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浮力導學案之三 物體的浮沉條件
一：物體的浮沉條件
1.浸沒到液體中的物體同時受到兩個力的作用： 力和 力，物體的沉浮就取決于這兩個力的大小關系。一共有三種受力情況：
①當F浮 G時，上浮（物體處于不平衡狀態），逐漸調整浸入液體中的體積，最后漂浮在水面；
②當F浮 G時，下沉（物體處于不平衡狀態），最后沉在容器底部；
③當F浮 G時，懸浮或者漂浮（物體處于平衡狀態）。
2.對實心的物體而言
①ρ液＞ρ物, 物體 ，最終是 狀態
②ρ液=ρ物, 物體
③ρ液＜ρ物, 物體 ，最終是 狀態
4、漂浮和懸浮的區別：相同點： ，不同點：
二、浮力的應用
1、輪船。
從浮力的角度看,輪船采用了______法增大浮力,從而使輪船漂浮在水面上。這種辦法的好處是:比同體積的實心體重力_____(填“大”或“小”),而且還可以使排開的水____,所以受到的浮力比同體積的實心體受到的浮力_____(填“大”或“小”)。
輪船的大小通常用________來表示.排水量就是輪船_____時排開水的______。如果一艘輪船,它的排水量是1×104t,在密度為1×103kg/m3的河水中航行,根據物體漂浮的條件(F浮=G物),它滿載時排開河水的體積是_______m3,如果在密度為1.03×103kg/m3的海水中,所排開的海水的體積比河水的體積____(填“大”或“小”),如果從河流駛入大海,它將_____一些(填“上浮”或“下沉”)。
2、潛水艇兩側有_____,向水艙中沖水時,潛水艇的重力逐漸_____。當潛水艇的重力等于它排開的水重力(即浮力)時,潛水艇可以______在水中,當用壓縮空氣將水艙內的水排出一部分時,潛水艇的重力_____,從而使重力____浮力,而上浮.所以潛水艇是通過改變_____來實現上浮和下沉的。
3、氣球里的氣體密度_____空氣的密度,這樣在它的重力小于它排開的同體積的空氣的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中。當氣球里的氣體體積減小時,它排開空氣的體積減小,所受到的浮力減小,所以可以降到地面上。飛艇內沖入的也是密度較小的氣體,也是通過改變自身的體積來改變浮力,從而實現上升和降落。
4、密度計。⑴用途：一種可以直接測量 密度的儀器⑵讀數方法：靜止時液面所對刻度乘以 的密度⑶刻度特點：上小下大，刻度間隔不均勻，是上 下
⑷工作原理：利用物體漂浮在液面上時 等于 的原理制成的。
三.拓展提升
1.輪船排水量為10000t,⑴在河水中V排= ⑵在海水中V排=
它從河里駛入海里將要 （選填，上浮或下沉）
2.潛水艇靠改變_____________來實現浮沉。
3.把牙膏皮頭部剪掉，卷成一團放入水中，因為重力 浮力，所以要 ，若把它做成空心筒狀放入水中，牙膏皮的重力 ，但它排開水的體積 ，受到的浮力 ，當浮力 重力時，就浮在水面上了。
4.一個體積為1000cm的空心鐵球，其空心部分的體積占整個體積的4/5，用手拿住浸沒在水中，（1）求鐵球受到的浮力是多少牛？（2）放手后鐵球將上浮、懸浮還是下沉？
四、當堂檢測
1.餃子是大家喜愛的食品，在水中煮一會兒會浮上來，是因為餃子受熱膨脹，體積 ，浮力 (均選填“增大”“減小”或“不變”)；重力 浮力，上浮到水面．
2.停在東海里的小游艇總重2.06×104N，它受到的浮力大小為 N；它排開海水的體積為 m3．當它由東海駛入長江，它受到的浮力大小為 N。(海水的密度為1.03×103kg／m3)
3.氣球飄在空中受到 力和 力作用，各力的施力物體分別是 和 。當它在空中勻速上升時，這兩個力的關系是 的。
4.潛水員由水面下2 m深處潛入水面下20 m深處的過程中，他受到的壓強、浮力變化情況是（ ）
A.壓強增大，浮力增大 B.壓強增大，浮力不變
C.壓強不變，浮力增大 D.壓強減小，浮力不變
5.湖底的一個水泡上浮時（不計溫度影響） （ ）
A.體積變大 B.體積變小 C.體積不變 D.不好判斷
6.一小船上裝有大石頭,浮在水面上,將石頭從船中投入池水中,待池水面靜止時,池中的水面高度將( )
A.上升 B.下降 C.不變 D.無法判斷
7. 如圖所示,甲、乙、丙三球靜止在水中,它們
受到的浮力分別是F甲、F乙、F丙,則:
(1)若三球體積相等,則它們的浮力的大小關系是____________.
