資源簡介 / 讓教學更有效 精品試卷 | 科學八年級上冊科學 第1章 水和水的溶液第3節 水的浮力(第1課時)一、預學任務1.中國有句古訓,“水能載舟,亦能覆舟”。從二力平衡的角度來看,水載舟靜止時,舟受到的 和水對舟的 ,這是一對 。這個支持力在科學上稱為 。這時浮力的大小等于 ,浮力的方向 。2.在中東地區的死海,人能悠然自得地躺在水面上看報,此時,人的重力與水對人的浮力是一對平衡力嗎? 。這說明漂浮在水中的物體受到浮力的作用。3.將一個空礦泉水瓶的瓶蓋旋緊,然后將它壓入水中。松手后,瓶子 ,這說明在水中上浮的物體受到 的作用。礦泉水瓶浸入水中的體積越大,手感覺到越吃力,說明浮力的大小跟礦泉水瓶 有關。4.將小石塊放入水中,小石塊下沉,此時小石塊受到浮力作用嗎? 。那么此時小石塊受到的浮力是多少?(1)如圖,將小石塊掛在彈簧稱下,記錄彈簧稱的讀數為 F1 小石塊浸入水中,彈簧測力計的讀數記為 F2 ,則小石塊受到的浮力是 F浮 = 。(2)所謂的浸入包括 和 。(3)這種方法稱為 。適用的條件是 。二、隨堂任務1.探索活動:研究浮力的大小與排開水的多少的關系(1)用圖1-17所示的器材,進行定性研究浮力的大小跟物體排開水的多少的關系。實驗操作如下:,直到剛好浸沒,觀察到燒杯內的 ,彈簧稱的示數 ,說明物體排開水的體積越大,物體受到的浮力 。浸沒后繼續向下運動,觀察到燒杯內的 ,彈簧稱的示數 ,說明物體排開水的體積不變,物體受到的浮力也 。(2)用圖1-18所示的器材,進行定量研究浮力的大小跟物體排開水的多少的關系。實驗操作如下:①當物體掛在彈簧下靜止時,記錄彈簧稱的示數 F1 。此時 F1 =②在溢杯中倒滿水,將小燒杯放在溢杯的溢水口下方,圖1-17所示的掛在彈簧稱下的物體緩慢浸入水直到浸沒,讀出彈簧稱的示數記為 。③待溢水口的水 時,將燒杯中的水倒入 ,讀出水的體積記為 。④計算:F浮 = G排水 =重復實驗,比較得出結論: F浮 = = 。如果換成其他液體或氣體,結論也成立。即: F浮 = = 。這就是阿基米德原理:。2.對阿基米德原理公式的解釋:①浸入液體中的物體受到的浮力大小只與 、 有關;②浮力與物體浸沒在液體中的深度,物體的密度、形狀無關;③阿基米德原理表達式中V排是指物體排開液體的體積,也就是物體浸入液體中的體積V浸,但V排不同于V物。當物體部分浸入時,V排 V物;當物體完全浸沒在液體中時,V排 V物;④計算時,單位要統一,密度單位必須用 ,體積的單位用 ,計算出的浮力單位才是 。三、課后任務(一)基礎性作業1.在泳池中,當你從淺水區走向深水區時,你受到的浮力 ,泳池對你的支持力 ?。ňx填“變大”“變小”或“不變”)。2.一個重0.5N的木塊漂浮在水面上,則它受到的浮力大小為 ,木塊下表面受到水的壓力大小為 。3.如圖所示,重2N的玩具鴨漂浮在水面,畫出玩具鴨受到的浮力示意圖。4.如圖所示,用彈簧測力計拉著一個長方體石塊,把石塊慢慢浸沒入水中,在這個過程中拉力F與石塊浸沒的深度h的關系圖像是( )A. B. C. D.5.小華做“驗證阿基米德原理”的實驗中,用圖(a)所示的溢杯和小桶收集石塊排開的水,他的實驗過程分別如圖(b)、(c)、(d)、(e)所示。(1)實驗時,使用圖(a)所示的溢水杯和小桶接收被測石塊排開的水。為減少實驗誤差,要求“在浸入被測物塊前,要使溢水杯中的水面恰好與溢水口相平”,請寫出達到該要求的操作要點:。(2)將石塊從水面上方某一高度處緩緩下降,使其逐漸浸入水中直至剛好完全浸沒,整個過程中彈簧測力計的示數如何變化? 。(3)若圖中四個測量值F1、F2、F3、F4滿足關系式 ,阿基米德原理得到驗證。(二)拓展性作業6.如圖甲是“探究浮力大小的影響因素”的實驗過程示意圖(溢水杯中的液體為水)。