第10章 第2節(jié) 第2課時

1、第二課時浮力的三種計算方法教學(xué)目標【知識與技能】1知道浮力的三種計算方法2能運用阿基米德原理解決簡單的問題【過程與方法】1培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、解決問題的能力2利用阿基米德原理對浮力現(xiàn)象中的有關(guān)問題進行計算【情感、態(tài)度與價值觀】1通過阿基米德原理的探究活動 ,體會科學(xué)探究的樂趣2通過運用阿基米德原理解決實際問題 ,意識到物理與生活的密切聯(lián)系.重點難點【重點】運用阿基米德原理解答和計算有關(guān)浮力的問題【難點】運用阿基米德原理解答和計算有關(guān)浮力的問題教學(xué)過程知識點一方法一稱重法【合作探究】稱重法：用彈簧測力計測量浮力大小物體的受力情況如下圖 ,由力的平衡可知 ,GF浮F示 ,那么F浮GF示例1一物體

2、在彈簧測力計下 ,示數(shù)為8 N ,當它浸入水中時 ,示數(shù)為3 N ,此時物體所受的浮力為(B)A3 NB5 NC8 ND11 N【跟進訓(xùn)練】某實驗小組在探究“浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系時 ,做了如下圖的四次測量 ,彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3和F4 ,那么(B)AF浮F1F2 BF浮F4F1CF浮F2F3 DF浮F2F4知識點二方法二壓力差法【合作探究】壓力差法：F浮F向上F向下 ,如下圖例2同一物體分別按如下圖兩種方式置于同種液體中 ,那么以下說法中正確的選項是(B)A物體第一次受到的壓力差大于第二次受到的壓力差B物體第一次受到的壓力差等于第二次受到的壓力差C物體第一次受到的

3、壓強差大于第二次受到的壓強差D物體第一次受到的壓強差等于第二次受到的壓強差【跟進訓(xùn)練】如下圖 ,Q為銅制零件 ,其上部為邊長L0.2 m的立方體 ,下部為邊長l0.1 m的立方體Q的下外表與容器底部黏合 ,且水面恰好與Q上外表相平 ,g取10 N/kg ,那么零件所受的浮力為(C)A0B20 N C60 ND80 N解析：因為下部立方體與容器底部黏合 ,故水沒有產(chǎn)生向上的壓力上部立方體的下外表積的一局部(與水接觸)受到向上的壓力 ,這局部的面積SL2l2(0.2 m)2(0.1 m)20.03 m2 ,這局部外表受到水的壓強為pgh1.0×103 kg/m3×10 N/kg

4、×0.2 m2 000 Pa ,由于浮力是物體上、下外表的壓力差產(chǎn)生的 ,所以F浮pS2 000 Pa×0.03 m260 N.知識點三方法三阿基米德原理法【合作探究】阿基米德原理法：F浮G排m排g液gV排A求浮力直接用公式計算物體所受的浮力例3(江蘇常德中考)如下圖用一細繩拴住體積為0.6 dm3重為4 N的木塊 ,使它浸沒在水中 ,此時繩的拉力為多大？解答木塊浸沒在水中所受浮力F浮水gV排1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.6×103 m36 N物體受豎直向下的重力、細線的拉力和豎直向上的浮力 ,所以拉力FF浮G6 N

5、4 N2 N.B求物體的體積和密度在物體全部浸沒或知道浸入比例的情況下 ,根據(jù)變形式V排 ,可以得到V排 ,繼而求得物體的體積V物 ,物體完全浸沒時 ,V物V排；知道了物體浸入的比例 ,也可以得到V物由物體的體積V物和物體的重力G就可以求得物體的密度物例4如圖甲所示 ,水平面上有一底面積為5.0×103 m2的圓柱形薄壁容器 ,容器中裝有質(zhì)量為0.5 kg的水現(xiàn)將一個質(zhì)量分布均勻、體積為5.0×105 m3的物塊(不吸水)放入容器中 ,物塊漂浮在水面上 ,物塊浸入水中的體積為4.0×105 m3.(g取10 N/kg ,水的密度水1×103 kg/m3)

6、(1)求物塊受到的浮力大小(2)求物塊的密度解答(1)V排4.0×105m3 ,那么F浮水gV排1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×105 m30.4 N(2)由于物塊漂浮在水面上 ,那么物塊的重力GF浮0.4 N ,那么質(zhì)量m0.04 kg；物塊的密度0.8×103 kg/m3.C求液體的密度知道了V排和F浮 ,就可以求得待測液體的密度液例5如下圖 ,一個邊長為10 cm的正方體豎直懸浮在某液體中 ,上外表受到液體的壓力F1為5 N ,下外表受到液體的壓力F2為13 N以下說法錯誤的選項是(C)A正方體受到的浮力為8 N

