八年級物理下冊第十章第1節(jié)浮力課件(新版)新人教版

《尖子生學案(xuéàn)》人教版物理八年級下冊第十章浮力(fúlì)第3節(jié)物體的浮沉條件(tiáojiàn)及應用第一頁，共15頁?！都庾由鷮W案(xuéàn)》人教版物理八年級下冊第十章判斷浮力的大小時忽略了物體的沉浮(chénfú)條件(規(guī)律方法)例1質(zhì)量相同的銅、鐵、鋁三個實心金屬塊,投入水銀中后受到的浮力分別為F1,F2,F3,這三個力的大小關系是 ()A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3C.F1<F2<F3 D.無法判斷〔解析〕因為銅、鐵、鋁塊都是實心的,并且它們的密度都小于水銀的密度,所以將它們放入水銀中后都將漂浮(piāofú),所受浮力都等于自重,又因為質(zhì)量相同(自重相同),所以受浮力都相同.故正確答案為B.B判斷物體所受浮力的大小時(xiǎoshí),首先要判斷物體的浮沉情況,然后再根據(jù)浮沉條件或阿基米德原理判斷浮力的大小.第二頁，共15頁。判斷浮力的大小時忽略了物體的沉浮(chénfú)條件(規(guī)律方1.把重5N、密度為0.9×103kg/m3的實心物體投入水中,當物體靜止時,物體處于(chǔyú)狀態(tài)(填“漂浮”“懸浮”或“沉在水底”),物體所受的浮力是N.(水的密度為1.0×103kg/m3)

5提示:利用物體的浮沉條件(tiáojiàn)判定,實心物體密度小于水的密度,故物體漂浮在水面上;物體漂浮在水面上,浮力等于物體重力.漂浮(piāofú)第三頁，共15頁。1.把重5N、密度為0.9×103kg/m3的實心物體投根據(jù)物體(wùtǐ)的狀態(tài)判斷液體密度的關系(規(guī)律方法)〔解析〕小球在甲杯中漂浮(piāofú),在乙杯中懸浮,則根據(jù)物體的浮沉條件可知,它在兩種情況下受到的浮力均等于重力,重力一定,則浮力相等,故A,B兩項錯誤;小球在甲杯中漂浮(piāofú),甲中鹽水密度大于小球的密度,在乙杯中懸浮,乙中鹽水密度等于小球的密度,說明甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度,C正確;兩杯中液面相平,h相等,甲中鹽水的密度大于乙中鹽水的密度,由公式p=ρgh可知,甲杯底部所受液體的壓強較大,故D錯誤.故正確答案為C.C將同一實心物體放在不同的液體中,若物體漂浮(piāofú),則肯定有ρ物<ρ液,若物體懸浮,則肯定有ρ物=ρ液,若物體沉底,則肯定有ρ物>ρ液.例2

(2015·泰安中考)甲、乙兩只完全相同的杯子盛有密度和體積都不同的鹽水,將同一個小球先后放入杯中,當小球在鹽水中靜止時兩杯中的液面相平,如圖10-35所示.則 ()A.小球在甲杯中受到鹽水的浮力大于在乙杯中受到的浮力B.小球在甲杯中受到鹽水的浮力小于在乙杯中受到的浮力C.甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度D.圖中,鹽水對甲杯底的壓強小于鹽水對乙杯底的壓強第四頁，共15頁。根據(jù)物體(wùtǐ)的狀態(tài)判斷液體密度的關系(規(guī)律方法)〔解2.(2015·萊蕪中考)如圖所示,把一小球先后放入盛有不同液體的甲、乙兩個容器(róngqì)中,在甲容器(róngqì)中小球漂浮在液面上,在乙容器(róngqì)中小球加速下沉到容器(róngqì)底部.已知:小球在甲容器(róngqì)中受到的浮力為F1,小球在乙容器(róngqì)中受到的浮力為F2,甲容器(róngqì)中的液體密度為ρ1,乙容器(róngqì)中的液體密度為ρ2,則下列判斷正確的是 ()A.F1>F2B.F1<F2C.ρ1>ρ2 D.ρ1<ρ2[提示:由圖可知,小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和下沉狀態(tài),從力的角度看,小球在甲液體中受到的浮力(fúlì)等于自身的重力,小球在乙液體中受到的浮力(fúlì)小于自身的重力,所以F1>F2,故A正確,B錯誤;從密度的角度看,小球的密度小于甲液體的密度,大于乙液體的密度,所以ρ1>ρ2,故C正確,D錯誤.]AC第五頁，共15頁。2.(2015·萊蕪中考)如圖所示,把一小球先后放入盛有不同漂浮問題六規(guī)律(guīlǜ)(規(guī)律(guīlǜ)方法)規(guī)律一:“二力平衡”,即物體(wùtǐ)漂浮在液面上,所受浮力等于重力(F浮=G物).規(guī)律二:“質(zhì)量相等”,即物體(wùtǐ)漂浮在液面上,所排開液體的質(zhì)量等于其質(zhì)量(m排=m物).規(guī)律三:“浮體定比”,即物體(wùtǐ)漂浮在液面上,排開液體的體積與其總體積之比等于物體(wùtǐ)密度與液體密度之比(V排∶V物=ρ物∶ρ液).規(guī)律四:“任漂、浮等”,即物體(wùtǐ)任意漂浮在不同液面上,所受浮力相等(F1=F2=G物).規(guī)律五:“密大浸少”,即物體(wùtǐ)漂浮在不同液面上,在密度大的液體里浸入的體積少.規(guī)律六:“三力平衡”,即將漂浮物體(wùtǐ)全部浸入液體中,物體(wùtǐ)受到浮力、重力及壓力或拉力作用處于平衡狀態(tài)(F浮'=G物+F壓或拉),需加的豎直向下的外力等于液體對物體(wùtǐ)增大的浮力(F壓或拉=F浮'-G物).第六頁，共15頁。漂浮問題六規(guī)律(guīlǜ)(規(guī)律(guīlǜ)方法)規(guī)律一