(1)實驗步驟B、C和D可以探究浮力大小與 的關系。步驟 (填字母)可以直接測出圓柱體浸沒在水中時受到的浮力F浮= N。步驟 ?。ㄌ钭帜福┛蓽y出圓柱體排開的水所受重力G排,比較F浮與G排,可以得到浮力的大小跟物體排開的水所受重力的關系。(2)圖乙是圓柱體緩慢浸入水中時,彈簧測力計示數F隨圓柱體浸入深度h變化的關系圖象。分析圖象,可得:當圓柱體浸沒后,h增大,彈簧測力計的示數 ?。ㄟx填“變大”“變小”或“不變”)。圓柱體的高度為 cm。圓柱體的密度是 kg/m3。(g取10N/kg)7.如圖所示是小梁同學驗證阿基米德原理的一個實驗過程圖:(1)如果是你做這個實驗,為了減小誤差,則圖中的操作步驟順序為 。(2)圖中 兩個步驟是為了測量浮力的大小,實驗步驟A、B、C、D中,彈簧測力計的示數依次為Fa、Fb、Fc、Fd,若這些示數之間的關系滿足(用式子表示) ,則可證明,浸入液體中的物體所受浮力的大小 物體排開的液體所受重力的大小 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)下表是小梁同學實驗時設計的表格及填寫的實驗數據,請你將該表格補充完整:實驗 次數 物重 G/N 物體浸沒在水中測力計示數F/N 空桶重 G0/N 浮力 F浮/N 排開水重 G排/N1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.52 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.43 2.4 1.7 1.3 0.6 0.7(4)小梁同學在進行數據分析時,發現第2次實驗數據與其他兩次反映的規律不相符,同組的小欣提據小梁可能是在使用彈簧測力計時,沒有調零所導致的,你覺得這樣測量出的浮力值會 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。8.如圖所示,水平桌面上放置底面積為80cm2,質量為400g的圓柱形容器,容器內裝有16cm深的某種液體。用彈簧測力計懸掛著底面積為40cm2的長方體物塊從液面逐漸浸入液體直到浸沒,彈簧測力計示數F與物塊下表面浸入液體深度h的部分關系如圖所示,(圓柱形容器的厚度忽略不計且液體始終沒有溢出),則下列說法錯誤的是( ) A.液體的密度是2.5×103kg/m3B.物塊浸沒時受到的浮力大小是8NC.物塊剛浸沒時,容器對桌面的壓強是5.5×103PaD.彈簧測力計示數為0時,液體對物塊下表面的壓力大小是16N9.在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,同學們根據生活經驗,提出了浮力大小可能與下列因素有關的猜想:①與物體浸入液體中的深度有關; ②與物體排開液體的體積有關; ③與液體的密度有關。(1)請你寫出能夠支持猜想③的一個生活現象: ??;(2)進行探究時,實驗步驟和彈簧測力計的示數如圖甲所示。觀察并分別比較圖中有關數據可知:當物體浸沒在水中時,受到的浮力為 N;(3)當物體從接觸水面開始,到浸沒于水中,直至浸沒到更深位置(未觸底),在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關系的圖像是 (選填“①”或“②”)。10.兩位同學分別用圖1和圖2裝置探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”。(1)圖1中,排開液體所受的重力G排= F4- ?。ㄟx填“F1”“F2”或“F3”)。(2)乙同學按圖2進行實驗時,隨著升降臺升高,物體緩慢浸入盛滿水的溢水杯中。測力計A、 B示數的變化量 ?。