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第十章浮力

河唇镇第一初级中学九年级物理公开课

教

案

2017年4月12日

莫颖静

第十讲浮力

教学目标

1.考点导航：

考点分析、考情分析

2.考点梳理：

浮力，浮力及其应用

3.课堂精练：

基础过关，能力拓展

1、考点导航：

（1）考点分析：

考点1通过实验探究，认识浮力，经历探究浮力的过程

考点2知道阿基米德原理

考点3知道物体的浮沉条件。

（2）考情分析：

近三年广东中考考查情况分析

年份

题型

高频考点

分值

2014

综合题

浮力计算、浮力产生的原因

3分

2015

填空题、综合题

浮力计算

4分

2016

实验题

阿基米德原理

7分

近几年广东中考试题对本章知识的考查集中题型多为填空题、实验题、综合题。

二、考点梳理：

考点一：

浮力

1.浸在液体中的物体受到方向_______________的浮力。

浮力的大小等于它______________，这就是著名的，表达式为F浮=_______，其推导式F浮==。

式中ρ液表示，

V排表示。

2.浮力的大小可以用称量法得出，也就是用弹簧测力计分别称出物体在空气中的重力G和测出物体在水中的示数F示，公式表示就是。

考点二：

浮力的应用

1、浸在水中的物体受到坚直向上的和竖直向下的。

请画出它所受到力的示意图。

（1）当F浮G物时，物体下沉；ρ液ρ物

（2）当F浮G物时，物体悬浮；ρ液ρ物

（3）当F浮G物时，物体上浮；ρ液ρ物，最终漂浮。

（4）最后，物体浮出水面并浮在水面上（即）时，F浮G。

2、轮船是利用漂浮时的性质来工作的，轮船的大小通常用来表示，这是轮船按设计的要求装载贷物，满载时排开水的。

轮船由江河驶入海里时，重力，浮力，轮船将（选填“上浮”或“下沉”）一些。

3、潜水艇是靠改变来实现浮沉的。

4、气球和飞艇是通过密度比空气的气体来实现升空的。

三、课堂精练

A.基础过关：

1.（2016•海南）如图所示．将重为G的铝块挂在弹簧测力计上，当它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F．则铝块所受的浮力大小为（　　）

A．GB．FC．G+FD．G﹣F

【分析】已知物体重力和物体浸没在水里时弹簧测力计的示数，二者之差就等于物体所受的浮力（称重法测浮力）．

【解答】解：

物体浸没在水里时，物体受到的浮力加上拉力（弹簧测力计的示数）等于物体重力，即：

F浮+F=G，

所以，铝块所受的浮力大小为F浮=G﹣F．

故选D．

【点评】本题考查物体所受浮力的计算，关键是会利用称重法求物体所受的浮力．

2.（2013年广东）下列各图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验.

以上探究中，不重复操作的合理顺序是_______（只填字母）．

若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式__________成立，则可得出结论F浮＝G排．

【分析】：

为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重．然后再测出石块的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数．最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力．因此，合理的顺序应为：

D、B、C、A；AC两次的结果之差符合称重法求浮力，BD两次的结果之差则可求出物体排出的水受到的重力，二者的结果是相等的，故得：

F2-F3=F1-F4，进一步得出结论：

F浮=G排．

3．（2016•岳阳）关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（　　）

A．浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大

B．物体的密度越大受到的浮力越小

C．物体没入水中越深受到的浮力越大

D．物体排开水的体积越大受到的浮力越大

【分析】根据浮力公式F浮=ρgV排可知影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积，据此分析判断．

【解答】解：

A、由阿基米德原理公式：

F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关．浮在水面的物体如果排开液体的体积比沉在水底的物体排开液体的体积小，那么漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力小，故A错误；

B、由阿基米德原理公式：

F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，而与物体的密度无关，故B错误；

C、由阿基米德原理公式：

F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，与液体的深度无关，当物体完全浸入液体中时，V排不变，浮力不变，故C错误；

D、由阿基米德原理公式：

F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，物体排开水的体积越大受到的浮力越大，故D正确．

故选D．

【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，关键知道影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积，与物体本身密度没有关系．

4.（2016舟山市）人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是（　　）

A．沉船在河底时，受到的浮力等于其重力

B．浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力

C．沉船在水下上浮时，受到的浮力遂渐变小

D．船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力

【考点】物体的浮沉条件及其应用．

【专题】应用题；浮沉的应用．

【分析】解决此题要知道物体的沉浮条件：

当浮力大于物体重力﹣﹣物体上浮；

当浮力等于物体重力﹣﹣物体悬浮可停在液体内部任意一位置；

当浮力小于物体重力﹣﹣物体下沉．

【解答】解：

A、沉船在河底时，受到的浮力小于其重力，故A错误；

B、浮筒充满气后，浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，根据F浮=ρ液gV排可知，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时，沉船就会浮上来．故B正确；

