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时间:2020-09-03
《教科版初中物理浮力教案.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、知识清单一、浮力1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力。4、阿基米德原理:浸入液体的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。用公式可表示F浮=G排=。浮力的大小只跟液体的密度和有关。5、弹簧测力计下挂着一个物体,当物体逐渐浸入到水中时,弹簧测力计的示数逐渐(减小),物体的浮力逐渐(),将一个空心的金属球浸没在水中并上浮时,随着露出水面的体积逐渐增大,球所受的浮力将逐渐减小,球所受的重力(
2、),当球浮在水面静止时,所受浮力等于它的重力。二、浮力的计算6、计算浮力大小的方法1)、示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即。 例1:弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中时,弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力是_________N,ρ铁:ρ水=_________。2)、压力差法:应用F浮=F向上-F向下求浮力。这是浮力的最基本的原理。 例2:2.如图所示:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3牛,上表面受到水的压力为1.5牛,则该物块受到水的浮力为___牛,方向为________。3)、公式法:F浮=ρ液gV
3、排=G排液 例3:将体积是50cm3的物体浸没在水中,它受到的浮力多大?若此物体有一半浸在煤油中,它所受的浮力多大?(ρ煤油=0.8×103kg/m3)g取10N/kg4)、受力分析法:如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且此二力平衡,则F浮=G物。如果物体受三个力而处于平衡状态。则要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当第三个力方向与重力同向时,则F浮=G物+F3,当第三个力方向与重力方向相反,则F浮=G物-F3。例4:把质量是200g的塑料块放入水中,静止时塑料块有一半露出水面。(g取10N/kg) 求:(1)塑料块在水中受到的浮力? (2)塑
4、料块的体积和密度?5)、排水量法:F浮=排水量(千克)×g轮船的满载重量,一般是以排水量表示的,即是排开水的质量,船也是浮体,根据浮体平衡条件也得:船受到的总F浮=G总,而排水量(千克)×g,就是船排开水的重,即是浮力,又是船、货的总重力。三、物体的浮沉条件:(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。GF浮GF浮(2)请根据示意图完成下空。F浮GF浮G下沉悬浮上浮漂浮F浮GF浮=Gρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液>ρ物例 体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于图1—5—1所示的状态,试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度A、B、C.图1
5、—5—1答案: A<B<C(3)、说明:①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。F浮G②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为(2/3)ρ分析:F浮=G则:ρ液V排g=ρ物Vgρ物=(V排/V)·ρ液=23ρ液③悬浮与漂浮的比较相同:F浮=G不同:悬浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮ρ液>ρ物;V排6、密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。例 将一个蜡块(蜡=0.9×103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小.(盐水>水>蜡>酒精) 精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V排. 此题考查学生能否在判断状态的基础上,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题. 解 蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态. ∵ 盐水>水>蜡>酒精 ∴ 蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态. 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3,蜡块重力7、为G. 对蜡块进行受力分析:F1<G,F2=G,F3=G.同一物体,重力G不变,所以F1<F2=F3 根据阿基米德原理:V排= 酒精中:V排酒精=V物 水中:V排水= 盐水中:V排排水= 酒精 水 盐水(a) (b) (c)图1—5—2 ∵ F2=F3,水<盐水 ∴ V排水>V排盐水 而V排酒精>V排水>V排盐水 把状态用图1—5—2大致表示出来. 答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水
6、密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。例 将一个蜡块(蜡=0.9×103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小.(盐水>水>蜡>酒精) 精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V排. 此题考查学生能否在判断状态的基础上,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题. 解 蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态. ∵ 盐水>水>蜡>酒精 ∴ 蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态. 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3,蜡块重力
7、为G. 对蜡块进行受力分析:F1<G,F2=G,F3=G.同一物体,重力G不变,所以F1<F2=F3 根据阿基米德原理:V排= 酒精中:V排酒精=V物 水中:V排水= 盐水中:V排排水= 酒精 水 盐水(a) (b) (c)图1—5—2 ∵ F2=F3,水<盐水 ∴ V排水>V排盐水 而V排酒精>V排水>V排盐水 把状态用图1—5—2大致表示出来. 答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水
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