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1、第 16 课时浮力第二部分物质、力、力与运动、压强、浮力定义浸在液体或气体中的物体,受到液体或气体向上托的力,这个力叫浮力方向施力物体影响因素浸在液体中的物体,所受浮力的大小与其和有关教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点一浮力竖直向上液体或气体排开液体的体积液体的密度内容浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于被物体排开的液体所受的重力表达式 F浮=液V排液g说明液体对物体的浮力与和有关,而与物体的质量、体积、形状、浸没的深度等均无关教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点二阿基米德原理G排液m排液g液体的密度物体排开液体的体积点拨 (1)“浸在”与“浸没”:“浸没”是指物体全部浸在液体中,“浸在”则
2、可能是“浸没”的状态,也可能是物体部分浸在液体中。(2)“物体排开液体的体积”与“物体的体积”:前者等于物体浸在液体中的体积,只有当物体浸没在液体中时,两体积才相等。漂浮沉底上浮悬浮下沉F浮=GF浮GF浮GF浮GF浮G物液物液物液物液物液V排V物V排V物V排V物V排V物V排V物教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点三物体的浮沉条件1.物体的浮沉条件=木船物体的密度小于液体的密度,可以漂浮在液体的表面上,做成的,增大了可以利用的浮力轮船物体的密度大于液体的密度,做成空心的可以漂浮在液体的表面上,增大了可以利用的浮力;轮船的大小通常用排水量表示,排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开液体的潜水艇通
3、过水箱吸水和排水的方式改变自身来实现下沉和上浮(浸没时浮力不变)教材梳理夯实基础重难探究逐个探究空心质量重力2.物体浮沉条件的应用气球、飞艇靠充入密度小于空气密度的气体(热空气、氢气、氦气等)来工作密度计根据漂浮时受平衡力及阿基米德原理制成,用来测定液体密度的仪器;密度计示数越靠下越教材梳理夯实基础重难探究逐个探究大称重法F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)二力平衡法F浮=G物(明确状态,用二力平衡原理求浮力)阿基米德原理法F浮=G排液或F浮=液V排液g(知道物体排开液体的质量或体积时常用阿基米德原理求浮力)教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点四浮力的计算例1小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上
4、游船后,船会下沉一些,那么()A.船的重力将减小B.水对船的浮力将减小C.水对船的浮力将增大D.水对船的浮力将保持不变教材梳理夯实基础重难探究逐个突破探究一认识浮力(认识)C教材梳理夯实基础重难探究逐个突破【变式】某物体的质量为1kg,体积为210-3m3。将其浸没在水中,物体受到的浮力为N,然后松手,该物体将向运动,物体最后静止时受到的浮力为N。(g取10N/kg)20上10教材梳理夯实基础重难探究逐个突破例2中国“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰。满载时排水量达67500t,它满载时所受的浮力为N。航母舰载机着舰后,航母所受浮力将(选填“增大”“减小”或“不变”),航母
5、将(选填“上浮一些”“下沉一些”或“位置不变”)。(g取10N/kg)探究二知道阿基米德原理(了解)6.75108增大下沉一些【变式】小明在宠物店买了淡水热带鱼,为方便带回家,商家将鱼放在装有水的轻薄的塑料袋里。如果小明将装着鱼且没有打开的塑料袋直接放入家里的淡水鱼缸中,则图16-1中最有可能发生的情况是()教材梳理夯实基础重难探究逐个突破B图16-1教材梳理夯实基础重难探究逐个突破探究三运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象(了解)C例3 某潜艇在海上正常航行时,突然遭遇海水密度变化,引发潜艇“掉深”,即突然快速向海底沉降。指战员临危不惧,冷静处置,转危为安。造成潜艇沉降的原因可能是(
6、)A.潜艇所受浮力突然增大B.潜艇所受压强突然增大C.潜艇所受浮力突然减小D.潜艇所受压强突然减小教材梳理夯实基础重难探究逐个突破【变式】半潜船可用来运输超大型货物,空载时漂浮于海面(如图16-2甲);装载时需先向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。图16-3图像能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是()A图16-2图16-3教材梳理夯实基础重难探究逐个突破例4 2017徐州如图16-4所示,小华制作了一个简易的密度计:她选择一根长16cm的饮料吸管,将一些铜
