初中物理重难点章节“浮力”(学案)

F上1a下Fh2h初中物理重难点章节“浮力”(学案)一、浮力自主学习知识要点1.浸在液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）对物体向上的托力叫做。2．浮力的方向是的。3．浮力的施力物体是。4.用弹簧测力计测浮力用弹簧测力计在空气中测得物体重为G，将弹簧测力计浸入液体中，测力计示数为F，则物体受到的浮力F浮=。5.浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的，这就是著名的阿基米德原理，用公式表示是：F浮==。其中，F浮表示，G排表示；ρ液表示，V排表示，g是常数为。6．根据阿基米德原理可知物体在液体中所受浮力的大小只与__________和________有关，而与浸在液体中的无关。此原理不仅适用各种液体，也适用于__________。特别提醒1．浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力，这就是阿基米德原理，它的数学表达式是：F浮=G排液=ρ液gV排2．对“浸在”的理解：把物体浸在液体中包含两种情况，一种是完全浸入（浸没），此时V排=V物，另一种是部分浸入，此时V排＜V物.3．物体浸没在液体中时，受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关。重难点突破1.浮力产生的原因：浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差.假设浸没物体的边长是a的立方体，如图14.5-1中立方体的各个侧面受到液体的压力相互抵消，但其上下底面所受到压力大小不同，上表面受到液体对其向下压力的大小为：F下=ρ液gh1a2下表面受到液体对其向上压力的大小为：F上=ρ液gh2a2两者之差就是浮力大小：F浮=F上―F下=ρ液gh2a2―ρ液gh1a2=ρ液g(h2―h1)a2=ρ液ga32.正确理解阿基米德原理⑴阿基米德原理阐明了浮力的三要素：浮力作用在浸在液体（或气体）的物体上，其方向是图14.5-1竖直向上的，其大小等于物体所排开的液体（或气体）受到的重力，即F浮=G排液⑵“浸在”的含义既包括物体全部体积都没入液体里，也包括物体的一部分体积在液体里面而另一部分体积露出液面的情况，“浸没”指全部体积都在液体里，阿基米德原理对浸没和部分体积浸在液体中都适用。⑶“排开液体的体积”即V排和物体的体积为V物，它们在数值上不一定相等，当物体浸没在液体里时，V排=V物，此时，物体在这种液体中受到浮力最大。如果物体只有一部分体积浸在液体里，则V排＜V物，这时V物=V排+V露。当液体的密度ρ一定时，根据F液=ρ液gV排，物体排开液体的体积小，物体受到的浮力就小，物体排开液体的体积大，物体受到的浮力就大，物体受到的浮力跟它排开液体的体积成正比。由此看出浮力的大小跟物体的体积的大小无关，物体的体积再大，浸在液体里的体积很小，它也不会受到多大的浮力。⑷根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排，当物体排开液体的体积V排一定时，浮力的大小跟液体的密度成正比。即浮力的大小跟液体的密度ρ液、物体排开液体的体积V排有关，而与物体自身的重力、体积、密度、形状无关。浸没在液体里的物体受到的浮力不随物体在液体中的深度的变化而改变。如图14.5-2所示：体积相同的铝球、铁板、木块浸没水中的深度不同，虽然它们本身的密度、形状、重力，在水中的深度各不相同，但它们受到的浮力却是相同的，这就是因为浮力的大小只是由ρ液、V排决定的。⑸阿基米德原理也适用于气体：F浮=ρ气gV排，浸在大气里的物体，V排=V物。互动课堂〖例1〗将一块金属块慢慢放入盛有水的水槽中，该金属块受到的浮力()A．随着金属块浸入水的深度的增加而不断增大B．与水槽中的水多少有关C．与金属块的重有关D．在水完全淹没金属块前，随着浸入水中的体积越多，浮力越大，在完全淹没后，浮力保持不变【思路点拨】根据阿基米德原理，物体在同种液体中所受浮力随着物体排开液体的体积的增大而增大。在金属块没有被水完全淹没前，排开水的体积不断增大，浮力不断增大，但金属块被水完全淹没后，金属块排开水的体积不变，物体所受的浮力也不变，与水槽中的水多少无关，与金属块的重无关.【答案】________。【课堂笔记】。铁铅木图14.5-2变式训练1（10咸宁）取一片金属箔做成中空的桶，它可以漂浮在盛有水的烧杯中。如果将此金属箔揉成团，它会沉入水底。比较上述两种情况，则下列说法中正确的是A．金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小B．金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大C．金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大[来源:学科网]D．金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力变式训练2将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力（）A．相等B．铜球最大C．铝球最大D．铁球最大〖例2〗小王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。图14.5-3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。【思路点拨】控制变量法的灵活运用。弹簧测力计的示数的变化，求出浮力；物体在液体中的位置变化，确定物体排开液体的体积。【答案】________，，。【课堂笔记】。【方法技巧】研究一个物理量与多个因素有关时，一般用控制变量法，其核心是“一变余不变”。变式训练3（10烟台）在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如图14.5-4所示．(1)测出铁块所受到的重力G铁(2)将水倒入溢水杯中图14.5-3图14.5-4(3)把铁块浸入溢水杯中，读出测力计示数F(4)测出小桶和被排开水的总重G(5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材分析评估小明的实验，指出存在的问题并修正．〖例3〗（10南昌）“五·一”期间，宪宪从上海世博会丹麦馆带回一个“小美人鱼”工艺品，他想知道这个工艺品的密度，于是进行了实验.请你根据图14.5-5所示的实验数据推算：【温馨提示：水的密度用水表示，推算结果均用字母表示】(1)工艺品此时所受的浮力(2)工艺品的密度【思路点拨】要求出“小美人鱼”的密度，关键得先求出它的体积。