(2)若三球質量相等,則它們的浮力的大小關系是___________.
(3)三球的密度大小關系是__________.
3.在盛著水的缸中放有一質量為500g的木塊,木塊浮在水面上靜止不動,該木塊所受的浮力為_____N,合力為____.若木塊露出水面的體積占總體積的2/5,則它的密度為______kg/m3
《浮力》復習導學案
一、【自主學習】
1、一切浸在____或_____中的物體，都受到液體或氣體對它向_____托的力，這個力叫浮力。浮力方向總是______的。浮力施力物體是液體或氣體。
2、阿基米德原理：浸在液體中的物體受到浮力的大小等于________________________；公式：F浮=____=____= 由此可知影響物體所受浮力大小的因素是 和
3、計算浮力方法有：
⑴公式法：F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排。
⑵稱量法：F浮=G-F(G是物體受到重力，F 是物體浸入液體中彈簧秤的讀數)
⑶漂浮、懸浮（注意這兩者的異同）：F浮=G
⑷成因法：F浮 = F向上– F向下 （上下表面的壓力差）
二、【課堂導學】
考點一：浮力的三要素
例題1：畫出浸沒到水中下沉的物體A所受力的示意圖
例題2：據圖中提供信息石塊受到的浮力F浮= N，石塊排開水所受的重力G排=_ _N
（2）由此得出的結論是：_ ___。（3）甲乙丙丁的實驗順序：
【變式1】兩個物體分別掛在彈簧測力計上，將它們同時浸沒到水中，發現兩個彈簧測力計的示數的減小值相同。由此可以判斷（??? ）
A.兩物體受的浮力一定相同 B.兩個物體一定是等重的
C.浸在水中時，彈簧測力計示數是相同的 D.兩個物體一定處在液體中相同深度
【變式2】將一重為80N的物體放入一盛滿水的溢水杯中，從杯中溢出了30N的水，則物體受到的浮力是（ ）
A.80N B.30N C.50N D.110N
【變式3】把一個質量為60g,體積為100cm3的物體，輕輕的放入盛滿水的燒杯中，當物體靜止時，溢出水的質量m1= g,當把此物體放入盛滿酒精的燒杯中，物體靜止時，溢出的酒精質量為m2 m1(填“大于”“等于”“小于”，燒杯足夠大)
【例3】在物理實驗操作考查中，小雨抽測的實驗題目是“探究浮力的大小”。他的實驗操作步驟如圖所示，實驗過程如下：
A、用細線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮的_________；
B、將水倒入溢水杯中；
C、將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時_______
D、將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧測力計的示數；
E、記錄、分析實驗數據，得出實驗結論；
請根據小雨的實驗過程回答下面問題：
(1)指出小雨在實驗操作中漏掉的一個步驟：__________ _____
(2)指出上面實驗操作中的一處錯誤：_____________
(3)若用漂浮在水面的木塊代替橡皮做此實驗，則與上述操作不同的一個步驟 __（填字母）
考點二：浮力的影響因素
例題4：張明在探究物體所受浮力大小與哪些因素有關時，先后進行了幾組實驗，實驗過程分別如下圖所示。請你仔細觀察各圖，接著完成以下的實驗要求：
⑴由圖 可知，物體浸沒到水，鹽水和煤油中時，所受的浮力分別是 、 、
由此可知物體所受的浮力大小與 有關。
⑵由圖 可知，當液體的密度相同時，由此可知物體所受的浮力大小與 有關，同時也可知物體在浸沒到液體中之前，物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的深度有關， 越大，物體受到的浮力越大。
⑶由圖 可知，物體浸沒到液體中之后，物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關
【變式1】用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面