C、沉船在水下上浮时，船排开水的体积不变，水的密度不变，根据F浮=ρ液gV排可知，受到的浮力不变，故C错误；

D、船和浮筒浮在水面时，受到的浮力等于其重力，故D错误．

故选B．

【点评】解决此类题目要结合物体的沉浮条件进行分析解答，要知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积．

5.（2016泰州市）小明用细线系住重为5N的物体，使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中，物体排开的水重为2N，此时物体所受的浮力为　　　N，将物体浸没在水中，此时物体所受的浮力为　　　N，物体排开的水的体积为　　　m3，松手后，物体将　　　　（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）.（g取10N/k）

【答案】2；4；4×10-4；下沉

【解析】

试题分析：

根据阿基米德原理可知，物体一半体积浸入盛满水的溢水杯中时受到水的浮力：

F浮=G排=2N，

将物体浸没在水中，由于物体排开水的体积是原来的2倍，所以，此时物体所受的浮力为：

F浮′=2F浮=2×2N=4N，

根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积：

V排=

=

=4×10﹣4m3；

因为F浮′＜G，所以，松手后，物体将下沉。

【考点】：

浮力大小的计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用

6.（2016杭州）三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另端分别与三个体积

相同的实心球相连，向容器内倒入某种液体，待液体和球都稳定后，观察到

如图所示的情况，乙球下方弹簧长度等于原长。

这三个球受到浮力的大小关系是（选填字母）：

A.F甲F乙>F丙C.F甲=F乙=F丙；

这三个球的密度大小关系是（选填字母）：

A.ρ甲<ρ乙<ρ丙B.ρ甲>ρ乙>ρ丙C.ρ甲=ρ乙=ρ丙；

其中球（选填“甲”、“乙”或“丙”）的密度与液体密度相同。

B.能力拓展：

1.（2016泸州市）把重8N，边长为0.1m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中，当物块静止时，处于漂浮 状态（选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”），此时物体所受浮力大小为8 N，物块下表面受到水的压强大小为800 Pa．（已知ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）

已知物块的边长，可求物块的体积，已知物块的重力可求物块的质量，根据公式ρ=m/v可求物块的密度，再与水的密度进行比较，即可知道物体的在水中的浮沉状态；从而求出物体所受的浮力；再根据物体受到的浮力求出物体排开的水的体积，进一步求出浸入的深度，根据公式p=ρgh求出下表面受到的压强．

【解析】：

物块的体积V=（0.1m）3=0.001m3；

物块的质量：

m=G/g=8N÷10N/kg=0.8kg；

物块的密度ρ=m/v=0.8kg÷0.001m3=0.8×103kg/m3＜1.0×103kg/m3；

即物块的密度小于水的密度，根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮；

根据漂浮条件可知，物块受到的浮力F浮=G=8N；

物块排开水的体积V排=F浮/ρ水g=8N/1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3；

浸入的深度h=V排/S=8×10-4m3÷0.1m×0.1m=0.08m；

物块下表面所受水的压强：

p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa．

故答案为：

漂浮；8；800．

【点评】：

本题考查物体的质量、密度、排开水的体积、浮力、液体压强等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是求物体的密度，判断物体在水中的沉浮状态．

2.（2016广东）如题18-1图所示，图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。

（1）两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=N。

两步骤可得出物块排开水所受

的重力G排。

比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。

（2）如题18-2图所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。

分析图像可得：

当物块没有浸没之

前，h增大时，弹簧测力计示数（选填“变大”、“变

小”或“不变”）。

当h=4cm时，物块所受的浮力为N，浸滑后，h继续增大时，弹簧测力计示数为N，该圆柱体物块的高度是cm。

答案：

18、

（1）BD，1.2，AE

（2）变小，0.8，3，6cm

18、

（1）B和D（写B、D也可），1.2，A和E

【①千万要看清楚图才下笔写答案，最容易写错的答案是A、D，因为粗心！

要看清楚，图A是没有示数的!

②图B是4.2N，图D是3N。

所以浮力等于4.2N－3N=1.2N。

】

【解析】：

没有浸没时，深度h越深，物体所受浮力越大，则测力计的示数就越小。

当h=4cm时，查看图，此时，测力计的示数是3.4N，而物体的重是4.2N，所以这时物体受到的浮力是：

4.2N－3.4N=0.8N。

观察图像，容易看得出，物体下降到6cm深度处后，测力计的示数就不再变化了，所以测力计的示数是3N，这也表明该物体长度是6cm。

【点评】考查探究阿基米德的原理。

图像题的难度偏大，综合力的平衡进行计算。