ㄟx填“相等”或“不相等”)。(3)若要驗證阿基米德原理,兩實驗中的金屬塊 (選填“一定”或“不一定”)要浸沒在水中。(4)比較兩方案,你覺得哪個更好并說明理由 。四、整理任務(1.錯題原因分析、解決方法;2.存在的疑點及對策......)在本課時內容講解分析之后,根據學習活動中的實際情況進行整理。八年級上冊科學 第1章 水和水的溶液第3節 水的浮力(第1課時)參考答案及解析一、預學任務1.中國有句古訓,“水能載舟,亦能覆舟”。從二力平衡的角度來看,水載舟靜止時,舟受到的 重力 和水對舟的 支持力 ,這是一對 平衡力 。這個支持力在科學上稱為 浮力 。這時浮力的大小等于 重力 ,浮力的方向 豎直向上 。2.在中東地區的死海,人能悠然自得地躺在水面上看報,此時,人的重力與水對人的浮力是一對平衡力嗎? 是 。這說明漂浮在水中的物體受到浮力的作用。3.將一個空礦泉水瓶的瓶蓋旋緊,然后將它壓入水中。松手后,瓶子 向上運動 ,這說明在水中上浮的物體受到 浮力 的作用。礦泉水瓶浸入水中的體積越大,手感覺到越吃力,說明浮力的大小跟礦泉水瓶 排開水的體積 有關。4.將小石塊放入水中,小石塊下沉,此時小石塊受到浮力作用嗎? 受到 。那么此時小石塊受到的浮力是多少?(1)如圖,將小石塊掛在彈簧稱下,記錄彈簧稱的讀數為 F1 小石塊浸入水中,彈簧測力計的讀數記為 F2 ,則小石塊受到的浮力是 F浮 = F1 -F2 。(2)所謂的浸入包括 完全浸入(浸沒) 和 部分浸入 。(3)這種方法稱為 稱重法 。適用的條件是 物體的密度大于液體的密度 。二、隨堂任務1.探索活動:研究浮力的大小與排開水的多少的關系(1)用圖1-17所示的器材,進行定性研究浮力的大小跟物體排開水的多少的關系。實驗操作如下:將掛在彈簧稱下的物體緩緩浸入燒杯中的水中,直到剛好浸沒,觀察到燒杯內的 水面逐漸上升 ,彈簧稱的示數 逐漸變小 ,說明物體排開水的體積越大,物體受到的浮力 越大 。浸沒后繼續向下運動,觀察到燒杯內的 水面高度不變 ,彈簧稱的示數 不變 ,說明物體排開水的體積不變,物體受到的浮力也 不變 。(2)用圖1-18所示的器材,進行定量研究浮力的大小跟物體排開水的多少的關系。實驗操作如下:①當物體掛在彈簧下靜止時,記錄彈簧稱的示數 F1 。此時 F1 = G物②在溢杯中倒滿水,將小燒杯放在溢杯的溢水口下方,圖1-17所示的掛在彈簧稱下的物體緩慢浸入水直到浸沒,讀出彈簧稱的示數記為 F2 。③待溢水口的水 停止流動 時,將燒杯中的水倒入 量筒 ,讀出水的體積記為 V排水 。④計算:F浮 =G物-F2 G排水 =ρgV重復實驗,比較得出結論: F浮 = G排水 = ρgV。如果換成其他液體或氣體,結論也成立。即: F浮 = G排液 = ρgV。這就是阿基米德原理:浸在液體中的物體,受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力 。2.對阿基米德原理公式的解釋:①浸入液體中的物體受到的浮力大小只與 ρ 、 V 有關;②浮力與物體浸沒在液體中的深度,物體的密度、形狀無關;③阿基米德原理表達式中V排是指物體排開液體的體積,也就是物體浸入液體中的體積V浸,但V排不同于V物。當物體部分浸入時,V排 小于 V物;當物體完全浸沒在液體中時,V排 等于 V物;④計算時,單位要統一,密度單位必須用 kg/m3 ,體積的單位用 m3 ,計算出的浮力單位才是 N 。三、課后任務(一)基礎性作業1.在泳池中,當你從淺水區走向深水區時,你受到的浮力 變大 ,泳池對你的支持力 變小 ?。ňx填“變大”“變小”或“不變”)。2.一個重0.5N的木塊漂浮在水面上,則它受到的浮力大小為 0.5N ,木塊下表面受到水的壓力大小為 0.5N 。3.