人教版八年级物理下册浮力全章导学案.docx

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人教版八年级物理下册浮力全章导学案

浮力

【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。

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。

【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。

〖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＇=；

<

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〗

称重法测浮力的公式：

F浮=G-F＇（其中G表示，F＇表示）

、

【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。

：

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〗

浸在液体中的物体受到浮力的大小与和有关。

~

课堂达标

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4N；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2．4N，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。

（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。

~

阿基米德原理

【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。

￥

〖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（  ）

 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.铝块受的浮力最大；

 C.木块受的浮力最大；         D.它们受的浮力一样大。

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：

~

（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gv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）

~

物体的浮沉条件及应用

（1）

【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？

〖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。

（1）漂浮：

。

（2）悬浮：

。

〖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。

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）

物体的状态

重力/N

浮力/N

重力所浮力的关系

（

V1/ml

V2/ml

浮力/N

下沉

；

上浮（浸没）

<

漂浮

—

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；

2.当F浮G时，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），。

、

（

〖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

|

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

：

〖总结3〗

#

〖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F浮G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V物.

②密度不同:

对实心物体而言，悬浮时,

物

液;漂浮时

物

液.

）

物体的浮沉条件及应用

（2）

【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

}

物体的浮沉条件

在液体中的情况

F浮与G物之间的大小关系

ρ液与ρ物之间的大小关系

（实心的物体）

上浮

`

漂浮

悬浮

下沉

！

【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。

`

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＝ρ2B.浮力减小,ρ1＝ρ2

C.浮力不变,ρ1>ρ2D.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

D．ρ乙>ρ甲F甲＝F乙

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

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）

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100m3，质量为0.7×104kg，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）