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《物体的浮沉条件及应用》第1课时学案(新人教版八年级物理下册)

作者:佚名 教案来源:网络 点击数:

《物体的浮沉条件及应用》第1课时学案(新人教版八年级物理下册)

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第十章第3节《物体的浮沉条件及应用》第一课时
一、导疑——情境导入,提出疑问
浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用,但是有的会上浮,有的会下沉,有的甚至可以悬在液体中。这是为什么?
学习目标
1. 知道物体的浮沉由浮力和重力的大小关系决定;
2. 知道物体的浮沉与液体密度和物体密度的大小关系有关;
3. 通过科学探究过程,理解并掌握物体的浮沉条件。

二、引探——自主学习,探究问题
1、同学们通过查找课本57页,完成下列问题:
(1)、作出课本57页图10.3-1中各状态下物体的受力分析。
(2)、上述四种状态,    和    处于动态,受    (选“平衡力”或“非 平衡力”),  和  处于动态,受        (选“平衡力”或“非平衡力”),     是上浮过程的最终状态,    是下沉过程的最终状态。
2、同学们交流自己完成问题的情况。
(1)、木球和铁球浸没在水中实验
分别分析木块和铁块的受力情况并根据F浮和G的大小关系,分析密度关系。
结论:①木块浸没在水中,F浮_____G木,木块上浮;
当木块漂浮在水面静止不动时,F浮____G木;同时得出ρ木_____ρ水(选填“>”“=”或“<”)
②铁块浸没在水中,F浮_____G铁,铁块下沉;当铁块沉在水底静止不动时,F浮_____G铁;同时得出ρ铁_____ρ水(选填“>”“=”或“<”)。
(2)、鸡蛋在水中实验(课本57页想想做做)
结论:①如图甲,鸡蛋放在水中,F浮_____G蛋,鸡蛋下沉至沉底;同时得出ρ蛋_____ρ水。(选填“>”“=”或“<”)。
②如图乙,加盐至鸡蛋悬浮,鸡蛋在盐水中,F浮_____G蛋,鸡蛋悬浮;同时得出ρ蛋_____ρ盐水(选填“>”“=”或“<”)。
③如图丙,继续加盐,鸡蛋在盐水中,F浮_____G蛋,鸡蛋漂浮;同时得出ρ蛋_____ρ盐水(选填“>”“=”或“<”)。
总结(板书):物体的浮沉由浮力和重力的大小关系决定,物体的浮沉与液体密度和物体密度的大小关系有关。
(3)、橡皮泥的浮沉实验(分析同一块橡皮泥浮沉的原因)
如图甲,将橡皮泥放入水中,松手后橡皮泥下沉,
ρ橡皮泥         ρ水
如图乙,把橡皮泥做成空心的,橡皮泥的平均密度     
从力的角度上看,它的      不变,但放入水中后排开水的体积      ,受到的浮力       ,所以会漂在水面上。
(4)、观察潜水艇模型的构造,分析使它下潜和上浮的方法并演示。(课本59页)
浸没在水中的潜水艇无论下潜多深,它所受的浮力_________。潜水艇的上浮和下沉要靠改变自身的______来实现。
若要下沉,可_________水,使F浮______G;
若要上浮,可_________水,使F浮______G。
(5)、关于气球和飞艇
气球和飞艇里充的是密度比空气      的气体,热气球里充的是 被燃烧器加热、体积膨胀、密度变      了的热空气。
总结:气球和飞艇靠在气囊中充入密度     空气的气体实现上升的.

三、释疑——主动展示,阐释疑点
例1. 例1:同一只鸡蛋分别放入清水和盐水中静止时如图所示,
鸡蛋所受浮力的大小关系是F甲          F乙
提示:利用公式F浮=ρ液gV排无法比较时,利用浮沉条件与物体自身重力比较。

例2.把一根密度计先后放入三种不同的液体中,静止时如图所示,那么密度计 在三种液体中受到的浮力(   ),所测液体的密度(    )。                         
A.甲最大             B.乙最大
C.丙最大             D.甲、乙、丙一样大
例3.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶
中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶
处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会(     )
A.上浮,它受到 的浮力增大
B.下沉,它受到的浮力减小
C.下沉,它受到的浮力不变
D.上浮,它受到的浮力不变
例4.如图所示,盛满水的薄壁容器放在水平桌面上,容器重3.5N,容器底面积为 ,高为20cm,将一个重为1N,密度为 的小球放入容器中,当小球静止时,求:(1)小球受到的浮力;
(2)容器对桌面的压强。

 

四、启思——归纳总结,提炼方法
1、当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,如图甲所示,是物体浸没在液体中时的受力情况。请画出乙丙丁图中物体受力情况。
 
物体的重力G物可表示为:G物=ρ物gV物,排开液体的重力G排可表示为G排=ρ液gV排,又 因F浮=G排,所以F浮=ρ液gV排,当物体浸没在液体中时,V物=V排,所以
①当F浮>G物时,即ρ液gV排        ρ物gV物,可得出ρ液         ρ物时,物体上浮,
最终漂浮 在液面上(漂浮时:F浮         G物)
②当F浮=G物时,即ρ液gV排        ρ物gV物,可得出ρ液        ρ物时,物体悬浮在液体中。
③当F浮<G物时,即 ρ液gV排        ρ物gV物,可得出ρ液        ρ物时,物体下沉
最终沉在底部,(沉到底部时: G物         F浮+F支 )
2.浮力的应用
轮船:采用           办法增大排水量。排水量——轮船按设计的要求             时排开的水的质量。潜水艇:改变               来实现上浮下沉。
气球和飞艇:改变所受                         ,实现上升下降。


