2019-2020年八年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 水的浮力(二)——物體浮沉條件學(xué)案 浙教版.doc

2019-2020年八年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 水的浮力(二)物體浮沉條件學(xué)案 浙教版學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.鞏固浮力的概念和阿基米德原理。 2.能用力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系推導(dǎo)出物體在液體中浮沉的條件。3.會(huì)應(yīng)用浮沉條件分析一些實(shí)例。課堂學(xué)習(xí)設(shè)計(jì) 課前練習(xí) 1.浸沒在液體中的物體，它在液體中的深度越深，受到的浮力 ( C ) A.越大 B.越小 C.不變 D.都有可能 2.兩只完全相同的燒杯，一只裝滿水，另一只也裝滿水，但水面上漂浮著一塊木塊，如果將它們同時(shí)放在一臺(tái)已調(diào)平的天平左右兩盤上，則 ( A ) A.天平平衡 B.天平不平衡，有木塊的一邊輕 C.天平不平衡，有木塊的一邊重 D.因不知木塊重，所以無法判斷天平是否能平衡 3.有一金屬球，在空氣中稱時(shí)彈簧秤示數(shù)為14.7牛，浸沒在水中稱時(shí)彈簧秤示數(shù)為4.9牛，已知金屬的密度是3103千克米3，通過計(jì)算判斷該金屬球是空心的還是實(shí)心的。解 m球1.5千克V實(shí)510-4米3F球GG14.7牛4.9牛9.8牛F浮水gV排 V排V球V球10-3米3因?yàn)閂球>V實(shí) 所以此金屬球是實(shí)心的?？茖W(xué)探究一、實(shí)驗(yàn)將裝有不同質(zhì)量的沙的乒乓球放入水中，觀察現(xiàn)象，可以觀察到 三只球在水中所處狀態(tài)(深度)不同 。 二、物體浮沉條件 1.設(shè)想一物體浸沒于液體中，如圖125所示，對(duì)浸沒在液體中的物體進(jìn)行受力分析可能出現(xiàn)三種不同情況: (1)當(dāng)F浮>G時(shí)，根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，可知物體將 上浮 ，當(dāng)部分體積露出液面時(shí)，排開體積減小，受到浮力減小，最后F浮G，物體處于 漂浮 狀態(tài)。 (2)當(dāng)F浮G時(shí)，由于物體受平衡力作用，物體處于 懸浮 狀態(tài)，此時(shí)物體可以停留在液體內(nèi)部任一位置。 (3)當(dāng)F浮<G時(shí)，物體將 下沉 ，最后物體與容器底接觸，物體受浮力、重力和支持力三個(gè)力作用靜止。 2.對(duì)于實(shí)心物體來說，當(dāng)物體全部浸沒在液體內(nèi)部時(shí)，有V排V物，由于F浮液gV排，G物=物gV物。則: (1)液>物時(shí)，上浮，最后漂??； (2)液物時(shí)，懸??； (3)液<物時(shí)，下沉。 3.物體的浮沉是一個(gè)非常常見的現(xiàn)象，生活中有大量事件都可以用物體浮沉的條件作出合理的解釋。 閱讀p.24有關(guān)內(nèi)容，然后要求同學(xué)討論p.24的三幅圖如何用物體浮沉條件來解釋。 4.物體漂浮在液面上的條件: F浮G物，V排<V物； 如果是實(shí)心物體，則液>物，V排<V物。 典型例題解析 例1 有一體積是2分米3、密度是0.6103千克米3的木塊，用繩子將它拴在水池底部的鉤子上，如圖126所示。如果繩子斷了，木塊就上浮到水面。問: (1)木塊在上浮過程(未露出水面)中，受到浮力的大小是否會(huì)發(fā)生變化? (2)木塊漂浮在水面時(shí)露出液面的體積多大? 解析 由于木<水，根據(jù)物體浮沉條件可知，當(dāng)繩子斷了時(shí)，木塊受到的浮力F浮>G木。 (1)木塊在上浮過程中，當(dāng)木塊尚未露出水面時(shí)，由排開液體受到的重力大小不變，故受到浮力大小將不發(fā)生改變。 (2)木塊受到的重力。G木m木g木gV木0.6103千克米3 9.8牛千克 210-3米311.8牛 由于木塊最后處于漂浮狀態(tài)，則有F浮水gV排G木所以V排1.210-3米3 所以V露V木V排0.810-3米30.8分米3 答 略 例2 現(xiàn)有甲、乙兩種實(shí)心物體，已知甲1.2103千克米3，乙0.8103千克米3，水1.0103千克米3。 (1)當(dāng)取相同質(zhì)量的甲、乙兩種固體，投入到水中，甲和乙兩物體所受浮力之比F甲:F乙是多少? (2)當(dāng)取相同體積的甲、乙兩種固體，投入到水中，則甲和乙兩物體所受浮力之比F甲:F乙是多少? 