1本章复习和总结教学目标1.认识浮力,了解浮力产生的原因,会利用弹簧测力计“称重法”测量浮力,了解影响浮力大小的因素.2.知道阿基米德原理,会利用阿基米德原理计算浮力的大小.3.理解浮沉条件,能利用浮沉条件解释轮船、潜水艇、飞艇和热气球等的工作原理.教学重点1.实验法:会正确使用量筒、弹簧测力计、烧杯等仪器来探究阿基米德原理和影响浮力大小的因素.2.归纳法:通过对本章知识的归纳总结,体会知识内容之间的联系,进而系统复习本章知识.3.讲练结合法:通过典型习题的讲解,帮助学生加深理解浮力知识的内涵,熟悉解题方法与技巧.教具准备多媒体课件教学课时1课时课前预习1.浸没在液体(或气体)里的物体受到重力和浮力的作用.(1)当F浮G物时,物体将上浮,最终漂浮,此时ρ物ρ液;在未露出液面前,V排=V物.(2)当F浮G物时,物体将下沉,此时ρ物ρ液,V排=V物.(3)当F浮=G物时,物体将悬浮,此时ρ物=ρ液,V排=V物.2.漂浮在液面上的物体,F浮=G物,此时ρ物ρ液,V排V物.巩固复习教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.本章总结探究影响浮力大小的因素例题1在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了如图所示的一系列实验.请你根据图中所标弹簧测力计的示数等信息回答下列问题.abcd备课笔记知识总结:浮力的大小一般有以下几种计算方法(1)称重法:把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数为G,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数为F,则F浮=G-F.(2)压力差法(浮力产生的原因):F浮=F向上-F向下,该方法适用于高度已知的形状规则的正方体、长方体或圆柱体.(3)公式法(阿基米德原理):F浮=G排=m排g=ρ液gV排,普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力.(4)平衡法:即物体漂浮或悬浮时,物体处于平衡状态:F浮=G.在解决有关问题时,要熟练运用这几种方法,看哪种方法求浮力更简便,有时还要注意这几种方法的综合应用.2本章总结(1)物体全部浸入水中受到的浮力是______N.(2)根据图a、c、d实验可得出浮力的大小与____________有关.(3)根据图______实验可得出浮力的大小与排开液体的体积有关.解析:当物体在空气中称量时,弹簧测力计示数为物体的重力,当物体浸在液体中时,由于受到液体对物体向上的浮力,弹簧测力计示数减小,此时弹簧测力计与物体重力之差为物体此时所受液体浮力的大小,因此可得c图中物体浸没在水中时所受浮力为F浮=3.8N-2N=1.8N;由图a、c、d可知,物体排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,物体在水中和酒精中受到的浮力不同,由此可知,浮力的大小与液体的密度有关;而图a、b、c三个图中排开的液体相同,只是排开液体的体积不同,所受浮力不同,所以得出物体所受浮力大小与排开的液体的体积有关.答案:(1)1.8(2)液体密度(3)a、b、c(或b、c)阿基米德原理例题2如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓受到的浮力是()(G取10N/kg)A.0B.0.3NC.0.5ND.0.8N解析:观察图中的石鼓,中间的圆柱部分和上部没受到水的压力,下底没有与水接触,也不受水向上的压力,故石鼓中间圆柱部分不受浮力,石鼓两侧弯曲部分受浮力,根据阿基米德原理,F浮=ρG(V-Sh)=1×103×10×(80-10×5)×10-6N=0.3N.答案:B例题3(多选)一个大物块甲,先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下,其上表面恰好与水面相平,甲、乙之间用绳连接,如图所示.则下列说法正确的是()A.两种情况下,甲物块所受浮力相等B.绳的拉力与丙物块的重力大小相等C.乙物块的密度比水小D.乙物块的质量比丙物块大解析:A项,因为两种情况下,甲排开的水的体积相同,所以甲所受浮力相同;B项,第一种情况,甲所受的平衡力为F浮=G甲+F拉,第二种情况甲所受的平衡力为F浮=G甲+F压,分析丙的受力情况知G丙=F支,F支与F压为一对相互作用力,结合分析得F拉=F压=G丙,故B对;C项,对乙进行受力分析,得F拉+F乙浮=G乙,显然F乙浮G乙,即ρ水V乙Gρ乙V乙G,即ρ水ρ乙,C错;D项,由B项知F拉=G丙,再由C项F拉+F乙浮=G乙,则G丙G乙,m丙m乙,D对.答案:ABD例题4现有细线、弹簧测力计、带提手的小水桶、量筒、水、溢水杯、形状不规则的小石块等器材,请你选取其中的器材,用两种方法测出完全浸入水中的小石块所受的浮力,写出选用的器材和简要步骤.方法一器材:简要步骤:方法二器材:备课笔记规律总结:(1)重力和浮力是作用在同一物体上的力,且两者方向相反,故可通过比较其大小来判断物体的浮沉.①若F浮>G物,F合=F浮-G物>0,F合的方向与F浮的方向相同,竖直向上,物体上浮.②若F浮=G物,F合=F浮-G物=0,物体在液体中静止,即悬浮(物体浸没在液体中)或漂浮(物体部分浸没在液体中).③若F浮<G物,F合=G物-F浮0,F合的方向与G物的方向相同,竖直向下,物体下沉.(2)浸没在液体中的物体由于V排=V物,所以要比较F浮与G物的大小,只要知道ρ物与ρ液的大小关系,即可判断物体的浮沉.①若ρ液>ρ物,则F浮>G物,物体上浮.②若ρ液=ρ物,则F浮=G物,物体悬浮.③若ρ液<ρ物,则F浮<G物,物体下沉.