五、精练——当堂训练,提升能力
1、小竹将质量为120g的物体放人盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了l00cm3的水,则物体(g取10N/kg)(  )
 A、漂浮 在水面上   B、悬浮在水中
 C、沉在溢水杯底部  D、受到1.2N的浮力
2、把一个小球放人盛满酒精的杯中,它沉入杯底,从杯中溢出8g的酒精,若将该小球放人盛满水的杯中,它漂浮在水面上,则从杯中溢出水的质量(    )
 A、大于8g    B、等于8g   C、小于8g    D、无法确定
3、刚倒人玻璃杯中的雪碧会产生很多小气泡。此时,将一些葡萄干加入杯中,有些葡萄干会沉人杯底。不久,这些葡萄于表面因吸附足够的小气泡,受到的浮力             重力,从而上浮;上浮到液面后,由于小气泡破裂,导致它们受到的浮力    重力,于是又沉入杯底。
4、甲同学用弹簧测力计测量一个苹果的重力,示数如图所示,再将这个苹果放入水中,静止时苹果浮在水面上,此时苹果受到的浮力为              N。

 

 

 

 

第4题图             第5题图          第6题图
5、某物质的质量与体积的关系如图所示,由该物质构成的体积为40cm3的实心物体放入水中,静止后受到的浮力是              N。(g取10N/kg)
6、容器内装有盐水,将一枚鸭 蛋由如图所示的位置轻轻松手,鸭蛋从进入盐水到刚好浸 没的过程中,所受的浮力将             (选填“变大”、“变小”或“不变”);当鸭蛋悬浮在盐水中时,向容器内加适量的水,发现鸭蛋下沉,说明物体所受的浮力与液体的     有关。
7、将小铁块和小木块放入一盆水中。结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,就此现象,下列分析正确的是(  )
 A、木块受到浮力,铁块不受浮力
 B、铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力
 C、木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力
 D、木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
8、透明玻璃杯中装有三种液体和四个实心固体,静止时如图所示,它们的密度如表所示。其中固体C和液体2分别是(    )

实验物品 密度ρ(g/cm3)
壹元硬币 7.2

橡皮 1.3
塑料 0.9
泡沫 0.1
蜂蜜 2.0
水 1.0
菜 油 0.8
  A、塑料、水 B、塑料、菜油 C、橡皮、水 D、橡皮、蜂蜜
9、同一个鸡蛋放入水和盐水中静止时,鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底,如图所示。由此可知(    )
 A、甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力
 B、乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力
 C、甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等
 D、乙图中的液体是盐水
10、池塘里漂浮着大量的冰块,如果没有其他因素影响。当冰块熔化后,池塘内水位将(    )
 A、升高  B、不变 C、降低  D、无法判断
11、分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球,将它们放在水中;三个小球静止时位置如图所示,以下判断正确的是(    )
 A、甲小球一定是空心的   B、乙小球一定是空心的
   C、丙小球一定是空心的   D、三个小球都是实心的

 

 

第11题图        第13题图         第14题图
12、如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果往池中缓慢注入一些水,则铅块及气球(     )
A. 仍能静止        B. 向下运动
C. 向上运动        D.静止、向上或向下运动都有可能
13、小华用牙膏探究物体的沉与浮。如图所示,牙膏悬浮在水中,牙膏所受浮力             (选填“小于”、“等于”或“大于”)重力。向水中加入食盐并使其溶解,牙膏将                 (选填“上浮’’或“下沉”)。如果不加 食盐,将牙膏内部分空气排出,再次放入水中后,牙膏将             。(选填“上浮”或“下沉”)
14、如图所示,密度均匀的木块漂浮在水面上,现沿虚线将下面部分截去,则剩下的部分将                          。(选填“上浮一些”、“静止不动”或“下沉一些”)
15、小明和小华用图甲所给器材 做“探究物体浮沉条件”的实验,请在下面横线上填入相应正确的内容。

 

 

甲                                         乙
(1)他们首先探究物体下沉的条件,过程如下:
A.将部分螺母放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,浸没水中松手后,观察到小瓶下沉;
B.取出小瓶,                                                    ;
C.将小瓶挂在弹簧测力计下,见图乙(a),测出其重力为                                    。
D.将小瓶浸没在水中,弹簧测力计示数见图乙(b),则小瓶受到的浮力为             N。
E. 分析 比较数据得出物体下沉的条件。
(2)他们接着探究物体上浮的条件,过程如下:
A.取出小瓶                                                                                           ;
B.用弹簧测力计测出小瓶的重力。
C.将小瓶浸没水中松手后,观察小瓶上浮,在小瓶露出水面前,它受到的浮力为             N,
依据是:                                                                                                       。
D.分析比较数据得出物体上浮的条件:                                                                         。
小明自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计。
②用刻度尺测出竹筷的长度L。
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷
的长度h1(如图14所示)。
④                                                                       。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:(ρ水=1.0 g/cm3,F浮=ρ液gV排 )
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了                                       。
(2)密度计是利用           条件工作的。被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积        (选填“越小”或“越大”)。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=                 (不计铅丝体积)
(4)小明计算得出盐水的密度为1.05 g/cm3,已知烧杯中盐水的体积为400 cm3,盐的密度为2.6 g/cm3,则盐水中含盐      g。(盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变)
16、有一个质量为0.6kg,边长为 0.1m的正方体物块,若将物块浸没在水中后松手,通过计算 判断 该物块静止时的浮沉情况(用两种方法)。(g取10N/kg)

 

 

17、如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计)。求:
  (1)木块此时受到浮力。
  (2)木块的重力。
  (3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。

 

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