解析 解此類題目的關(guān)鍵在于先根據(jù)物體和液體的密度大小判斷物體靜止時(shí)所處的狀態(tài)，即是沉在容器底還是懸浮或漂浮，然后再根據(jù)具體所處狀態(tài)和物體浮沉條件進(jìn)行解答。 因?yàn)榧?gt;水，所以甲物體放入水中應(yīng)是下沉的。 乙<水，乙物體放入水中則應(yīng)處于漂浮狀態(tài)。 (1)設(shè)m甲m乙mF甲水gV甲水gF乙G乙m乙gmg(2)設(shè)V甲V乙VF甲水gV甲水gVF乙G乙V乙乙gV乙g所以 答 略 課內(nèi)練習(xí) 1.一只實(shí)心球浸沒在水中，則實(shí)心球 ( D ) A.一定下沉 B.一定上浮 C.一定懸浮 D.都有可能 2.一只實(shí)心球恰好能懸浮于酒精中(酒精0.8103千克米3)，把此球浸沒于水中，則 ( B ) A. 一定下沉 D.一定上浮 C.懸浮 D.都有可能 3.一塊馬鈴薯恰好能懸浮在某一濃度的鹽水中，如果將這塊馬鈴薯切成大小不等的兩塊，仍放到這一鹽水中，則 ( D )A. 大的一塊下沉，小的一塊漂浮 B.兩塊都下沉 C.兩塊都上浮 D.兩塊都懸浮 4.某物體的質(zhì)量為100克，當(dāng)把它放進(jìn)盛滿水的容器中時(shí)，溢出50毫升的水，則此物體 ( B ) A.浮在水面上 B.沉到容器底部 C.懸浮在水中 D.無法判斷 課時(shí)小結(jié) 重點(diǎn):1.能用力和運(yùn)動(dòng)的知識(shí)來分析物體的浮沉條件。 2.對(duì)實(shí)心物體能用物體密度和液體密度大小來分析判斷物體的浮沉情況。 3.能用物體浮沉條件來分析解決一些實(shí)際問題。難點(diǎn):能用物體浮沉條件分析和解題。課外同步訓(xùn)練基礎(chǔ)過關(guān)1.放在水中的一只雞蛋，由于雞蛋受到的 重 力大于 浮 力，雞蛋下沉。如果要使雞蛋能浮起來，可以 在水中加一些鹽 ，從而增加 液體密度 。 2.測(cè)定人體血液的密度，常采取在幾支試管內(nèi)分別裝入密度不同的硫酸溶液，再向每支試管中滴入一滴血液。若血液在其中一試管內(nèi)懸浮，則說明血液的密度就等于該試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度(每支試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度是已知的)。這是為什么? 解 可以將血滴看成實(shí)心物體，根據(jù)物體的浮沉條件可知，處于懸浮狀態(tài)下的實(shí)心物體，物體的密度恰好等于液體的密度，故可以觀察血滴在哪支試管內(nèi)懸浮，則血液密度恰好等于該溶液的密度。 3.等重的實(shí)心銅塊和鉛塊，它們的質(zhì)量之比是 1:1 ，體積之比為 113:89 。投入水中，受到的浮力之比是 113:89 ；投入水銀中，受到的浮力之比是 1:1 。(銅8.9103千克米3，鉛11.3103千克米3) 4.一木塊浮在密度為的液體中，受到的浮力為F，若將它投入到密度為2的另一液體中，穩(wěn)定后，木塊受到浮力F，則F和F的關(guān)系為 ( B ) A.F2F B.FF C.F<F<2F D.都有可能 5.把體積相同的實(shí)心鋁球與銅球浸在水銀里，當(dāng)它們靜止時(shí) ( B ) A.鋁球受的浮力大 B.銅球受的浮力大 C.兩球受的浮力一樣大 D.無法比較 深化提高 6.質(zhì)量為270克的鋁球懸浮于水中，求:(1)球受到的浮力應(yīng)是多少；(2)球的體積應(yīng)是多少；(3)球中間空心部分的體積是多少。(鋁=2.7103千克米3 g10牛千克) 解 (1)由于鋁球懸浮在水中 所以F浮m鉛g0.27千克10牛千克=2.7牛 (2)V球V排F浮=水gV排=水gV球V球2.710-4米3(3)V實(shí)10-4米3所以V空V球V實(shí)1.710-4米3 7.如圖127所示，一根彈簧原長(zhǎng)15厘米，其下端固定在容器底部，上端連接一個(gè)邊長(zhǎng)為4厘米的正方體實(shí)心木塊，向容器里注水，當(dāng)水深達(dá)到18厘米時(shí)，木塊一半浸入水中；當(dāng)水深達(dá)到22厘米時(shí)，木塊上表面正好與水面相平，求木塊的密度。 解 解此題關(guān)鍵是:分析彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度；彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度和所受拉力成正比；受力分析。 當(dāng)木塊有一半浸沒時(shí):F1水gV木gV1厘米當(dāng)木塊剛好全浸沒時(shí)，F(xiàn)2水gV木gV3厘米所以木水0.25103千克米3