压强. 4、密度为0.9×103kg/m3质量为8.1千克石蜡, (1)放入足量水中,石蜡受到的浮力多大? (2)若放入密度为0.8×103kg/m3煤油中,浮力是多少? 5、有一木块漂浮在水中时有2/5的体积露出水面,放在另一种液体中时有3/4浸在液体中,求木块密度和另一种液体的密度. 初中物理试卷 灿若寒星制作
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