1、九年級物理 浮力的應用學案(第1課時)【學習目標】1.理解物體浮沉的條件.2.會判斷物體的浮沉.【重點難點】浮沉條件的應用.【知識回顧】1.浸在液體中的物體所受的浮力,大小等于它_.這就是著名的阿基米德原理.用公式表示為f浮=_=_.2.當物體浸沒在液體中時,它排開液體的體積等于_.即v排=v物3.當物體漂浮在液面上時,它排開液體的體積等于_.【自學指導】當把物體浸沒在液體中時,物體受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力的作用,如圖甲所示,是物體浸沒在液體中時的受力情況.當f浮>g物時,物體受到非平衡力的作用,物體上浮,會露出液面一部分體積,最終漂浮在液面上,如圖乙所示.漂浮時:f浮=g物當

2、f浮=g物時,這兩個力相互抵消,物體保持原來的靜止狀態,會懸浮在原來的位置,如圖丙所示.懸浮時:f浮=g物當f浮<g物時,物體受到非平衡力的作用,物體下沉,最終沉在底部,并受底部的支持力,如圖丁所示.沉到底部時:f浮<g物另外:物體的重力g物可表示為:g物=物gv物,排開液體的重力g排可表示為g排=液gv排,又因f浮=g排,所以f浮=液gv排,當物體浸沒在液體中時,v物=v排,所以:當f浮>g物時,即液gv排>物gv物,可得出液>物時,物體上浮,最終漂浮在液面上.當f浮=g物時,即液gv排=物gv物,可得出液=物時,物體懸浮在液體中.當f浮<g物時,即液gv

3、排<物gv物,可得出液<物時,物體下沉,最終沉在底部.總結以上可以歸納得出物體浮沉的條件是:浸沒在液體中的物體,(1)若g物<f浮或物<液,物體上浮.(2)若g物=f浮或物=液,物體懸浮.(3)若g物>f浮或物>液,物體下沉.【典型例題】例1.煮餃子時你會發現這樣的現象:把包好的餃子放入鍋中,餃子會沉到底部,但過一會餃子會全部浮到水面上來,請你利用浮力的知識解釋這一現象.例2.一個物體的質量是6kg,體積是0.01m3,若將它全部浸沒入水中,放手后物體的將會怎樣運動?最后處于什么狀態?(用兩種方法解答此題)第六節 浮力的應用學案(第2課時)【學習目標】1.了

4、解輪船能夠浮在液面的道理.2.理解排水量的概念.3.知道潛水艇、氣球和飛艇的浮沉原理.【知識回顧】(1)當g物_f浮或物_液時,物體上浮.(2)當g物_f浮或物_液時,物體懸浮.(3)當g物_f浮或物_液時,物體下沉.【自學指導】閱讀課本p5052的內容,并回答下列問題: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

5、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”).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.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

6、),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.【典型例題】例1.潛水艇在海水里勻速上浮過程中(未露出水面),下面說法中正確的是( )a 浮力變大,重力小于浮力 b 浮力不變,重力小于浮力c 浮力不變,重力等于浮力 d 浮力和重力同時變小,但浮力和重力始終相等例2.一艘輪船滿載時排開水的質量是2×107kg,船的自重是7×107n,它最多能裝多少千克的貨物?當它滿載時,它浸入水中的體積是多少立方米?.(g=10n/kg)【針對

7、練習】輪船的排水量是指輪船所排開水的質量.一艘輪船空載時排水為2600t,滿載時排水量為5800t.則輪船自身的質量多大?該輪船最多能裝貨物的質量是多少千克?第六節 浮力的判斷學案(第3課時)一、利用f浮=gv排進行的定性分析主要有以下兩種情況:(1)液一定,通過比較v排確定f浮的大小.例1.將一石塊浸入水中1/3體積時,所受浮力為f1,浸入水中2/3體積時,所受浮力為f2,則f1_f2.(填大于、小于或等于)【舉一反三】1.金屬塊浸沒在水中,在下沉的過程中所受的浮力( )a增大 b減小 c不變 d無法確定2.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

