Transcript 第十章浮力集备ppt
新世纪学校 徐文萍 2013年4月 一、课标分析 1、课标要求： 通过实验，认识浮力。探究浮力大小与 哪些因素有关。知道阿基米德原理，运用 物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些 现象。 一、课标分析 2、课标解读： （1）、浮力是一个与多因素有关、且比较抽 象的物理量。对浮力的要求包含三个方面，一是 通过实验，认识浮力，这是一条既有过程要求， 又有结果要求的标准，为“认识”水平；二是提 出了探究浮力大小与哪些因素有关的要求；三是 对阿基米德原理的要求为“知道”层次，并提出 了运用物理的浮沉条件说明生产、生活中的一些 现象的理论联系的要求。 一、课标分析 2、课标解读： （2）虽然对浮力提出了三方面的要求， 但不应将这些要求分割开来。关于浮力问 题，要将教学重点转向实验与探究上来， 转向与生活实际的联系上来，让学生在实 验和探究中认识浮力，并将所学知识运用 到生活中去，不要求进行复杂的、综合性 的浮力计算。 一、课标分析 3、中考解读： 近三年 年份 题型 分值 考点 2012 多选题 计算题 7分 阿基米德原理；物体的浮沉条件； 运用物体的浮沉条件解决有关问题 2011 实验题 5分 阿基米德原理；物体的浮沉条件 2010年 五四制 多选题 计算题 7分 阿基米德原理；物体的浮沉条件； 运用物体的浮沉条件解决有关问题 鞍山市 中考考 查情况 二、教材分析 浮力是整个初中阶段物理教学的重点，也 是难点；复习浮力需要用到力、二力合成、二 力平衡、密度、液体的压强等知识，具有综合 应用的特点；这部分内容具有多个知识点，既 有演示实验，又有理论推导，既有原理，又有 应用。 三、学生分析 学生虽然对浮力有了一定的认识，但他 们的认识往往受生活经验的干扰，由于浮力 与液体内部压强有关，学生知道液体内部的 压强随深度变化而变化，就错误地认为浮力 也与物体在液体内部的深度有关等，这些错 误往往会成为学生学习中的思维障碍，所以 这部分内容的教学是初中物理教学中的一个 难点。 四、教学目标 1、理解浮力的产生、熟记阿基米德原理， 掌握浮力的大小与哪些因素有关； 2、掌握物体浮沉的条件； 3、会根据已知条件，找到计算浮力的具 体方法； 4、了解浮力在社会生活中的应用； 5、激发学生学习兴趣，克服畏难情绪。 五、教学重、难点 1、教学重点： 正确理解阿基米德原理； 2、教学难点： 掌握物体浮沉条件。 六、教学方法 讨论法、归纳法 考点聚焦 例1：下列物体没有受到浮力作用的是（ A．在水中嬉戏的小鸭 B．在蓝天飞翔的老鹰 C．深海潜游的鲸鱼 D．深入河底的桥墩 [点拨]： 浸入液体中的物体不一定受到液体 对它的浮力，例如深入泥底的柱状桥墩或水 里打的木桩等。 ） 考点聚焦 定义 考点1 浮力 一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气 体)对它____________的托力叫浮力 竖直向上 液(气)体对物体上、下表面的压力不相等， 压力差 产生原因 并且向上的压力______向下的压力，________ 大于 即为浮力 公式 F 向上－F 向下 F浮＝____________ 方向 ________________ 竖直向上 施力物体 ________________ 液(气)体 考点聚焦 考点2 浮力的大小 1、称重法 F浮=G－F示（用弹簧测力计测浮力） 2、原理法 F浮＝G排=液gV排（已知排开液体体积或质量时） 3、条件法 F浮=F向上－F向下（浮力产生的原因求浮力） 4、状态法 F浮=G物（漂浮或悬浮时用二力平衡求浮力） 考点聚焦 例2：如图甲所示，实心物体A所受的重力 为____牛，方向是____。把物体A浸没在水中 时弹簧测力计的示数如图乙所示，则物体A受 到浮力是______ N，体积是_______m3。(g取 10N/kg) [点拨]： 称重法测浮力 F浮=G－F示 （用弹簧测力计测浮力） 原理法测浮力 F浮＝G排=液gV排 （已知排开液体体积或质量时） 考点聚焦 例3：在水中放入质量为3 kg的木块，木块 静止时有体积浸入水中。求： (1)木块静止时所受的浮力。 (2)木块的体积。 [点拨]： 状态法测浮力 F浮=G物 （漂浮或悬浮时用二力平衡求浮力） 原理法测浮力 F浮＝G排=液gV排 （已知排开液体体积或质量时） 考点聚焦 考点3 物体的浮沉条件 上浮 F浮>G ρ物<ρ液 漂浮 F浮=G 下沉 F浮<G ρ物>ρ液 沉底 G= F浮+F支 悬浮 F浮=G ρ物=ρ液 判断物体浮沉状态的两种方法： 1、比较F浮和G 2、比较ρ物>ρ液 考点聚焦 例4：如图所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、 ρ乙，将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中，鸡 蛋在甲杯中处于悬浮状态，所受浮力为F甲；在乙 杯中处于漂浮状态，所受浮力为F乙，则下列关系 正确的是( ) A．ρ甲>ρ乙 B．ρ甲<ρ乙 C．F甲>F乙 D．F甲<F乙 考点聚焦 沉浮条件的应用（一）——密度计 漂密 浮度 在的 密 液工 度 面具 计 上， 是 工利 测 作用 量 的物 液 。体 体 考点聚焦 例5：一个密度计如图所示，其刻度部分的A、 B 两点，分别是最上面和最下面的刻度位置， 这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3～ 1.60×103kg/m3，把这个密度计放入某种液 体中，液面的位置恰好在A、B的中点C处， 则这种液体的密度是 g/cm3． （计算结 果保留两位小数） 考点聚焦 沉浮条件的应用（二）——轮船 利用“空心法”把 密度比水大的钢铁材料 制成空心使它排开更多 的水，增大浮力，从而 使它漂浮在水面上； 轮船从河里到海里 吃水线的高度会变浅轮 船在河里和海里都是漂 浮，因此所受浮力相同。 考点聚焦 例6：如图所示，一船在某水域作业时，将装满 金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放， 因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水 线在A处。换个地方第二次再放，铁箱才接触 到水底。下列说法正确的是( ) A．铁箱在船上时，船的吃水线在A处下方 B．铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A处 C．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之下 D．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之上 考点聚焦 沉浮条件的应用（三）——潜水艇 潜水艇能够 方便的在水中浮 沉，是因为潜水 艇下潜后所受浮 力不变，但它可 以靠向水舱中加 水和排水改变自 身重力来实现浮 沉。 考点聚焦 例7：如图所示，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变 ________来实现的；潜水艇在上浮过程中，未露出 水面之前，所受的浮力将________(填“变大”“变 小”或“不变”)。 考点聚焦 沉浮条件的应用（四）——盐水选种 把种子放入 一定浓度的盐水 中，饱满的好种 子受到的浮力小 于重力下沉；干 瘪的坏种子受到 的浮力大于重力 上浮。 考点聚焦 沉浮条件的应用（五）——热气球 热气球巨大气袋中 充满空气，用喷嘴加热 气袋中的空气，气球内 部温度升高，密度降低。 当气球内部气体的的密 度比外部气体密度小到 一定程度时，气球上升。 当气球内部空气冷却， 气体的密度增大到一定 程度时，气球下降。 经典题型分类 漂浮体问题 例1 有一木块竖直地浮在水面上，有1/5的体积露 出水面，若把露出的体积切掉，则 ( B )。 A．木块将全部浸没在水中 B．木块剩余部分4/5浸没水中 C．木块剩余部分1/5浸没水中 D．木块下沉入水底 【解析】木块漂浮 F浮=G ρ水gV排= ρ物gV物 V排/V物= ρ物/ ρ水=4/5 ∵ ρ物和ρ水不变， ∴V排/V物=4/5 不变， 故切掉露出水面的1/5体积后，剩余体积的1/5就又 露出水面，浸没在水中的体积就是剩余体积的4/5。 经典题型分类 液面变化问题 例2 容器内盛有水，在一试管里面放一小球后， 浮在水面上。如图所示，现将小球取下沉入水 中，试管仍浮在水面上，则 （ ）。 A. 液面下降 B. 液面上升 3 C. 容器底部受到的液体的压强不变 D. 