7、丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在方向。密度计在液体中漂浮时,受到的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。把密度计放入水中,露出水面的长度是7.9cm;再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是7cm,则此液体的密度为kg/m3(水=1.0103kg/m3)。竖直探究四浮力的计算(理解)图16-4等于0.9103教材梳理夯实基础重难探究逐个突破【变式】 2019济宁小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图16-5所示。请根据图中信息,求:(g取10N/kg)(1)物体的质量。(2)物体浸没在水中受到的浮力。(3)某液体的密度。图1
8、6-5教材梳理夯实基础重难探究逐个突破教材梳理夯实基础重难探究逐个突破【变式】 2019济宁小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图16-5所示。请根据图中信息,求:(g取10N/kg)(2)物体浸没在水中受到的浮力。图16-5解:物体浸没在水中受到的浮力F浮=G-F2=5.4 N-3.4 N=2 N。教材梳理夯实基础重难探究逐个突破【变式】 2019济宁小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图16-5所示。请根据图中信息,求:(g取10N/kg)(3)某液体的密度。图16-5实验突破素养提升【实验设计】1.弹簧测
9、力计的使用与读数。2.测量浮力的原理:称重法,即F浮=G-F。当堂检测及时反馈突破探究浮力大小与哪些因素有关(经历)实验突破素养提升【实验现象】3.控制变量法的应用(1)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系:控制液体密度不变,改变物体浸入液体中的体积。(2)探究浮力大小与液体密度的关系:控制物体排开液体的体积不变,改变液体的密度。(3)探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系:控制液体密度与物体排开液体的体积不变,改变物体浸入液体中的深度。4.分析实验现象可得出:物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,跟液体的密度有关,物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大
10、。当堂检测及时反馈实验突破素养提升【交流与反思】5.压强、浮力的大小关系与物体浮沉情况的判断。6.误差分析:若先测量物体浸没在液体中的拉力,再测重力,浮力偏大。当堂检测及时反馈实验突破素养提升例 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,一组同学提出了4种猜想。小华:浮力大小与液体密度有关;小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关;冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关;玲玲:浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两个实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图16-6所示的方法规范地完成了实验,记录了如下表所示的实验数据。当堂检测及时反馈图16-6实验突破素养提升当堂检测及
11、时反馈实验次数金属块物体重力/N液体密度/(gcm-3)物体浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.21005B31.21001.8观察表中数据,回答下列问题:(1)根据表格中实验数据,可知金属块A浸在水中的体积为60cm3时,其所受浮力大小为N;表格中标有“”处的数据应该是。实验突破素养提升当堂检测及时反馈答案0.63.8解析根据题表中实验数据,可知金属块A浸在水中的体积为60cm3时,所受浮力大小为F浮=GA-FA=5N-4.4N=0.6N;水的密度为1.0g/cm3且物体浸入水中的体积为100cm3时,金属
12、块所受浮力为1N,由F浮=液gV排得,当液体密度为1.2g/cm3且金属块浸入液体中的体积为100cm3时,金属块受到的浮力为1.2N,故“”处的数据为FA=GA-F浮=5N-1.2N=3.8N。实验突破素养提升当堂检测及时反馈实验次数金属块物体重力/N液体密度/(gcm-3)物体浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.21005B31.21001.8观察表中数据,回答下列问题:(2)通过分析比较第次实验数据,能够说明小华同学的猜想是正确的;分析比较第次实验数据,能够说明小红同学的猜想是正确的。3、41、2、3实
13、验突破素养提升当堂检测及时反馈实验次数金属块物体重力/N液体密度/(gcm-3)物体浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.21005B31.21001.8观察表中数据,回答下列问题:(3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第次实验数据,发现浮力大小与物体所受的重力(选填“无关”或“有关”)。4、5无关实验突破素养提升当堂检测及时反馈实验次数金属块物体重力/N液体密度/(gcm-3)物体浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.210