如圖所示,重2N的玩具鴨漂浮在水面,畫出玩具鴨受到的浮力示意圖。【解答】玩具鴨所受浮力的方向是豎直向上的,從重心開始豎直向上畫一條帶箭頭的線段表示出浮力,并標出F浮,如圖所示:【解析】玩具鴨受到的浮力方向豎直向上,作用點在玩具鴨重心上;用一條帶箭頭的線段把浮力的大小、方向、作用點表示出來即可。4.如圖所示,用彈簧測力計拉著一個長方體石塊,把石塊慢慢浸沒入水中,在這個過程中拉力F與石塊浸沒的深度h的關系圖像是( )A. B. C. D.【答案】 B。【解析】①當石塊從開始浸入水中到完全浸入水中的過程中,排開水的體積逐漸變大,由阿基米德原理可知石塊受到的浮力變大,所以浮力將增大,拉力F將減少;②當物體浸沒以后,再向水中下沉的過程中,石塊排開水的體積不再發生變化,由阿基米德原理可知石塊受到的浮力不變,所以拉力F將不變。所以在這個過程中拉力F與石塊浸沒的深度h的關系圖像是先減小,后不變。5.小華做“驗證阿基米德原理”的實驗中,用圖(a)所示的溢杯和小桶收集石塊排開的水,他的實驗過程分別如圖(b)、(c)、(d)、(e)所示。(1)實驗時,使用圖(a)所示的溢水杯和小桶接收被測石塊排開的水。為減少實驗誤差,要求“在浸入被測物塊前,要使溢水杯中的水面恰好與溢水口相平”,請寫出達到該要求的操作要點:在溢水杯中倒入水時,水面先超出溢水口并溢出水,等水不再溢出時做實驗 。(2)將石塊從水面上方某一高度處緩緩下降,使其逐漸浸入水中直至剛好完全浸沒,整個過程中彈簧測力計的示數如何變化? 先不變,后變小 。(3)若圖中四個測量值F1、F2、F3、F4滿足關系式 F2-F3 = F4 -F1 ,阿基米德原理得到驗證。(二)拓展性作業6.如圖甲是“探究浮力大小的影響因素”的實驗過程示意圖(溢水杯中的液體為水)。(1)實驗步驟B、C和D可以探究浮力大小與 排開液體體積 的關系。步驟 B、D (填字母)可以直接測出圓柱體浸沒在水中時受到的浮力F?。健?.2 N。步驟 A、E (填字母)可測出圓柱體排開的水所受重力G排,比較F浮與G排,可以得到浮力的大小跟物體排開的水所受重力的關系。(2)圖乙是圓柱體緩慢浸入水中時,彈簧測力計示數F隨圓柱體浸入深度h變化的關系圖象。分析圖象,可得:當圓柱體浸沒后,h增大,彈簧測力計的示數 不變 (選填“變大”“變小”或“不變”)。圓柱體的高度為 4 cm。圓柱體的密度是 2.5×103 kg/m3。(g取10N/kg)【答案】(1)排開液體體積;B、D;1.2;A、E; (2)不變; 4;2.5×103。【解析】(1)在CD中,相同的因素是液體密度,不同因素是排開液體體積,所以實驗步驟B、C和D可以探究浮力大小與排開液體體積的關系;步驟B和D可以測出物塊浸沒在水中時受到的浮力F?。紾﹣FD=3N﹣1.8N=1.2N;步驟A、E可測出圓柱體排開的水所受重力G排=2.2N﹣1N=1.2N;(2)物體未浸入水中時h=0,從圖乙可讀出此時彈簧測力計的示數等于物體的重力G=3N,在未完全浸入時彈簧測力計的示數逐漸減小,則浮力逐漸增大;當h≥4cm時,物體所受的浮力不再發生變化,可知當h=4cm時,物體開始完全浸沒,且可得出圓柱體的高度為4cm;由阿基米德原理F?。溅岩篤排g得:V排===1.2×10﹣4m3,因為浸沒,所以V物=V排=1.2×10﹣4m3,物體質量為:m===0.3kg,物體密度為:ρ===2.5×103kg/m3。7.如圖所示是小梁同學驗證阿基米德原理的一個實驗過程圖:(1)如果是你做這個實驗,為了減小誤差,則圖中的操作步驟順序為 。(2)圖中 兩個步驟是為了測量浮力的大小,實驗步驟A、B、C、D中,彈簧測力計的示數依次為Fa、Fb、Fc、Fd,若這些示數之間的關系滿足(用式子表示) ,則可證明,浸入液體中的物體所受浮力的大小 物體排開的液體所受重力的大小 (選填“大于”、“小于”或“等于”)。