试管下表面受到的液体压强变小 经典题型分类 【解析】 以试管和小球为研究对象： 球在试管内，试管漂浮：F浮1＝G 整体法 球沉底，试管漂浮： F浮2+F支＝G ∵总重G不变， F浮1＝F浮2+F支 ∴ F浮1＞F浮2 根据F浮＝ρ水gV排 ∴ V排1＞V排2 液面下降 试管V排变小，h变小，根据p＝ρgh p变小 3 同理： 当小球取出放入水中漂浮或悬浮 F浮1=F浮2，V排1=V排2 液面不变 经典题型分类 图象问题 例3 如图1所示，石料在钢绳拉力的作 用下从水面上方以恒定的速度下降，直至 全部没入水中。图2是钢绳拉力随时间t变 化的图像。若不计水的阻力，g=10 N/kg， 则下列说法正确的是（ ）。 图象问题 图1 A．石料没入水中后，受到的浮力为 500 N B．石料的密度为2.3×103 kg/m3 C．石料的密度为2.8×103 kg/m3 D．石料受到的重力为900 N 图2 经典题型分类 【解析】 AB段：物体匀速下降：F拉=G BC段：V排增大，F浮增大，F拉减小， CD段：浸没， F浮不变。 G =F拉=1 400 N 浸没：F浮=G-F拉= 1 400 N-900 N=500 N G 物 水 2 .8 103 kg / m 3 F浮 答案：A C 经典题型分类 比例问题 例4 甲、乙两个实心球质量相等，放入水中后 它们露出水面的体积分别是各自体积的1/3和1/2，则 （B C）。 A．甲、乙两球的体积之比是3:2 B．甲、乙两球的密度之比是4:3 C．甲、乙两球所受浮力之比是1:1 D．甲、乙两球所受浮力之比是4:3 经典题型分类 有关浮力的探究实验 例5 如图所示是“探究同一物体所受的浮力大小与 哪些因素有关”的实验过程图。 实验中保持物体处于静止状态，图甲和图乙中物体露出液 面的体积相等，弹簧测力计测得的拉力大小的关系是： F1＜F2，F2＞F3＝F4。则： 经典题型分类 (1)由图甲和图乙的探究可以得出的结论是： 当物体排开液体的体积相同时，浮力大小与 液体密度有关，液体密度越大，浮力越大 (2)由图乙和图丙的探究可以得出的结论是： 当液体密度相同时，浮力大小与排开液体的体积 有关，排开液体的体积越大，浮力也越大 (3)由图丙和图丁的探究可以得出的结论是： 浸没在同种液体内部，物体所受浮力的大小与物体所处的深度无关 【解 析】用称重法比较浮力的大小，由于空气中的重力相 等，浸在液体中时，测力计的示数越小，表明物体所受的浮 力越大。 【点 悟】与浮力有关的实验解题关键是要明确影响浮力大 小的因素只有液体的密度和 物体排开液体的体积。在实验过 程中应注意控制变量。 经典题型分类 浮力的比较 例6 （1）将a、b、c三个球放入水中，其中a球漂 浮，b球悬浮，c 球下沉.关于a、b、c三个球的下列 说法错误的是： A、若三个球的体积相等，则它们受到的浮力的大 小关系是:F浮a＜F浮b= F浮c B、若三个球所受重力相等，则它们受到的浮力的 大小关系是:F浮a=F浮b＞F浮c C、若三个球所受浮力相等，则它们受到的重力的 大小关系是:Ga=Gb＜Gc D、若三个球所受浮力相等，则它们的体积的大小 关系是:Va=Vb= Vc 经典题型分类 浮力的比较 例6 （2）把木块按入水中，放手后木块上浮，越 接近水面，木块上浮速度越大，最后静止漂浮在水面 上，对于木块在上浮过程中，所受的浮力，下列判断 正确的是（ ） A 露出水面前，浮力逐渐增大，露出水面后，浮力逐 渐减小。 B 露出水面前，浮力不变，露出水面后，浮力逐渐减 小 C 露出水面前后，浮力一直在减小 D 露出水面前后，浮力一直在增大 经典题型分类 现象解释问题 例 7 当汤圆刚放入水中时，会沉入锅底，而当 汤圆煮熟时，则会浮出水面。这是为什么？ 汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重 力，汤圆沉入锅底；汤圆煮熟时，它的体积增大， 浮力也随之增大，汤圆受到的浮力大于重力，汤圆 浮出水面。 经典题型分类 浮力的计算 例8 用横截面积为2dm2，长为5m，密度为 0.6×103kg/m3的圆木10根，扎成木筏，求： （1）木筏在水中漂浮时，浸没的体积有多大？ （2）木筏上载有3个50Kg的人时，浸没的体积 又是多大？ （3）木筏还能在载多重的物体？ 经典题型分类 【一般解题步骤】 定平衡状态； 列平衡方程； 找体积关系； 将已知条件、力的公式、体积关系代入平衡方程。 课堂小结 1、理解浮力的产生、熟记阿基米德原理，掌握浮力 的大小与哪些因素有关； 2、掌握物体浮沉的条件； 3、会根据已知条件，找到计算浮力的具体方法； 4、了解浮力在社会生活中的应用； 5、激发了学生学习兴趣，克服了畏难情绪。