14、05B31.21001.8(4)要验证玲玲同学的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处:。实验突破素养提升当堂检测及时反馈答案没有保证橡皮泥浸入水中的体积相同解析玲玲同学的猜想是浮力大小与物体的形状有关,但同学们实验时没保证橡皮泥浸入水中的体积相同,所以得出了错误的结论。实验突破素养提升当堂检测及时反馈(5)在探究过程中,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是。实验拓展寻找具有普遍性的结论实验突破素养提升当堂检测及时反馈(6)图16-7中能正确反映弹簧测
15、力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是。由此还能得出物体浸没后所受的浮力与深度(物体未接触容器底)。实验拓展小图16-7答案D无关解析随着物体在液体中的深度逐渐增加,物体受到的浮力越来越大,拉力F越来越小,物体浸没后,拉力不变,故选D。物体浸没后,在继续下沉过程中,浮力不变,说明物体浸没后所受的浮力与深度无关。实验突破素养提升当堂检测及时反馈(7)若要探究物体所受浮力的大小与物体的密度是否有关,应选择(填字母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较。A.200g铁块B.200g铜块C.20cm3铁块D.20cm3铜块E.50cm3铜块CD1.2018盐城中
16、学等五校联考一模全球变暖已经日益威胁到生物的生存,如图16-8所示为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上,若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的融化 ()图16-8A.浮冰受到的浮力在增大B.浮冰受到的浮力大小不变C.北极熊受到的支持力在减小D.浮冰在水中的体积在减小实验突破素养提升当堂反馈及时反馈D2.如图16-9所示,在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中,小明用手将重1.5N,体积为1.6m3的苹果向下压,直到苹果浸没在水中,此过程中水对容器底部的压强将,苹果浸没时受到的浮力大小为N。松手后苹果将(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小是N。(
17、g取10N/kg)实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图16-9变大1.6上浮1.53.如图16-10所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)小球的重力,剪断绳子后,小球上升过程中所受的浮力(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),水对容器底部的压强。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图16-10大于变小变小4.如图16-11所示,花盆底部密封,外侧从上到下标了三条水平记号线,花盆在水中漂浮。当花盆中土壤含水较多时,水面在记号线的位置;当花盆中土壤缺水时,水面在记号线的位置,提醒人们浇水。请你解释其中的原理:_。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图
18、16-11花盆在水中漂浮,F浮=液V排g=G。当土壤含水较多时,G较大,V排较大,水面在记号线的位置;当花盆中土壤缺水时,G较小,V排较小,水面在记号线的位置。5.2015徐州如图16-12所示,用弹簧测力计测出小石块的重力为3N,将小石块浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1N。求:(g取10N/kg)(1)小石块的质量。(2)小石块在水中受到的浮力。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图16-125.2015徐州如图16-12所示,用弹簧测力计测出小石块的重力为3N,将小石块浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1N。求:(g取10N/kg)(2)小石块在水中受到的浮力。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈解: (2)由称重法求得小石块受到的浮力F浮=G-F=3 N-1 N=2 图16-126. 现有一形状不规则的金属块,小明同学用弹簧测力计、细线、烧杯、水,测出了金属块的密度。(1)请将实验步骤补充完整。用细线系住金属块,用弹簧测力计测出其重力G。金属块密度的表达式为=。(已知水的密度为水)(2)实验反思:在实验中,要使弹簧测力计的示数有明显的变化,金属块的体积应该(选填“大一些”或“小一些”)。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈将金属块浸没在水中,记下弹簧测力计示数F大一些