資源簡介

課 題 浮力 時 間
主備教師 審核教師
課標依據(jù) 學(xué)業(yè)要求 2.2.9　通過實驗，認識浮力。探究并了解浮力大小與哪些因素有關(guān)。知道阿基米德原理，能運用物體的浮沉條件說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。 例1　了解潛水艇的浮沉原理。 4.2.4　探究浮力大小與哪些因素有關(guān)。 例2　用水、鹽水、金屬塊、彈簧測力計等，探究金屬塊所受浮力與哪些因素有關(guān)。 活動建議 ①查閱資料，了解我國“奮斗者”號載人潛水器的深潛信息，討論影響其所受液體壓強和浮力大小的因素。 ②嘗試用力傳感器探究影響浮力大小的因素或杠桿的平衡條件。
單元考情分析 浮力是山西中考的必考內(nèi)容，試題常以選擇題形式呈現(xiàn)，常和液體壓強結(jié)合在一起進行考查，約占3分。 （1）浮力一般以科技、自然、生產(chǎn)生活、小制作的情境為載體，考查平衡力、阿基米德原理、物體的浮沉條件等知識的應(yīng)用。考查角度有分析浮力 （包含排開液體的質(zhì)量與體積）的變化、應(yīng)用阿基米德原理、比較固（液）體的密度大小、分析液體的壓強、根據(jù)物體的浮沉狀態(tài)判斷受力情況等。 （2）“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”是山西中考力學(xué)考查實驗之一。考查內(nèi)容有測量浮力的實驗原理、彈簧測力計的讀數(shù)、分析計算浮力、分析實驗示意圖獲取有效信息并得出結(jié)論等。實驗中，要引導(dǎo)學(xué)生自主選擇實驗器材、設(shè)計實驗。
單元（主題）知識網(wǎng)絡(luò)
課時 共 2 課時
教學(xué)流程 具體內(nèi)容 教學(xué)隨筆
知識梳理 知識梳理 1.浮力: (1)定義：浸在液體中的物體受到向上的力。 (2)方向：豎直向上。 (3)產(chǎn)生原因：浸沒在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同。 (4)測量：用彈簧測力計測出物塊的重力G物，將物塊浸在液體中，讀出彈簧測力計示數(shù)F拉，則物塊所受浮力F浮=G物-F拉。 (5)決定因素:物體在液體中所受浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，所受浮力越大。 要點提示：（1）當物體只有部分浸入液體中時，F(xiàn)向下=0，F(xiàn)浮= F向上；當物體（圓柱、直棱柱）與容器底部緊密接觸（無縫隙）時，F(xiàn)向上=0，F(xiàn)浮=0。（2）物體所受浮力與物體浸沒液體的深度、物體的密度和物體的形狀均無關(guān)。 2.阿基米德原理： （1）內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。 （2）公式：F浮=G排=ρ液gV排 （3）適用范圍：液體和氣體 要點提示：排開液體體積與物體體積的關(guān)系：完全浸沒，V排=V物；部分浸入，V排G物F浮ρ物ρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液<ρ物最終狀態(tài)漂浮沉底可停留在液體中的任何深度處\\
4.浮力應(yīng)用： （1）輪船：原理：通過增大排開液體的體積，增大浮力，使物 體能夠漂浮在水面上。排水量：輪船的大小通常用排水量來表示。排水量是輪船裝滿貨物時排開水的質(zhì)量。 （2）潛水艇：通過改變自身重力來控制浮沉。 （3）熱氣球和飛艇：充入密度小于空氣的氣體，可以飄在空中。 （4）密度計：測量時，在被測液體中處于漂浮狀態(tài)。密度計浸入液體的體積越小（露出的體積越大），液體密度越大，即密度計上的刻度值是“上小下大”。 要點提示：輪船處于漂浮狀態(tài)，依據(jù)二力平衡原理，浮力與重力大小相等，所以輪船重力不變，浮力不變。不可憑借生活經(jīng)驗錯誤地認為漂浮的輪船浮力大于重力。 5.浮力的計算方法： 計算方法示意圖公式適用范圍稱重法 F浮＝G物－F拉常用于物體密度大于液體密度壓力差法 F浮＝F向上－F向下形狀規(guī)則的正方體、長方體或圓柱體原理法 F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排浸在液體或氣體的物體平衡法 F浮＝G物處于漂浮或懸浮狀態(tài)