“小美人鱼”浸没在水中时，它的体积等于被它排开的水的体积，即V石=V排。【解答】【课堂笔记】。【方法与技巧】因为浸没，所以V排=V物，找到这个隐含条件是解此类题的关键。然后再根据阿基米德原理及其变形式去解决问题变式训练4（10盐城）一根木头重为1600N，体积为0.2m3，漂浮在水面上，g取10N/kg．求：（1）木头的质量；（2）木头的密度；（3）木头受到的浮力．分层演练知识点引导知识点题号溢水杯和水的总质量m1“小美人鱼”浸没在水中后的总质量m2取出“小美人鱼”后的总质量m3图14.5-6浮力的概念和方向1、实验探究浮力的大小与哪些因素有关13、14、25浮力的计算2、3、8、9、10、19、20、21、22、23、26综合4、5、6、7、11、12、15、16、17、18、24、27、28、29、30、31基础训练1．（10苏州）体积为100cm3的实心铁球浸没在水中，铁球受到的浮力大小为N，浮力的方向是．(g取10N／kg)2．在空气中，在弹簧秤下挂一个金属球，弹簧秤示数是3N，若将金属球浸入水中称时弹簧秤示数是2N，此金属球的质量是kg，在水中时受到的浮力为N。3．（08重庆）一个重6N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10N，则该物体受到的浮力大小为_________N。4．（09嘉兴）如图14.5-6是中国海军潜艇今年4月参加海上大阅兵的情景。在“长征6号”潜艇的带领下，“长征3号”等潜艇排成一字形，以相同的速度匀速通过观礼台接受检阅。若以“长征6号”为参照物，“长征3号”是(选填“运动”或“静止”)的；此时“长征6号”排开水的重力为6×107牛，则它受到的浮力为牛。在潜艇下潜过程中，海水对它的压强将如何变化?5．（09成都）.如图14.5-7所示，金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，气泡受到水的压强将____（填“变大”、“变小”或“不变”）；气泡受到水的浮力将____（填“变大”、“变小”或“不变”）。6．（08连云港）2007年12月22日在海底沉睡了800多年的“南海一号”被成功打捞出水。在打捞过程中潜水员多次下潜勘查，当潜水员浸没海水后继续下潜的过程中，其所受浮力的大小，压强的大小。（选填“增大”、“减小”或“不变”）7．如图14.5-8所示，一个边长10cm的正方体浸没在水中，下表面距水面30cm，物体下表面受到水的压强是__________Pa，物体受到的浮力是___________N。8．（08滨州）2007年12月21日，古沉船“南海一号”在广东阳江海域被打捞出水。打捞时，施工人员首先将未充气的16个气囊分别均匀地安装在水下沉船四周，然后将气囊充足气，借助于气囊的浮力将沉船打捞上来。若每个气囊充足气后的体积达2m3，则这些气囊受图14.5-8图14.5-6图14.5-7到海水的浮力约是N。（设海水的密度为1.0×103Kg/m3,g取10N/Kg）9．如图14.5-9所示，a、b、c为三个体积都是50cm3的木块，b有一半露出水面，这三个物体所受浮力的大小分别为Fa=____N、Fb=______N、Fc=______N。10．甲、乙两物体，甲的体积是乙的两倍，若把它们浸没在同种液体中，则甲、乙两物体受到的浮力之比是______。11.物体在液体中受到的浮力大小()A、和物体本身的重力大小有关B、和物体的体积大小有关C、和物体的密度大小有关D、和物体排开液体的体积大小有关12.(10盐城)如图14.5-10所示，在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中，直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平．此过程中弹簧测力计的示数A．逐渐减小到零B．先减小后增大C．始终保持不变D．逐渐增大13.（09福州）翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图14.5-11所示。请仔细观察图示并回答下列问题：（1）从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是___N。（2）根据B、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？________，理由是________。（3）在图22实验中，你还可以观察到什么现象？（写出一个）14.（10兰州）某同学在“探究浮力大小跟什么因素有关系”时，做了图14.5-12所示的实验。（1）请将表格内容填写完整。（2）由实验数据可以得出：浸在液体中的物体所受的浮力与有关系。[来源:学+科+网Z+X+X+K]（3）实验中他采用了的研究方法。15.（09山东）在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现次数1234G/N3.653.603.50F/N0图14.5-9N012345012345N012345012345图甲图乙图14.5-13图14.5-12图14.5-10图14.5-11奥运理念，又体现中华民族特色的奖牌——用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。刘星是个爱动脑筋的孩子，当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后，立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度。请你和刘星一起来完成测量过程。（g取10N/kg）（1）如图甲14.5-13所示用细线拴住玉石块，用弹簧秤测出其所受重力，这时弹簧秤示数是_______N，从而可计算出玉石块的质量。（2）如图14.5-13乙所示让玉石块完全浸入水中，从图中弹簧秤的示数可计算出玉石块所受的浮力是__________N。（3）利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是_______________kg/m3。16.（10上海）体积为3×10－4米3的金属块浸没在水中。求：（1）该金属块排开水的体积V排。（2）该金属块所受到的浮力探究与提高17.重5N的木块A，在水中处于静止状态（如图14.5-14），此时绳子拉力为3N。若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前所受合力的大小和方向是（）A.5N竖直