8、法比較3.等體積的鐵塊和石塊,浸沒于水中時所受的浮力( )a鐵塊大 b木塊大 c相等 d無法比較4.體積相等的a,b兩球,a懸浮在水中,b漂浮在水中,則()a a球受浮力大 b b球受浮力大 c兩球受浮力相等 d無法判斷(2)v排一定,通過比較液確定f浮的大小.例2.一金屬塊浸沒于酒精中,所受浮力為f1,浸沒于水中所受浮力為f2,則f1_f2.【舉一反三】1.某石塊沉沒在鹽水中,受浮力為f1,懸浮在煤油中,受浮力為f2,則( )a f1=f2 b f1>f2 c f1<f2 d無法判斷2.甲、乙兩金屬塊的體積相同,質量之比為1:2,把它們分別浸沒在a,b兩種液體中,若a,b液體的密

9、度之比為3:2,則甲乙兩金屬塊受到的浮力之比為( )a 3:4 b 3:2 c 2:3 d 4:3二、當題目中的液、v排都不相同或有一個不確定時,利用f浮=液gv排無法比較f浮的大小,常通過比較f浮和g物的關系比較f浮的大小.當上浮時f浮>g物;當下沉時f浮<g物,當漂浮或懸浮時f浮=g物.例3.一木塊浮在水面上所受的浮力為f1,浮在酒精液面上,所受的浮力為f2,則f1_f2【舉一反三】1.輪船從河里駛進海里,則船將( )a 上浮一些,浮力增大 b 上浮一些,浮力不變c 下沉一些,浮力增大 d 下沉一些,浮力不變2.質量相等的鐵球,木球都浮在水面上,則( )a鐵球所受浮力大 b木球

10、所受浮力大 c它們的浮力相等d無法判斷哪個浮力大3.將一石塊投入水中,它靜止時所受的浮力為f1,投入水銀中靜止后所受浮力為f2,則( )a f1=f2 b f1>f2 c f1<f2 d無法判斷4.體積相等的甲乙兩球都浮在水面上,則( )a甲球受浮力大 b乙球受浮力大 c兩球受浮力相等 d無法判斷浮力大小5.質量相等的木塊和蠟塊,木塊漂浮在酒精面上,蠟塊漂浮在水面上,則( )a木塊所受浮力大b蠟塊所受浮力大c它們受的浮力相等d無法判斷浮力大小6.一蠟塊投入酒精中下沉,所受浮力為f1,投入水中它漂浮,所受浮力為f2,則( )a f1>f2 b f1=f2 c f1<f2

11、d f1f2三、v排的比較:常由f浮與g物的關系確定f浮的大小后,通過f浮=液gv排比較得出例4.質量相等的木塊和蠟塊分別浮在水面上,排開水的體積分別是v1和v2,則( )a、v1=v2 b、v1>v2 c、v1<v2 d、v1v2【舉一反三】1.質量相等的木塊和蠟塊,木塊漂浮在酒精面上,蠟塊漂浮在水面上,則排開液體體積的大小關系是( )a木塊排開酒精體積大b蠟塊排開水的體積大 c相等 d無法比較2.一木塊浮在燒杯內水面上,下列方法能使其所受浮力增大的是( )a向燒杯內加水 b向燒杯內加鹽 c用手向下按木塊 d將水倒出少許四、彈簧測力計示數大小的比較:首先由f浮=液gv排比較f浮的

12、大小,然后由f=g-f浮比較f的大小.例5.某金屬塊掛在彈簧測力計下,當其浸沒于水中時,彈簧測力計的示數為f1,當其浸沒在酒精中時,彈簧測力計的示數為f2,則( )a f1=f2 b f2>f2 c f1<f2 d f1f2【舉一反三】1.某石塊掛在彈簧測力計下,當其1/3的體積浸入水中時,彈簧測力計的示數為f1,當將其體積的1/3浸入酒精中時,彈簧測力計的示數為f2,則( )a f1>f2 b f1=f2 c f1<f2 d f1f22.某金屬塊掛在彈簧測力計下,浸沒于水中時彈簧測力計的示數為10n,當其浸沒于鹽水中時,彈簧測力計的示數( )a大于10n b小于10n

13、 c等于10n d無法確定綜合測試好了我們已經系統地練習了浮力判斷,下面讓我們進行一個小測試,看你的掌握情況.(每題20分,共100分)你用的時間:_ 你的分數:_ 你對分數是否滿意:_1.如圖所示,甲、乙、丙、丁是4個形狀,體積相同而材料不同的球體,圖中表示它們在水中靜止時的情況,如果它們所受的浮力分別是f甲、f乙、f丙和f丁,則它們的關系正確的是( )a f甲>f丁 b f甲<f乙 c f乙>f丙 d f乙>f丁2.如果上題中的甲乙丙丁是4個質量相同而材料不同的實心球,則它們所受的浮力的關系正確的是( )a f甲<f丁 b f甲<f乙 c f乙>f

