第十章浮力【教学目标】1、认识浮力及产生的原因,知道浮力的方向;2、通过实验探究,理解阿基米德原理;3、通过实验探究,理解物体的浮沉条件,知道潜水艇浮沉的原理。
【重点难点】1、浮力的计算;2、阿基米德原理的探究;3、物体的浮沉条件。
【课前预习】一、浮力1、定义:叫做浮力。
2、浮力的方向,浮力的施力物体。
3、阿基米德原理:用公式表示为。
4、浸在液体中的物体受到浮力的大小与、有关,与浸没液体的深度关。
5、浮力的求法:(1)压力差法:(2)称量法:(3)阿基米德原理:(4)二力平衡法(悬浮或漂浮):二、物体的浮沉条件1、浸没在液体中的物体的浮沉,决定于它受到的力和力。
当F浮 G物时,ρ液ρ物,物体上浮;当F浮 G物时,ρ液ρ物,物体下沉;当F浮 G物时,ρ液ρ物,物体悬浮。
2、上浮静止后的状态称为,此时F浮 G物,ρ液ρ物。
3、潜水艇是靠来实现浮沉的;气球和飞艇是靠来实现浮沉的。
4、密度计是测量的仪器,它的原理是。
【合作探究】1、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,右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;2、把体积为1dm3的空心铜球挂在弹簧秤上,浸没在水中静止时,弹簧秤的示数是放在空气中称时的5/6,已知ρ铜=9.0×103kg/m3。
(取g=10N/kg)求:(1)铜球受到的浮力是多少?(2)铜球的重力是多少?(3)铜球空心部分的体积是多少?3、在物理实验操作考查中,小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小”。
他的实验操作步骤如图所示,实验过程如下:A、用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的_________;B、将水倒入溢水杯中;C、将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时_______ _____;D、将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;E、记录、分析实验数据,得出实验结论;F、整理实验器材。
请根据小雨的实验过程回答下面问题:(1)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤:______________________ ________。
(2)指出上面实验操作中的一处错误:_________________________________ _。
(3)若用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验,则与上述操作不同的一个步骤是_____(填字母)。
4、重10N的物体漂浮在水面上静止不动,请在图中作出物体所受力的示意图。
【课堂反馈】1、“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中()A、潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力B、潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力C、潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力D、潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力2、两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把它们都浸没到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,受到浮力大的是()A、小木块B、大石块C、一样大D、不能确定气腰正常游泳体力不支3、如图,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A 的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F 浮与浸入水中深度h 关系的图象是( )4、下列情形中,浮力增大的是( )A 、游泳者从海水中走上沙滩B 、轮船从长江驶入大海C 、海面下的潜艇在下潜D 、“微山湖”号补给舰在码头装载货物5、小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( ) A 、甲杯液体的密度较大 B 、乙杯液体的密度较大C 、铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大D 、铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大6、有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。
“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。
正常游泳时,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随。
在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下( ) A 、人的重力减小了 B 、人所受的重力方向改变了C 、气囊排开水的体积变小了D 、气囊受到的浮力变大了7、重100牛的水可以产生的最大浮力为( )A 、一定小于100牛B 、一定大于100牛C 、一定等于100牛D 、可以大于100牛8、把重8N 、体积为1.0×10-3m 3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态和所受浮力是( )A 、漂浮,F 浮=10NB 、悬浮,F 浮=8NC 、漂浮,F 浮=8ND 、沉在水底,F 浮=10N 9、密度计是用来测量液体密度的仪器,测量时漂浮在被测液体中。
如图,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,则密度计在两种液体里受到的浮力大小F 甲 F 乙,两种液体的密度ρ甲 ρ乙。