注意:对于质量分布不均匀的物体,如空心物体,求出其平均密度,也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉.3本章总结简要步骤:答案:方法一器材:细线、弹簧测力计、小桶、水、小石块步骤:(1)用细线拴住小石块,挂在弹簧测力计下,测出小石块所受的重力G;(2)用弹簧测力计提着小石块,让它慢慢全部浸入小桶内的水中,读出弹簧测力计示数F,则小石块所受浮力为G-F.方法二器材:细线、弹簧测力计、小桶、水、溢水杯、小石块步骤:(1)用弹簧测力计测出小桶所受的重力G1;(2)在溢水杯中倒入与出水口相平的水;(3)用细线拴住小石块,使之慢慢全部浸入水中,用小桶收集排出的水;(4)再用弹簧测力计测出小桶与水所受的总重力G2,则浮力为G2-G1.方法三器材:细线、水、量筒、小石块步骤:(1)在量筒中倒入适量的水,读出示数V1;(2)用细线拴住小石块,使之慢慢全部浸入水中,再读出此时量筒示数V2,则浮力为ρ水G(V2-V1).物体的浮沉条件及应用例题5如图所示,是a、b两种物体的质量与体积的关系图象.分别用a、b两种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法正确的是()A.将物体甲放入水中,一定漂浮在水面B.将物体乙放入水中,一定沉入水底C.将体积相等的甲、乙两种物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面D.将质量相等的甲、乙两种物体捆在一起放入水中,一定漂浮在水面解析:从图中可以看出,物质a的密度32g/cmaaamV,物质b的密度305g/cmbbbm.V,则ρa>ρ水,ρb<ρ水,根据物体的浮沉条件知,甲物体放入水中后下沉,乙物体放入水中后会漂浮在水面上,A、B选项错误.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起时,它们的平均密度3125g/cm2ababmmVV.VV总>ρ水,故放入水中一定会下沉,C选项错误.当将质量相等的甲、乙两物体捆在一起时,它们的平均密度3208g/cmababmm.mmVV总<ρ水,故放入水中后最终一定漂浮在水面上,D选项正确.答案:D例题6为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材.实验步骤如下:(1)按如图甲的方法测出金属块受到的重力,大小为______N.备课笔记4进行新课(2)按如图乙的方法测出金属块浸没在水中时排开水的体积,大小为______cm3.(3)用公式F浮=ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的浮力,大小为______N.(g=10N/kg)(4)比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小,可知金属块浸没在水中时会______(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).解析:对弹簧测力计、量筒读数,得G=2.2N,V排=40mL-20mL=20mL=20cm3,则F浮=ρ水gV排=1.0×103×10×20×10-6N=0.2N2.2N,即F浮G,所以金属块浸没在水中时会下沉.答案:(1)2.2(2)20(3)0.2(4)下沉例题7某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒.他们设计了如图所示的实验装置.先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入225mL的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡.拿掉水杯后,再向瓶中加入150mL的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡.若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,g取10N/kg,求:(1)鹅卵石在水中受到的浮力.(2)鹅卵石的密度.分析:(1)鹅卵石浸在水中受到浮力F浮、拉力F和重力G石,三者平衡,有F浮+F=G石,当鹅卵石离开水面后,水的总重力G水总等于鹅卵石的重力G石.因此,鹅卵石在水中受到的浮力等于后来增加的水的重力.(2)求鹅卵石密度关键是要求出鹅卵石的体积.由(1)问中浮力的大小可以求出排开水的体积,而排开水的体积等于鹅卵石的体积.解:(1)由图乙可知,G石=G水=m水G=ρ水Vg.又由图甲得,F浮=G石-F=ρ水Vg-ρ水V′g=ρ水ΔVg=1.0×103kg/m3×150×10-6m3×10N/kg=1.5N.(2)根据F浮=ρ水V排g,则433315N15101010kg/m10N/kgF.V.mg.浮排水,鹅卵石浸没在水中,V石=V排,则鹅卵石的密度为336333431010kg/m22515010m2510kg/m1510mVm...VV.水水石石石石()备课笔记归纳总结:规律总结:利用浮力知识求密度的两种方法(1)对于实心物体,若ρ物>ρ液,物体浸没在液体中.根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排及称重法F浮=G-F,可求出GFVg排液-,又因为G=mg=ρ物gV物,此时V排=V物,可得GGF物液-.根据此式,已知ρ液,可求出ρ物;已知ρ物,可求出ρ液.(2)对于实心物体,若ρ物<ρ液,物体漂浮在液面上.若物体浸入液体的体积与物体体积比值为nm,可先求出物体排开液体的体积nVVm排物,再根据物体漂浮条件和阿基米德原理可知,F浮=G物,ρ物gV排=ρ物gV物,即ngVgVm物物物物,则nm物液.5本章总结课堂小结通过这节课的学习,我们知道了物体的浮沉条件,即浸在液体或气体中的物体是上浮、悬浮还是下沉,取决于物体所受的浮力与自身重力的关系.在现实生活、生产中,浮力得到了广泛的应用.布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习.