7、B液體的密度為0.8×103 kg/m3C正方體上外表到液面的距離h5 cmD液體對物體下外表的壓強為1.3×103 Pa【教師點撥】利用阿基米德原理可以不需要天平和量筒就可以巧妙地測出固體、液體的密度.【跟進訓(xùn)練】1(多項選擇)甲、乙兩個實心物塊 ,它們的質(zhì)量相同 ,其密度分別為0.8×103 kg/m3和0.4×103 kg/m3.甲、乙物塊均用固定在容器底的彈簧拉住 ,使它們浸沒在水中靜止 ,如下圖 ,此時(AD)A甲、乙物塊所受浮力之比為12B甲、乙物塊所受浮力之比為21C甲、乙物塊所受彈簧拉力之比為23D甲、乙物塊所受彈簧拉力之比為162燒杯內(nèi)

8、盛有某種液體 ,用細線將一體積為0.1 dm3的鋁塊系在彈簧測力計下 ,使其浸沒于某液體中 ,靜止時彈簧測力計的示數(shù)為1.5 N該鋁塊在液體中受到的浮力為1.2 N ,此液體的密度為1.2×103 kg/m3.(鋁的密度為2.7×103 kg/m3)解：(1)鋁塊的體積V0.1 dm31×104 m3 ,由可得 ,鋁塊的質(zhì)量m鋁V鋁2.7×103 kg/m3×1×104m30.27 kg ,鋁塊的重力Gmg0.27 kg×10 N/kg2.7 N ,鋁塊所受的浮力F浮GF示2.7 N1.5 N1.2 N(2)物體浸沒在液體中

9、 ,那么V排V1×104 m3 ,由F浮液gV排可得液體的密度液1.2×103 kg/m3.知識點四三種方法的綜合運用【合作探究】例6如下圖 ,當?shù)踉趶椈蓽y力計下的物體浸在水中的體積為物體體積的時 ,彈簧測力計的示數(shù)為5.0 N；當物體浸在水中的體積為物體體積的時 ,彈簧測力計的示數(shù)為3.5 N從彈簧測力計上取下物體將其緩慢地放入水中(容器足夠大 ,水足夠多) ,那么物體靜止時受到的浮力為(C)A9.0 NB8.5 NC8.0 ND7.5 N解析：此題考查浮力公式F浮液gV排和密度公式的應(yīng)用 ,難度較大根據(jù)題意得水g·V物G5 ,水g·V物G3.5 ,聯(lián)

10、立組成方程組 ,解得G8.0 N ,V物9×104 m3 ,所以物體的密度為物0.89×103 kg/m3 ,那么物<水 ,物體漂浮 ,F浮G8.0 N應(yīng)選C.【教師點撥】求解浮力問題的一般步驟：(1)明確研究對象 ,進行受力分析 ,并畫出受力示意圖(2)確定物體的狀態(tài) ,是實心的還是空心的 ,是一局部浸入還是全部浸入(3)根據(jù)圖象或信息找到物體的邊長、受到的拉力等(4)列出物體處于平衡狀態(tài)下的力的平衡方程(5)根據(jù)求浮力的三種計算方法得出浮力(6)解方程求出未知量【跟進訓(xùn)練】(四川瀘州中考)如下圖 ,用彈簧測力計稱得盛滿水的溢水杯總重為6.0 N ,將一鵝卵石用細線系好后測得其重力為1.4 N ,將這一鵝卵石沒入溢水杯后測力計的示數(shù)為0.9 N ,假設(shè)將溢出水后的溢水杯和浸沒在水中的鵝卵石一起掛在彈簧測力計上 ,靜止時彈簧測力計的示數(shù)為F(水1.0×103 kg/m3 ,g取10 N/kg)那么以下說法正確的選項是(B)A丙圖中溢水杯溢到小桶中的水的質(zhì)量為90 gB丙圖中 ,浸沒在水中的鵝卵石所受浮力為0.5 NC丁圖中 ,彈簧測力計的示數(shù)F應(yīng)為7.4 ND鵝卵石的密度為1.56 g/cm3解析：由圖可知 ,丙圖中鵝卵石受到浮力F浮G石F拉1.4 N0.9 N0.5 N根據(jù)阿基米德原理 ,溢水杯溢到小桶中的水的重力G浮F浮0.5 N ,那