(2015·廣東中考)如圖10-36所示為一種自制簡易密度計,它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的,用它來測量液體密度時,該密度計

在被測液體中(選填“懸浮”“漂浮”或“下沉”).將其分別放入裝有液體密度為ρ1和ρ2的兩個燒杯中,可以判斷:ρ1

ρ2.若該密度計兩次測量中排開液體的質(zhì)量分別為m1,m2,則m1

m2.(后兩空選填“<”“=”或“>”)例3〔解析〕密度計放在兩種液體中都漂浮,根據(jù)漂浮條件可知,密度計在甲、乙兩種液體中受到的浮力都等于密度計受到的重力G,即:F浮1=F浮2=G,由圖知密度計排開液體的體積(tǐjī)V排1>V排2,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,密度計排開甲液體的體積(tǐjī)大,所以甲液體的密度小,即ρ1<ρ2.兩次浮力相等,根據(jù)阿基米德原理可知兩次排開液體的重力相等,所以兩次排開液體的質(zhì)量相等.漂浮(piāofú)<=第七頁，共15頁。(2015·廣東中考)如圖10-36所示為一種3.(2015·內(nèi)江中考(zhōnɡkǎo))密度為0.8×103kg/m3的實心木塊,輕放于足夠深的水中,木塊靜止后,浸入水中的體積與木塊體積之比為 ()A.4∶5B.4∶1C.1∶4 D.1∶1A提示:因為木塊漂浮于水面上,所以F浮=G木,因為F浮=ρ水gV排,G木=ρ木gV木,所以ρ水gV排=ρ木gV木,

