资料简介
第六节浮力的应用学案(第1课时)学习目标1.理解物体浮沉的条件.2.会判断物体的浮沉..知识回顾1.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它________________________.这就是著名的阿基米德原理.用公式表示为F浮=_______=__________.2.当物体浸没在液体中时,它排开液体的体积等于_________________.即V排=V物3.当物体漂浮在液面上时,它排开液体的体积等于_________________________.【自学指导】当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,如图甲所示,是物体浸没在液体中时的受力情况.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物当F浮<G物时,物体受到非平衡力的作用,物体下沉,最终沉在底部,并受底部的支持力,如图丁所示.沉到底部时:F浮<G物另外:物体的重力G物可表示为:G物=ρ物gV物,排开液体的重力G排可表示为G排=ρ液gV排,又因F浮=G排,所以F浮=ρ液gV排,当物体浸没在液体中时,V物=V排,所以: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<G物时,即ρ液gV排<ρ物gV物,可得出ρ液<ρ物时,物体下沉,最终沉在底部.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<F浮或ρ物<ρ液,物体上浮.(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.典型例题例1.煮饺子时你会发现这样的现象:把包好的饺子放入锅中,饺子会沉到底部,但过一会饺子会全部浮到水面上来,请你利用浮力的知识解释这一现象.例2.一个物体的质量是6kg,体积是0.01m3,若将它全部浸没入水中,放手后物体的将会怎样运动?最后处于什么状态?(用两种方法解答此题)5\n第六节浮力的应用学案(第2课时)学习目标1.了解轮船能够浮在液面的道理.2.理解排水量的概念.3.知道潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理.知识回顾(1)当G物___F浮或ρ物___ρ液时,物体上浮.(2)当G物____F浮或ρ物___ρ液时,物体悬浮.(3)当G物____F浮或ρ物____ρ液时,物体下沉.【自学指导】阅读课本P50—52的内容,并回答下列问题:从浮力的角度看,轮船采用了_______法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上.这种办法的好处是:比同体积的实心体重力______(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_____,所以受到的浮力比同体积的实心体受到的浮力_______(填“大”或“小”).轮船的大小通常用________来表示.排水量就是轮船________时排开水的_________.如果一艘轮船,它的排水量是1×104t,在密度为1×103kg/m3的河水中航行,根据物体漂浮的条件(F浮=G物),它满载时排开河水的体积是___________m3,如果在密度为1.03×103kg/m3的海水中,所排开的海水的体积比河水的体积______(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将_______一些(填“上浮”或“下沉”).潜水艇两侧有______,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐_______,当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以_______在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力_______,从而使重力______浮力,而上浮.所以潜水艇是通过改变______________来实现上浮和下沉的.气球里的气体密度_______空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中.当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上.飞艇内冲入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实现上升和降落.典型例题www.xkb1.com例1.潜水艇在海水里匀速上浮过程中(未露出水面),下面说法中正确的是()A浮力变大,重力小于浮力B浮力不变,重力小于浮力C浮力不变,重力等于浮力D浮力和重力同时变小,但浮力和重力始终相等例2.一艘轮船满载时排开水的质量是2×107kg,船的自重是7×107N,它最多能装多少千克的货物?当它满载时,它浸入水中的体积是多少立方米?.(g=10N/kg)针对练习轮船的排水量是指轮船所排开水的质量.一艘轮船空载时排水为2600t,满载时排水量为5800t.则轮船自身的质量多大?该轮船最多能装货物的质量是多少千克?5\n漂浮和悬浮条件的应用知识回顾物体漂浮或悬浮在液体中时,它受到的浮力F浮、重力G物以及排开液体的重力G排之间的关系是:F浮____G排_____G物.典型例题例1.质量是50g的物体漂浮在水面上,则它受到的重力是____N,它受到的浮力是_____N.例2.如图所示,甲、乙、丙三球静止在水中,它们受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙,则:(1)若三球体积相等,则它们的浮力的大小关系是_______________.(2)若三球质量相等,则它们的浮力的大小关系是_______________.(3)三球的密度大小关系是________________.例3.把重5N,体积为6×10-4m3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是()A物体漂浮,F浮=6NB物体悬浮,F浮=5NC物体漂浮,F浮=5ND物体沉在水底,F浮=6N例4.一木块漂浮在水面上,露出水面的体积是总体积的3/5,则木块的密度是多少?例5.有一体积为103cm3的木块,质量是0.6kg,放入水中后漂浮在水面上,求木块受到的浮力和木块露出水面的体积.课后巩固1.在盛着水的缸中放有一质量为500g的木块,木块浮在水面上静止不动,该木块所受的浮力为_______N,合力为_______.若木块露出水面的体积占总体积的2/5,则它的密度为________kg/m32.一艘轮船的排水量为1×104t,则它在河水中航行时,排开水的体积是__________m3,受到的浮力是_________N,当它从河中驶入海中时,要______一些(填“上浮”或“下沉”),它在海中航行时受到的浮力是__________N.3.如图所示,甲、乙、丙、丁是4个形状,体积相同而材料不同的球体,图中表示它们在水中静止时的情况,如果它们所受的浮力分别是F甲、F乙、F丙和F丁,则它们的关系正确的是()AF甲>F丁BF甲<F乙CF乙>F丙DF乙>F丁4.有一个形状不规则的金属块,在空气中用弹簧测力计称得重4N,把它全部浸入水中称重为3.5N,求:(1)金属块受到的浮力;(2)这块金属块的体积;(3)这块金属块的密度.5\n浮力的计算方法学案学习目标1.熟悉四种常用的计算浮力的方法.2.会根据题意选择适当的方法计算浮力.典型例题一、浮力产生的原因-----压力差法:F浮=_____________,其中压力F=______;压强P=_________.如果物体漂浮在液面上,此时F向下=0,所以F浮=_______.例1.边长为10cm的立方体,浸没在水中,物体上表面与液面平行,且液体表面到物体上表面的距离为5cm,如图所示,求:物体受到的浮力.二、称重法:F浮=___________,其中G是________________,F示是_________________.例2.将一物体挂在弹簧测力计挂钩上,示数为70N,将物体浸没入水中时,测力计示数为68N,则物体在水中受到的浮力是多少?物体的体积是多少?三、阿基米德原理法:F浮=______=_____________.例3.边长为10cm的立方体木块,漂浮在水中,物体上表面与液面平行,且物体上表面到液体表面的距离为5cm,如图所示,求:物体受到的浮力.四、悬浮或漂浮条件法:F浮=_____或ρ液gV排=___________.例4.一个物体质量是1kg,漂浮在水面上时,露出水面的体积是总体积的1/5,则物体受到的浮力是多少?物体的密度又是多少?5\n课后巩固1.如图所示,边长为0.1m的立方体物体浸没在水中,它的每个正方形表面积是多少?如果它的下表面处的深度为20cm,则下表面处的压强为多少?下表面受到的压力是多少?上表面处的压强是多少?上表面受到的压力是多少?物体受到的浮力是多少牛?2.弹簧测力计下吊着重力为15N的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为10N,则水对金属块的浮力是_________N,金属块排开水的体积是________m3,金属块的体积是__________m33.一个球重5N,体积是0.6×10-3m3,浸没在水中,则它所受到的浮力大小为_______N,若它能自由运动,则它在水中将_______(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)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25cm3,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?5.铁的密度是7.9×103kg/m3,水银的密度是13.6×103kg/m3,把一边长为10cm的实心立方体铁块放入水中,则铁块在水中受到的浮力为多少,如果把此铁块放到水银中,浮力又是多少5
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