典型題 精講精練 典型題 精講精練 典型題 精講精練 典型題 精講精練 考點一 浮力的產(chǎn)生及測量 1.將裝有水的容器放在水平桌面上，再將質(zhì)量相等的長方體物塊甲、乙放入水中，物塊甲、乙在水中靜止時如圖所示。下列說法正確的是 （ B ） A.甲受到重力、浮力、水對它向上的壓力三個力的作用 B.乙下表面所受的壓力一定大于甲下表面所受的壓力 C.乙上、下表面受到的水的壓力是一對平衡力 D.甲所受的浮力一定大于乙所受的浮力 解析：物塊甲漂浮在水面，受到浮力與重力的作用，且浮力和重力大小相等，物塊乙懸浮在水中，受到的浮力等于重力，依題意，物塊甲和乙的質(zhì)量相等，受到的重力相等，故A、D錯誤；浮力的產(chǎn)生原因是物體上、下表面受到液體的壓力不同，乙物塊下表面受到水的壓力大于乙受到的浮力，甲物塊下表面受到水的壓力等于甲受到的浮力，故B正確，C錯誤。 考點二 阿基米德原理 2.小晉媽媽買回一些蘋果，將其中一個放在盆中準備清洗時，發(fā)現(xiàn)蘋果沉底，如圖甲所示。為了去除農(nóng)藥殘留，媽媽往盆中加入適量的鹽后（ρ鹽水＞ρ水），發(fā)現(xiàn)蘋果懸浮，如圖乙所示。下列關(guān)于蘋果的判斷正確的是 （ B ） A.排開液體體積關(guān)系：V甲排＜V乙排 B.受到的浮力關(guān)系：F甲浮＜F乙浮 C.排開液體所受重力關(guān)系：G甲排＞G乙排 D.排開液體的質(zhì)量關(guān)系：m甲排＝m乙排 解析：圖甲中的蘋果沉底，圖乙中的蘋果懸浮，所以V甲排＝V乙排，故A錯誤；根據(jù)F浮＝ρ液gV排可知，蘋果在兩種液體中受到的浮力F甲浮＜F乙浮，故B正確；根據(jù)F浮＝G排＝m排g可知，排開液體所受重力關(guān)系：G甲排＜G乙排，排開液體的質(zhì)量關(guān)系：m甲排＜m乙排，故C、D錯誤。 考點三 物體的浮沉條件及應(yīng)用 3.獻血時，需用密度不同的標準試劑檢驗?zāi)小⑴I血者中血紅蛋白的含量是否符合標準。將相同的兩滴血分別滴入男、女標準試劑中，血滴靜止時的狀態(tài)如圖所示，下列說法正確的是 （ D ） A.男標準試劑的密度小 B.血滴在男標準試劑中所受浮力小 C.血滴在男標準試劑中排開液體的體積大 D.血滴在男標準試劑中排開液體的重力大 解析：由圖可知，血滴在男標準試劑中排開液體的體積小，故C錯誤；血滴在男標準試劑中漂浮，其重力等于受到的浮力，且血滴的密度小于男標準試劑的密度；血滴在女標準試劑中沉底，其重力大于受到的浮力，且血滴的密度大于女標準試劑的密度。所以血滴在男標準試劑中受到的浮力大，且男標準試劑的密度大，故A、B錯誤；根據(jù)阿基米德原理可知，血滴在男標準試劑中排開液體的重力大，故D正確。 4.實驗：探究浮力大小與哪些因素有關(guān) 海洋中巨大的冰山能在水上漂浮，游船、鴨子能在水面游弋， 這些現(xiàn)象都與浮力有關(guān)。那么，浮力的大小與哪些因素有關(guān)？實踐小組的同學(xué)進行了如下實驗。 為使實驗現(xiàn)象更明顯，應(yīng)選擇體積較大的圓柱體物塊。你認為，對于圓柱體物塊的選擇還應(yīng)有何要求？物塊不能吸水（寫出一條即可）。 當圓柱體物塊浸沒在水中時，受到的浮力為 1 N，方向 為豎直向上。 分析圖A、C、D可得結(jié)論：浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。 分析A、B、C（或A、B、D）三幅圖，可得結(jié)論：同一液體中，物體浸入液體的體積越大，物體受到的浮力越大（選填 “大”或“小”）。 分析A、D、E三幅圖，可得實驗結(jié)論：物體浸入液體的體積一定時，液體密度越大，物體所受的浮力越大。為了使這一結(jié)論更具有普遍性，你認為 接下來進行的操作是：換用密度不同的液體，進行多次實驗。 小晉通過比較B、C兩圖得到：浮力的大小與物體浸在液體中的深度有關(guān)。