(3)下表是小梁同學實驗時設計的表格及填寫的實驗數據,請你將該表格補充完整:實驗 次數 物重 G/N 物體浸沒在水中測力計示數F/N 空桶重 G0/N 浮力 F浮/N 排開水重 G排/N1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.52 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.43 2.4 1.7 1.3 0.6 0.7(4)小梁同學在進行數據分析時,發現第2次實驗數據與其他兩次反映的規律不相符,同組的小欣提據小梁可能是在使用彈簧測力計時,沒有調零所導致的,你覺得這樣測量出的浮力值會 (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【答案】(1)DABC或者ADBC; (2)AB;Fa﹣Fb=Fc﹣Fd; 等于;(3)桶與排開水的重力G總/N;0.7;(4)不變。【解析】(1)為了減小誤差,在小桶接水前,應先分別測出石塊和空桶的重力,所以合理的實驗順序為DABC或ADBC;(2)圖A測出了物體的重力,圖B測量的是物體浸在水中時測力計的拉力,由稱重法可測出物體受到的浮力,所以圖中AB兩個步驟是為了測量浮力的大小;石塊的重力為G=Fa,浸沒在水中時的拉力為Fb,則F?。紽b﹣Fa;被石塊排開水的重力等于桶和水的總重與空桶重力之差,則G排=Fc﹣Fd;若Fb﹣Fa=Fc﹣Fd;則可證明,浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小,即F浮=G排。(3)由(2)知,物體浸沒液體中受到的浮力:F?。紽a﹣Fb,物體排開液體的重力:G排=Fc﹣Fd故表中空白處應填寫:桶與排開水的重力G總/N;第3次實驗中物體受到的浮力F?。?.4N﹣1.7N=0.7N,(4)在使用彈簧測力計時,若指針沒有調零,則每次測量值比真實值值總是偏大(?。┮欢ǖ闹?,故兩次力的差值是不變的,即測量出的浮力值會不變。8.如圖所示,水平桌面上放置底面積為80cm2,質量為400g的圓柱形容器,容器內裝有16cm深的某種液體。用彈簧測力計懸掛著底面積為40cm2的長方體物塊從液面逐漸浸入液體直到浸沒,彈簧測力計示數F與物塊下表面浸入液體深度h的部分關系如圖所示,(圓柱形容器的厚度忽略不計且液體始終沒有溢出),則下列說法錯誤的是( ?。? A.液體的密度是2.5×103kg/m3B.物塊浸沒時受到的浮力大小是8NC.物塊剛浸沒時,容器對桌面的壓強是5.5×103PaD.彈簧測力計示數為0時,液體對物塊下表面的壓力大小是16N【答案】D【解析】AB.由圖象知,當h=0時(即物體還沒有浸入液體中),測力計的示數F示1=10N,由二力平衡條件可得物塊的重力G=F示1=10N當浸入深度h≥8cm時,測力計的示數不變,說明此時浮力不變,物塊完全浸沒在液體中,且此時測力計的示數F示2=2N;則物塊浸沒時受到的浮力F浮=G-F示2=10N-2N=8N由圖象可知物塊的高h=8cm,物塊浸沒時排開液體的體積V排=V物=S物h=40cm2×8cm=320cm3=3.2×10-4m3液體的密度故AB正確,不符合題意;C.圓柱形容器的底面積為80cm2,最初液體的深度為16cm,則液體的質量m液=ρ液V液=ρ液S容器h0=2.5×103kg/m3×80×10-4m2×0.16m=3.2kg液體的重力G液=m液g=3.2kg×10N/kg=32N容器的重力G容=m容g=0.4kg×10N/kg=4N物塊剛浸沒時,液體對物塊的浮力為8N,由力作用的相互性可知,物塊對液體的壓力F壓=F浮=8N將物塊、圓柱形容器、液體看做一個整體,則其對桌面的壓力F=G液+G容+F壓=32N+4N+8N=44N容器對桌面的壓強故C正確,不符合題意;D.