接觸(未浸入水)如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，如圖乙是彈簧測力計示數隨圓柱體逐漸浸入水中的深度變化情況，求：
(1)圓柱體受的最大浮力 (2)圓柱體的密度
【變式2】下列說法中正確的是（ ）
A、物體浸沒在水中越深，受到的浮力越大 B、密度較大的物體在水中受到的浮力大 C、重的物體受到的浮力小 D、同體積的鐵塊和木塊浸沒在水中受到的浮力一樣大
【變式3】下列情形中，浮力增大的是（ ）
A、游泳者從海水中走上沙灘 B、輪船從長江駛入大海
C、海面下的潛艇在下潛 D、“微山湖”號補給艦在碼頭裝載貨物
考點三：判斷物體的浮沉
例題5： 把一個質量為90g、體積為100cm3的物塊，輕放入盛有水的燒杯中，當物塊靜止時，物體在水中 ，受的浮力大小為 N。
【變式1】當把此物塊輕放人盛滿酒精的燒杯中，物塊靜止時，物體在酒精 受的浮力大小為 N，溢出酒精的質量為 g（ρ酒精=0.8×103kg/m3，燒杯足夠大．）
【變式2】小竹將質量為120g的物體放入盛滿水的溢水杯中，當物體靜止時，溢水杯中溢出了100cm3的水，則物體（　　）（g取10N/kg）
A．漂浮在水面上 B．懸浮在水中 C．沉在溢水杯底部 D．受到1.2N的浮力
【變式3】如圖所示，把一個蘋果放入濃鹽水中，蘋果處于漂浮狀態，如果把蘋果水面以上的部分切去，余下部分蘋果放回原濃鹽水中，它將（ ）
A．仍然漂浮 B．剛好懸浮 C．沉入水底 D．無法判斷
考點四：比較物體所受的浮力大小
1．圖5所示，體積相等的三個小球靜止在水中，關于它們受到的浮力大小FA、FB、F c的大小關系是
2．如圖所示，懸掛著的金屬球A依次浸沒在清水和濃鹽水則A球兩次所受浮力相比較是（ ）
A、兩次的浮力一樣大　　　B、浸沒在鹽水里受的浮力較大
C、浸沒在清水里受的浮力較大　　D、條件不足，無法判斷
3、將同一正方體物體先后放入a、b、c三種液體中，物體靜止時如圖所示，關于它們受到的浮力大小FA、FB、F c的大小關系是
4、如圖所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，它們所受到的浮力分別為F甲和F乙，則F甲 F乙；若兩液體深度相同，則兩液體對容器底部的壓強關系是P甲 P乙（選填“＜”、“=”或“＞”）。
5、質量相等的木塊和鐵塊,浸沒于水中時所受的浮力為( )
A木塊大 B鐵塊大 C相等 D無法比較
考點五：浮力的計算及綜合應用
1、體積是100cm3的鐵塊，重7.6N，它的密度是多少？當它全部浸沒在水中時，受到的浮力是多大?這時候如果把鐵塊掛在彈簧秤上,彈簧秤的讀數是多少?
2、一物塊停在水中時，露出水面的體積為6×10-6m3，它的總體積為8×10-6m3，求物塊在水中所受的浮力為多大？
3、彈簧測力計下掛一個密度大于水的物塊，如圖5甲所示。水平桌面上的容器中盛有適量的水，將物塊浸沒在水中，如圖5乙所示，則物塊浸沒在水中后（???? ）
A、彈簧測測力計的示數變小
B、水對容器底的壓強變大
C、桌面受到的壓力不變
D、桌面受到的壓強變大
4、某同學利用量筒和水來測量小瓷酒杯的密度，右圖是實驗中的三個情景.據此求出小酒杯的密度為_
分析：小瓷酒杯漂浮時排開水的體積是 ，排開水的質量是 ，所受的浮力是 ，小瓷酒杯的質量是 。小瓷酒杯的體積是 ，密度是
5、把一個實心小蠟塊輕輕放入盛滿酒精的溢水杯中，溢出酒精的質量是3.2g，若把該蠟塊再輕輕放入盛滿水的溢水杯中，則溢出水的質量是
（ρ蠟=0.9×103kg/m3 ， ρ酒精=0.8×103kg/m3）
6、（2011年中考·陜西省卷）某同學用圓柱形容器制作了一個測量物體質量的裝置，它的底部較重，可以豎直漂浮在水面，總質量為0.21kg、底面積為3×10-3m2。不放物體時，在與水面所對應位置處標為質量的“0”刻度線，如圖甲.請解答下列問題：（g取10N/kg）
⑴不放物體時，該裝置所受的浮力是多大？
⑵如圖乙所示，在該裝置中放入一個體積為1.5×10-5m3的物塊A，它的底部在水面下的深度h=0.11m。此時，該裝置受到的浮力是多大？與水面所對應位置處的刻度線應標為多少克？
1、下列說法中正確的是　　　（　　）
　A．物體浸沒在水中越深，受的浮力越大　　B．密度較大的物體在水中受的浮力大