小晉的分析是錯誤（選填“正確”或“錯誤”） 的，理由是沒有控制物體浸入液體的體積相同。 分析圖A到E中提供的信息，通過計算可知，鹽水的密度 為1.2×103kg/m3。 剪斷圖E細線的瞬間，物塊將下沉。（填浮沉狀態(tài)） 【科學(xué)推理】圓柱體物塊從水面逐漸浸入 水中，浸沒后繼續(xù)向下移動一段距離（未觸底）， 在整個過程中，物塊所受浮力F隨浸入水中深度h 變化的圖象是下圖中的②（選填“①”或“②”）。 小雯利用本實驗的實驗器材和三個體積不同的鋁塊，探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系。請你幫她簡寫操作步驟：在燒杯的合適位置做標記，讓不同的鋁塊分別浸入裝有水的燒杯中，直至燒杯內(nèi)液面達到標記處，觀察比較彈簧測力計示數(shù)（合理即可）。 5.（選講）實驗：探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系 （1）物塊浸入溢水杯前，溢水杯內(nèi)液面高度應(yīng)與溢水口的位置相平（選填“相平”或“不相平”）。 （2）由甲、乙、丙、丁四幅圖可知，物塊所受的浮力F浮＝F1－F3，物塊排開水所受的重力G排＝F4－F2。（用測量量表示） （3）小晉將實驗過程中的部分數(shù)據(jù)記錄在下表，請你將表格中第二行的數(shù)據(jù)補充完整。 實驗F1/NF2/NF3/NF4/NF浮/NG排/N11.10.10.60.60.50.520.90.10.50.50.40.431.30.10.60.80.70.7
分析表中實驗數(shù)據(jù)，得到的實驗結(jié)論是浸在液體中的物體受到的浮力大小等于物體排開液體所受的重力。 實驗中，先測小桶和排開水的總重力，再測小桶的重力，導(dǎo)致測出的排開水所受重力偏小（選填“大”或“小”），理由是小桶的內(nèi)壁沾有水，使測出的小桶的重力偏大。 為了得到更普遍的結(jié)論，下列操作合理的是B。（填字母） A.用原來的方案和器材，多次測量求平均值 B.用原來的方案，將水換成酒精進行實驗 （7）若圖丙中物塊沒有完全浸沒在水中，能（選填“能”或“不能”）得到F浮與G排的正確關(guān)系；若選用密度小于水的物塊進行實驗，能（選填“能”或“不能”）得到F浮與G排的正確關(guān)系。 （8）在探究過程中，如果溢水杯中的水沒有加到溢水口的位置，會造成的結(jié)果是測出的排開水的重力偏小（或使物塊受到的浮力大于它排開水的重力）。
當堂檢測 當堂檢測 1.一個豎直懸掛在水中的圓柱體，它上表面受到水的壓力為5 N，下表面受到水的壓力為13 N。這個物體受到水的浮力為 N。 2.如圖所示，在大魚和小魚的爭論中， 魚的說法正確。原因是兩條魚浸沒在 同種液體中，它們所受浮力的大小與 有關(guān)，與　 　 無關(guān)。 3.在“王冠之謎和阿基米德原理”的故事中，若王冠的質(zhì)量為490 g，浸沒在水中稱時，王冠重4.5N，則這頂王冠在水中受到的浮力為 N，它排開水的重力為 N。（g取10 N/kg） 4.如圖所示是著名的“曹沖稱象”的 漫畫。把大象拉到船上，記下船的吃 水深度；用石塊代替大象，使船兩次 的吃水深度相同，則船兩次排開液體 的體積 （選填“相等”或“不相等”），所受 相等（選填“相等”或“不相等”）。船兩次都處于漂浮狀態(tài)，船和船上物體的總重力 （選填“大于”“小于”或“等于”）船受到的浮力，所以石塊的總重力就等于大象的重力。 5.取一個小瓶，在瓶內(nèi)分別加入不同量的水，擰緊瓶蓋后，將它放入盛有水的燒杯內(nèi)，使它處于漂浮、懸浮、上浮、下沉四種狀態(tài)。已知圖甲中小瓶處于漂浮狀態(tài)，圖乙中小瓶處于懸浮狀態(tài)，則處于上浮狀態(tài)的是圖 中的小瓶，處于下沉狀態(tài)的是 中的小瓶。（均選填“丙”或“丁”） (5題) （6題） 6.如圖所示，潛水艇是通過改變 實現(xiàn)浮沉的。向水艙外排水，潛水艇重力變 ，當浮力大于重力時，潛水艇 （選填“上浮”或“下沉”）；向水艙內(nèi)充水，潛水艇重力變 ， 當浮力小于重力時，潛水艇 （選填“上浮”或 “下沉”）。
分層作業(yè)
板書設(shè)計
教學(xué)反思

展開更多......

收起↑