第八頁，共15頁。3.(2015·內(nèi)江中考(zhōnɡkǎo))密度為0.8例1[綜合應用題]如圖10-37所示,一船在某水域(shuǐyù)作業(yè)時,將裝滿金屬工具的大鐵箱用繩子懸放入水.第一次放,因水太深,鐵箱沒觸碰到水底,此時船的吃水線在A處.換個地方第二次再放,鐵箱才接觸到水底.下列說法正確的是 ()A.鐵箱在船上時,船的吃水線在A處下方B.鐵箱接觸到水底時,船的吃水線仍在A處C.鐵箱接觸到水底時,船的吃水線在A處之下D.鐵箱接觸到水底時,船的吃水線在A處之上〔解析〕鐵箱在船上時浮力等于鐵箱和船的總重,第一次放時,船的吃水線在A處,此時浮力仍然等于鐵箱和船的總重,即等于鐵箱和船排開水的總重,所以同鐵箱在船上時相比,船排開水的重力減小,故鐵箱在船上時,船的吃水線在A處上方,所以A說法錯誤;第二次,鐵箱接觸到了水底,浮力與支持力之和等于它們的總重,因此,第二次的浮力小于第一次的浮力,根據(jù)公式(gōngshì)F浮=ρ水gV排,水的密度不變,所以船排開水的體積減小,因此船上浮了一些,所以鐵箱接觸到水底時,船的吃水線在A處之下,B,D說法錯誤,C說法正確.故正確答案為C.C【解題歸納】此題主要考查了物體的浮沉條件及應用,解決此題的關鍵是對船和物體做出正確的受力分析,找到正確的解決辦法,注意受力分析的整體法思想,同時(tóngshí)考查了對浮力公式的應用,要知道影響浮力大小的因素.第九頁，共15頁。例1[綜合應用題]如圖10-37所示,一船在某水域(s例2[理論推導題](2016·河南中考)如圖10-38所示,當溢水杯盛滿密度為ρ1的液體(yètǐ)時,把實心物塊放入杯中,物塊漂浮,靜止后溢出的液體(yètǐ)質(zhì)量為m1;當溢水杯盛滿密度為ρ2的液體(yètǐ)時,把同一物塊放入杯中,物塊沉底,靜止后溢出的液體(yètǐ)質(zhì)量為m2.則物塊的密度為 ()A.ρ1 B.ρ1 C.ρ2 D.ρ2〔解析〕設物塊的密度為ρ,體積為V,根據(jù)G=mg和ρ=可得物塊的重力(zhònglì)G=ρVg,當溢水杯盛滿密度為ρ1的液體時,把實心物塊放入杯中,物塊受到的浮力F浮1=m1g,物塊漂浮,則F浮1=G,即m1g=ρVg,有:ρ=……①,當溢水杯盛滿密度為ρ2的液體時,把同一物塊放入杯中,物塊受到的浮力F浮2=m2g,物塊沉底,則F浮2=ρ2gV排=ρ2gV,即m2g=ρ2gV,有:V=②,將②代入①可得,ρ=ρ2.故正確答案為D.D第十頁，共15頁。例2[理論推導題](2016·河南中考)如圖10-38例3[學科內(nèi)綜合題](2015·成都中考)在水平(shuǐpíng)桌面上有一個盛有水的容器,木塊用細線系住沒入水中,如圖10-39甲所示.將細線剪斷,木塊最終漂浮在水面上,且有2/5的體積露出水面,如圖乙所示.下列說法正確的是 ()A.甲、乙兩圖中,木塊受到水的浮力之比是5∶3B.甲、乙兩圖中,水對容器底部的壓強大小相等C.甲圖中細線對木塊的拉力與木塊受到的浮力之比是2∶5D.甲圖中容器對水平(shuǐpíng)桌面的壓力小于乙圖中容器對水平(shuǐpíng)桌面的壓力AC〔解析〕

甲圖中,F浮甲=ρ水gV,乙圖中,F浮=ρ水gV=ρ水gV,則F浮甲∶F浮乙=ρ水gV∶ρ水gV=5∶3,A正確;由題意知,甲圖水的深度大于乙圖水的深度,由于p=ρ水gh得,甲圖水對容器底的壓強更大,B錯誤;由乙圖知,木塊的重力G=F浮乙=ρ水gV,甲圖中,木塊受重力、浮力和細線的拉力作用,則F=F浮甲-G=ρ水gV-ρ水gV=ρ水gV,F∶F浮甲=ρ水gV∶ρ水gV=2∶5,C正確;以整體為研究對象,甲、乙圖中容器對桌面的壓力都等于容器、水和木塊的總重力,D錯誤.故正確答案為AC.第十一頁，共15頁。例3[學科內(nèi)綜合題](2015·成都中考)在水平(shuǐ例4[實際應用題](2015·恩施中考)大家都知道“曹沖稱象”的方法,如圖10-40所示,我們來分享小曹沖所運用的智慧:(1)用物理知識解釋“稱象”的原理,前后兩次水面正對記號說明(shuōmíng):