14、丙 d f乙>f丁3.如圖所示,同一個小球放入三種不同的溶液中,靜止時的浮力情況是( )a在水中最小 b在鹽水中最小 c在煤油中最小 d一樣大4.三個外形相同的木球、銅球和鋁球，在水中靜止如下圖所示，則( )a.木球一定是空心的b.銅球一定是空心的 c.鋁球一定是空心的 d.都不一定是空心的 3題圖 4題圖5.質量相同,體積不同的銅,鋁,木三個實心球,漂浮在水銀中,關于在水銀面下體積正確的是( )如果把它們都放入水中,靜止后,關于在水面下體積正確的是( )a 銅球最大 b 木球最大 c 鋁球最大 d 三個球在液體中的體積相同漂浮和懸浮條件的應用【知識回顧】物體漂浮或懸浮在液體中時,它受到

15、的浮力f浮、重力g物以及排開液體的重力g排之間的關系是:f浮_g排_g物.【典型例題】例1.質量是50g的物體漂浮在水面上,則它受到的重力是_n,它受到的浮力是_n.例2.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_.例3.把重5n,體積為6×10-4m3的物體投入水中,若不計水的阻力,當物體靜止時,下列說法正確的是( )a 物體漂浮,f浮=6n b 物體懸浮,f浮=5nc 物體漂浮,f浮=5n d 物體沉在水底,f浮=6n

16、例4.一木塊漂浮在水面上,露出水面的體積是總體積的3/5,則木塊的密度是多少?例5.有一體積為103cm3的木塊,質量是0.6kg,放入水中后漂浮在水面上,求木塊受到的浮力和木塊露出水面的體積.課 堂 作 業1.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/m32.一艘輪船的排水量為1×104t,則它在河水中航行時,排開水的體積是_m3,受到的浮力是_n,當它從河中駛入海中時,要_一些(填“上浮”或“下沉”),它在海中航行時受到的浮力是_n.3.如圖所示,甲、乙、丙、丁是4

17、個形狀,體積相同而材料不同的球體,圖中表示它們在水中靜止時的情況,如果它們所受的浮力分別是f甲、f乙、f丙和f丁,則它們的關系正確的是( )a f甲>f丁 b f甲<f乙 c f乙>f丙 d f乙>f丁4.有一個形狀不規則的金屬塊,在空氣中用彈簧測力計稱得重4n,把它全部浸入水中稱重為3.5n,求:(1)金屬塊受到的浮力;(2)這塊金屬塊的體積;(3)這塊金屬塊的密度.浮力的計算方法學案【學習目標】1.熟悉四種常用的計算浮力的方法.2.會根據題意選擇適當的方法計算浮力.【典型例題】一、浮力產生的原因-壓力差法:f浮=_,其中壓力f=_;壓強p=_.如果物體漂浮在液面上,

18、此時f向下=0,所以f浮=_.例1.邊長為10cm的立方體,浸沒在水中,物體上表面與液面平行,且液體表面到物體上表面的距離為5cm,如圖所示,求:物體受到的浮力.二、稱重法:f浮=_,其中g是_,f示是_.例2.將一物體掛在彈簧測力計掛鉤上,示數為70n,將物體浸沒入水中時,測力計示數為68n,則物體在水中受到的浮力是多少?物體的體積是多少?三、阿基米德原理法:f浮=_=_.例3.邊長為10cm的立方體木塊,漂浮在水中,物體上表面與液面平行,且物體上表面到液體表面的距離為5cm,如圖所示,求:物體受到的浮力.四、懸浮或漂浮條件法:f浮=_或液gv排=_.例4.一個物體質量是1kg,漂浮在水面上時,露出水面的體積是總體積的1/5,則物體受到的浮力是多少?物體的密度又是多少?課 堂 作 業1.如圖所示,邊長為0.1m的立方體物體浸沒在水中,它的每個正方形表面積是多少?如果它的下表面處的深度為20cm,則下表面處的壓強為多少?下表面受到的壓力是多少?上表面處的壓強是多少?上表面受到的壓力是多少?物體受到的浮力是多少牛?2.彈簧測力計下吊著重力為15n的金屬塊,當金屬塊浸沒在水中時,彈簧測力計的示數為10n,則水對金屬塊的浮力是_n,