(均填“>”、“=”或“<”)10、翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图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)在右图实验中,你还可以观察到什么现象?(写出一个) 11、小军在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧秤、塑料块、烧杯、甲乙小桶等进行实验操作测量,如图a、b、c是其中的三个步骤示意图,还差一个步骤图d,才能完成探究任务,则d是测量的。
设四个图中弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3、F4。
由四个图中_ _ __两个图的弹簧秤的读数可以求出塑料块受到的浮力;被排开液体的重力为______ __;如果关系式_____ ___成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
12、在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中,如图所示,鸡蛋恰好能处于静止状态,测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10-5m3(g=10N/kg)(1)该鸡蛋的重力是多少?(2)请说出使鸡蛋下沉的可行方案。
7.1 《力》【教材分析】力是生活中常见的一种物理现象,力学是初中物理的重点知识。
学好力的概念是今后学习力学知识的基础。
【学情分析】在日常生活中,学生对力已有许多感性认识,如何将感性认识转化为理性知识是本节教学的难点。
先让学生列举一些有关力的实例,然后用不完全归纳法归纳出力是物体对物体的作用;再通过实验现象概括出力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变;最后通过实验,让学生体验力的作用是相互的。
本节教学设计的思路是“实例(实验)——分析——概括”。
教学中要注意联系生活实际,突出科学探究中的分析与论证这一环节。
二、三、过程与方法1.通过活动和生活经验感受力的作用效果。
2.了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象。
3.“实例——分析——概括”。
三、情感、态度与价值观1.通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理。
2.善于将自己的见解公开并与他人交流,认识交流与合作的重要性。
【教学重难点】教学重点:1.力的概念、单位及其作用效果。
2.力的三要素,会用示意图表示力。
教学难点:1.力的概念。
2.认识物体间力的作用是相互的,并解释有关现象。
【教学方法】观察法、实验法、讨论法、探究法,分析归纳法【教学用具】气球,弹簧,磁铁,铁钉,多媒体课件。
【课时安排】1课时【教学过程】⏹情景导入通过吹气球的小游戏,引发学生思考“为什么气球会飞出去?”,同时活跃课堂气氛,激发学生的学习热情。
⏹进行新课一、什么是力通过这几幅图“人推.车人拉.弹簧起重机提.重物压路机压.路面”归纳总结出力的概念1.力的概念:力是物体对物体的作用。
(施力物体和受力物体)(1)力不能离开物体而单独存在,施力物体与受力物体总是同时存在的。
(2)不直接接触的物体间也会产生力的作用。
(让学生举事例说明)2.在物理学中,力的符号为F.3.(为了纪念伟大的科学家牛顿,我们把)力的单位规定为:牛顿,简称牛,符号为N。
4.小常识:手托起两个鸡蛋所用的力大约为1N。
一个质量为50kg的同学对地面的压力大约是500N。
1.力可以改变物体的运动状态.①速度大小改变②运动方向改变2.力可以使物体发生形变.当物体发生形变或运动状态改变时,我们就可以判断物体受到了力的作用。
不同的力作用效果不同,那么它的作用效果与哪些因素有关呢?二、力的三要素力的作用效果与哪些因素有关?1.用弹簧演示实验,用力越大,弹簧伸长的越长,再结合生活中的例子。
归纳总结出:力的作用效果与力的大小有关。
2.用弹簧演示实验,拉弹簧可使弹簧伸长,压弹簧可使弹簧缩短,同时结合生活中的例子。
归纳总结出:力的作用效果与力的方向有关。
3.推门实验,教师在门前,门边处推门,学生在门后靠近门轴处推门,都用全力,结果教师很容易就把门推开了。
说明:力的作用效果还与力的作用位置有关,这个力的作用位置在物理上叫做力的作用点。
老师总结:力的作用效果与力的大小,方向和作用点有关,在物理学中,我们把它们称为力的三要素。
生活中,打台球、高尔夫球时,力的大小、方向、作用点都很重要。
四、力的示意图力看不见摸不着,那么怎样去表示力呢?1、在物理学中,用一根带箭头的线段表示力:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段的末端画一个箭头表示力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,在同一个图中,力越大,线段应该越长。
有时还可以在力的示意图旁边用数值和单位标出力的大小。
例题加练习2、画力的示意图步骤:1.确定受力物体;2.找出作用点;3.找出受力方向 ;4.画出带箭头的线段;5.标出数值和单位;6.检查同一图若有两个及两个的力时,保证力越大,线段越长;五、力的相互作用1、力的作用是相互的。
在日常生活中,我们都有体验,当你手拍桌子时,手会疼,用船浆用力推岸,船就会离岸而去,在交通事故中,汽车撞断路边的栏杆的同时,车子本身也会“受伤”。
这说明了什么?手会疼,说明桌子对手施加了作用力;船会离岸而去,说明河岸对船桨施加了作用力;车子会“受伤”,说明车子受到了墙对它的作用力。
总结:甲物体对乙物体施力时,乙物体对甲物体同时也施力。
因此,力的作用是相互的。
2、应用“力的作用是相互的”这一物理知识在日常生活中有哪些现象或应用?师生共同列举:跑步、划船、游泳等;⏹小结本节课我们主要学习了:①力是物体对物体的作用;②力可以使物体发生形变,也可以使物体的运动状态发生改变;③力的作用是相互的;④如何使用力的示意图表示力。