　C．重的物體受的浮力小　　 D．同體積的鐵塊和木塊浸沒在水中受的浮力一樣大
2、質量為79g的鐵塊，密度是7.9g/cm3，這個鐵塊的質量是多少?重多少?將這個鐵塊浸沒于水中，排開水的質量是多少?所受浮力是多少?（g取10N/kg）
3、用彈簧測力計拉住一個重為43N的空心銅球，全部浸在水中時，彈簧測力計的示數為33.25N，此銅球的空心部分的體積是________m3．（已知銅的密度為8.9×103kg/m3）
4、體積相同的A、B、C三個物體，放入水中靜止后，處于圖1—5—1所示的狀態，試比較三個物體受的重力GA、GB、GC和密度A、B、C．
圖1—5—1
5、將一個蠟塊（蠟＝0.9×103kg/m3）分別放入酒精、水和鹽水中靜止后，試比較它受的浮力大小和排開液體的體積大小．（鹽水＞水＞蠟＞酒精）
6、將重為4.5N、體積為0.5dm3的銅球浸沒在水后放手，銅球靜止后所受的浮力是________N．
7、把一實心金屬塊浸在盛滿酒精的杯中靜止后，溢出酒精8g（酒精＝0.8×103kg/m3），若把這一金屬塊浸在盛滿水的杯子中靜止后，從杯中溢出水的質量是　（　　）
　　A．15g　　　B．12.5g　　　C．10g　　　D．8g　
8、體積是50cm3，質量是45g的物體，將其緩緩放入裝滿水的燒杯中，物體靜止后，溢出水的質量是________g．將其緩緩放入裝滿酒精的燒杯中，溢出酒精的質量是________g．（酒＝0.8×103kg/m3）
9、如圖1—5—3中，重為5N的木塊A，在水中處于靜止狀態，此時繩子的拉力為3N，若繩子突然斷了，木塊A在沒有露出水面之前，所受合力的大小和方向是　　（　　）
　　A．5 N，豎直向下　　　B．3N，豎直向上
　　C．2N，豎直向上　　　　D．8N，豎直向下
圖1—5—3
10、以下是浮力知識的應用，說法正確的是　　　（　　）
　　A．一艘輪船在海里和河里航行時，所受浮力一樣大
　　B．一艘輪船在海里和河里航行時，在海里受的浮力大
　　C．密度計漂浮在不同液體中，所受浮力不同
　　D．密度計在不同液體中漂浮，浸入液體體積越大，所測得的液體密度越大
11、如圖1—5—5，展示了一個廣為人知的歷史故事——“曹沖稱象”．曹沖運用了等效替代的方法，巧妙地測出了大象的體重．請你寫出他運用的與浮力相關的兩條知識．（1）_______________________；（2）_______________________．
　　
12、已知質量相等的兩個實心小球A和B，它們的密度之比A∶B＝1∶2，現將A、B放入盛有足夠多水的容器中，當A、B兩球靜止時，水對A、B兩球的浮力之比FA∶FB＝8∶5，則A＝________kg/m3，B＝________kg/m3．（水＝1×103kg/m3）　
13、如圖1—5—6（a）所示，一個木塊用細繩系在容器的底部，向容器內倒水，當木塊露出水面的體積是20cm3，時，細繩對木塊的拉力為0.6N．將細繩剪斷，木塊上浮，靜止時有的體積露出水面，如圖（b）所示，求此時木塊受到的浮力．（g取10N／kg）
（a）　　　　（b）
圖1—5—6
14、如圖1—5—10（a）所示的圓柱形容器，底面積為200cm2，里面裝有高20cm的水，將一個體積為500cm3的實心鋁球放入水中后，球沉底（容器中水未溢出）．
　　
（a）　　　　　（b）
圖1—5—10
　　求：（1）圖（b）中水對容器底的壓強容器底增加的壓力．
　　（2）圖（b）中容器對水平桌面的壓強和壓力．（不計容器重，鋁＝2.7×103kg/m3，g取10N/kg）
15、如圖1—5—13（a），在天平左盤放一杯水，右盤放砝碼，使天平平衡．
　　
（a）　　　　　　　（b）
圖1—5—13
（1）將一質量為27g的鋁塊（鋁＝2.7g/m3）放入左盤水中，水不溢出，天平還能平衡嗎？
（2）將鋁塊如圖1—5—13（b）方式放入左盤中，天平還能平衡嗎？
16、如圖1—5—14中，容器內分別裝有水和鹽水，在液面上浮著一塊冰，問：（1）冰在水中熔化后，水面如何變化?（2）冰在鹽水中熔化后，液面如何變化?
　　
（a）　　　　　（b）
圖1—5—14

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