當物塊完全浸入液體時,所受到的浮力為8N,其本身重10N,即G>F浮所以物塊在下降過程中測力計示數不可能為零;現在測力計示數為0,說明此時物塊沉底,在物塊沉底時液體的深度物塊的底面積S物=40cm2=4×10-3m2液體對物塊下表面的壓力F=p液S物=ρ液gh′S物=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.2m×40×10-4m2=20N故D錯誤,符合題意。故選D。9.在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,同學們根據生活經驗,提出了浮力大小可能與下列因素有關的猜想:①與物體浸入液體中的深度有關; ②與物體排開液體的體積有關; ③與液體的密度有關。(1)請你寫出能夠支持猜想③的一個生活現象: ??;(2)進行探究時,實驗步驟和彈簧測力計的示數如圖甲所示。觀察并分別比較圖中有關數據可知:當物體浸沒在水中時,受到的浮力為 N;(3)當物體從接觸水面開始,到浸沒于水中,直至浸沒到更深位置(未觸底),在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關系的圖像是 (選填“①”或“②”)。【答案】(1)同一個雞蛋在清水中下沉,在一定濃度的鹽水中可以漂浮。(2)0.8(3)②【解析】(1)寫出能夠支持猜想③的一個生活現象:同一個雞蛋在清水中下沉,在一定濃度的鹽水中可以漂浮。(2)根據A圖可知,該物體的重力G=4N;根據C圖可知,該物體完全浸沒在水中時測力計的示數為3.2N,那么它受到的浮力:F浮力=G-F拉=4N-3.2N=0.8N。(3)當物體從接觸水面開始,到浸沒于水中,直至浸沒到更深位置的過程中,該物體排開水的體積逐漸增大,然后保持不變。根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,它受到的浮力先增大再保持不變,故選②。10.兩位同學分別用圖1和圖2裝置探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”。(1)圖1中,排開液體所受的重力G排= F4- ?。ㄟx填“F1”“F2”或“F3”)。(2)乙同學按圖2進行實驗時,隨著升降臺升高,物體緩慢浸入盛滿水的溢水杯中。測力計A、 B示數的變化量 ?。ㄟx填“相等”或“不相等”)。(3)若要驗證阿基米德原理,兩實驗中的金屬塊 (選填“一定”或“不一定”)要浸沒在水中。(4)比較兩方案,你覺得哪個更好并說明理由 。【答案】(1)F2 (2)相等 (3)不一定(4)圖乙方案更好,測力計固定示數更穩定,能同時觀察測力計A、B示數變化。(或圖甲方案好,操作方便)【解析】(1)根據圖片乙可知,空小桶的重力G桶=F2,排開水與小桶的總重力G總=F4,則排開液體所受的重力G排 = F4-F2;(2)乙同學按圖2進行實驗時,隨著升降臺升高,物體緩慢浸入盛滿水的溢水杯中。測力計A、 B示數的變化量相等。(3)阿基米德原理適用于所有的氣體和液體,因此兩個實驗中的金屬塊不一定要浸沒在水中。(4)我覺得圖乙方案更好,理由:測力計固定示數更穩定,能同時觀察測力計A、B示數變化。(或圖甲方案好,操作方便)四、整理任務(1.錯題原因分析、解決方法;2.存在的疑點及對策......)在本課時內容講解分析之后,根據學習活動中的實際情況進行整理。21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