沪科版物理八下 期末总复习 第三课时 浮力（教案）

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期末总复习第三课时 浮力教学过程一、核心知识梳理浮力概念无论是液体还是气体，对浸在其中的物体都有竖直向上的托力产生的原因液体内部存在压强，且深度不同，压强不同实验探究实验：探究浮力的大小与哪些因素有关实验方法：控制变量法实验表明：①物体浸没在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关。液体的密度相同时，物体浸在液体中的体积越大，物体所受的浮力就越大。②物体浸没在液体中所受浮力的大小，跟它浸没在液体中的深度无关。③物体浸在液体中所受浮力的大小，跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。阿基米德原理实验探究实验：探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系实验步骤（1）如图甲所示，先测出空小桶所受的重力G桶。（2）如图乙、丙所示，用称重法测出物体在液体中所受的浮力，F浮=G-F拉。（3）如图丁所示，将丙中小桶收集物体排开的液体进行测量，测出小桶和物体排开的液体所受的重力G总。（4）物体排开的液体所受的重力G排=G总-G桶。内容浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小公式注意（1）由公式F浮=G排还可以推导出F浮=G排=m排g=ρ液V排g，m排指物体排开液体的质量，V排指物体排开液体的体积，由此也可以看出，浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关。（2）阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体，浸入气体中的物体所受浮力为F浮=G排=m排g=ρ气V排g。（3）原理中说的“浸在液体中”包含两种状态：一是物体全部浸在液体中，即物体浸没在液体中，此时V排=V物；二是物体的一部分浸入液体中，另一部分露在液面以上，此时V排<V物。物体的浮沉条件物体的浮沉状态是由物体的受力情况决定的。计算浮力的几种方法：（1）称重法：F浮=G-F拉。（2）压力差法：F浮=F向上-F向下。（3）公式法：利用阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液V排g。（4）平衡法：物体漂浮或悬浮时，物体处于平衡状态，F浮=G。浮力的应用轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计 二、高频考点归纳考点一  探究浮力大小与哪些因素有关例1  如图所示，是同学们在“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。图甲、乙、丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题：（1）图甲中，弹簧测力计的示数F1=________N。（2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为________N。（3）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与________有关；分析________两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。（4） 实验中釆用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为________法。解析：（1）由图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.8N。（2）由图甲和图丙知，物体完全浸没在水中时所受的浮力为。（3）由乙、丙两图实验数据得，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关；为了得出物体所受浮力大小与液体密度有关，需确保物体排开液体的体积相同，而物体所在的液体的密度不同，所以应分析丙和丁两图的实验数据。（4）因为物体在液体中受到的浮力可能受到多个因素影响，所以在探究本实验时，需要采用控制变量法。答案：（1）4.8  （2）2  （3）物体排开液体的体积  丙和丁  （4）控制变量 考点二  物体的浮沉例2  小明学习了浮力知识后，利用家中的物品做了几个小实验。（1）小明把小萝卜放入水中，小萝卜漂浮在水面上，此时它受到的浮力为F浮，重力是G萝，那么F浮      G萝（选填“＞” “＜”或“=”）。
   （2）小明把小萝卜从水里捞出擦干，再放入足够多的白酒中，小萝卜沉底了，此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排       V萝（选填“＞”“＜”或“=”）。
   （3）小明还想测量小萝卜的密度，于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下：
    ①在茶杯中倒入适量的水，在水面处用记号笔做好标记，用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0；
    ②将小萝卜轻轻地放入水中静止后，用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1；
    ③将茶杯中的水全部倒出，取出小萝卜擦干，再向杯中慢慢地倒入白酒直至        为止；
    ④将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后，用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
   （4）水的密度用ρ水来表示，请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达式ρ萝=         。解析：（1）由题可知，小萝卜漂浮在水面上，可得受到的浮力F浮与重力G萝相等，即F浮＝G萝。（2）由题可知，小萝卜放在酒中沉底了，可得：V排＝V萝。（3）由题可知，萝卜在酒中沉底，测出萝卜放入酒后液面上升的高度，即可根据V＝Sh计算萝卜的体积，容器为柱形，因此只需测出变化的高度即可，根据题意，在未放入萝卜时，应把白酒倒至与水面齐平的位置，即标记处。（4）设圆柱形茶杯的底面积为S，萝卜在酒中沉底，可知其排开酒的体积等于萝卜的体积，即V萝=S（h2﹣h0），萝卜在水中漂浮，F浮=G萝；其排开水的体积V排水=S（h1﹣h0），可得：ρ水V排水g=ρ萝V萝g，解得萝卜的密度：ρ萝===。答案：（1）＝  （2）＝  （3）③标记处  （4）考点三  压强和浮力的综合例3 （     •怀化）某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。现将体积为1.25×10-4m3、质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）正方体受到的重力的大小；（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮；（3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。解：（1）正方体的重力G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N；（2）正方体浸没在水中，V排＝V＝1.25×10﹣4m3，则F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣4m3＝1.25N；（3）正方体沉在底部，由于处于静止状态，则受力平衡，即G＝N+F浮，所以，N＝G﹣F浮＝4N﹣1.25N＝2.75N；由于支持力与压力是一对相互作用力，则可知正方体对容器底部的压力F＝N＝2.75N，正方体的边长L＝==0.05m，则正方体对容器底部的压强p＝＝＝1.1×103Pa。