(2)要推出“象重等于石頭重”的結論,必須附上的關鍵推理依據(jù)是

〔解析〕(1)由圖知,船上放大象和放石頭水面達到相同的記號,即排開水的體積相同,根據(jù)阿基米德(ājīmǐdé)原理知道兩種情況受到的浮力相同;(2)兩種情況船均為漂浮,由F浮=G可得大象和船的總重等于石頭和船的總重,由此得:G象=G石頭.前后兩次排開水的體積(tǐjī)相同物體漂浮的條件:浮力等于重力第十二頁，共15頁。例4[實際應用題](2015·恩施中考)大家都知道“曹沖稱例5[圖像(túxiànɡ)題](2015·紹興中考)將一密度比水小的木塊,系好繩子后放入如圖10-41甲所示容器中,并把繩子的另一端固定在容器底部的中央,然后沿器壁緩慢勻速倒入水(忽略其他因素影響),容器中水與木塊位置變化如圖乙.請你在丙圖中畫出木塊從加水開始到被完全浸沒后的過程中浮力隨時間的變化情況圖,并說出各段變化的理由.(溫馨提示:t1時木塊恰好離開杯底,t2時繩子剛好拉直,t3時木塊剛好完全浸沒.)〔解析〕由F浮=ρ液gV排,ρ液,g不變,V排越大,F浮越大;從0→t1加水過程中,木塊沒有離開杯底,木塊排開水的體積增大,浮力增大;從t1→t2加水的過程中,木塊離開杯底處于漂浮狀態(tài),排開水的體積不變,浮力不變;從t2→t3加水過程中,繩子拉直,木塊排開水的體積又不斷變大,浮力再次變大;從t3→t4加水過程中,木塊完全浸沒,排開水的體積不再(bùzài)發(fā)生變化,浮力也不再(bùzài)發(fā)生變化.圖像如圖10-42所示.第十三頁，共15頁。例5[圖像(túxiànɡ)題](2015·紹興中考)將例6〔解析〕(1)①蠟塊的重力:G=mg=10×10-3kg×10N/kg=0.1N<0.2N,即:蠟塊的重力小于彈簧測力計的分度值,無法直接精確測量,所以(suǒyǐ)支持方案二.②把蠟塊放在水中浮在水面時,測出蠟塊排開水的體積,這樣用阿基米德原理求出的浮力不是蠟塊浸沒在水中受到的浮力.應該利用“助沉法”使蠟塊浸沒在水中,測出蠟塊排開水的體積.(2)在蠟塊中插入鐵釘,蠟塊的重力增大,當重力大于浮力時,蠟塊就會下沉.方案一:將一根鐵釘全部插入蠟塊,在改變重力的同時浮力是不變的;方案二:沒有將鐵釘全部插入蠟塊,在改變重力的同時,蠟塊排開水的體積增大,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知浮力變大,無法找到浮力和重力的關系.甲、乙兩位同學分別對“物體的浮沉條件”進行了探究.(1)甲同學的探究方案實驗器材:彈簧測力計(量程為0~5N,分度值為0.2N)、天平(帶砝碼盒)、量筒及水、蠟塊(10g左右).探究問題:蠟塊的上浮條件.實驗過程:①首先測量蠟塊的重力:方案一是用彈簧測力計直接測出蠟塊的重力;方案二是用天平測出蠟塊的質(zhì)量,再求出重力.(g取10N/kg)實你支持方案,理由是.②測量蠟塊受到的浮力:量筒中放入適量的水,把蠟塊放在水中浮在水面時,測出蠟塊排開水的體積,用阿基米德原理求出浮力.你認為上述操作存在的問題是:.③通過比較(bǐjiào)蠟塊的重力和受到的浮力,可知蠟塊上浮的條件.(2)乙同學的探究方案實驗器材:裝有水的大燒杯、蠟塊、鐵釘(如圖10-43所示).驗過程:①首先測量蠟塊的重力:方案一是用彈簧測力計直接測出蠟塊的重力;方案二是用天平測出蠟塊的質(zhì)量,再求出重力.(g取10N/kg)探究問題:蠟塊的下沉條件.實驗過程:把蠟塊浸沒在水中,松手后,發(fā)現(xiàn)蠟塊要上浮直至漂浮在水面.為了使浸沒在水中的蠟塊會下沉,設計了兩種實驗方案.方案一:將一根鐵釘全部插入蠟塊中,然后將蠟塊浸沒在水中松手,發(fā)現(xiàn)蠟塊沉入水底.方案二:用同樣的鐵釘,但只將其部分插入蠟塊中,將蠟塊浸沒在水中松手,發(fā)現(xiàn)蠟塊也沉入水底.①從物體受力的角度看,在蠟塊中插入鐵釘是為了改變的大小.②能夠得到的實驗結論是:.③雖然兩種方案的實驗結果基本一致,但老師認為方案一更科學.你認為老師這樣評價的主要理由是:.二彈簧(tánhuáng)測力計的分度值大于蠟塊重力蠟塊沒有浸沒在水中重力物體的重力大于浮力時,物體下沉方案一是在改變物體重力的同時,控制了浮力不變這一條件第十四頁，共15頁。例6〔解析〕(1)①蠟塊的重力:甲、乙兩位同學分利用(lìyòng)浮力秤測密度例7山東省聊城市莘縣莘亭鎮(zhèn)一農(nóng)民企業(yè)家利用廢棄的煤石灰粉制作(zhìzuò)的節(jié)能、環(huán)保免燒磚,可廣泛應用于建筑業(yè),受到了中央電視臺等多家媒體的關注.(1)考慮磚的用途,如果讓你來做技術鑒定,應對磚的哪些指標或?qū)傩赃M行檢測(要求至少答出兩種不同類別的指標或?qū)傩?密度除外).(2)張揚同學想利用如圖10-44甲