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2019-2020年八年級科學上冊 水的浮力(二)——物體浮沉條件學案 浙教版
學習目標
1.鞏固浮力的概念和阿基米德原理。
2.能用力和運動的關系推導出物體在液體中浮沉的條件。
3.會應用浮沉條件分析一些實例。
課堂學習設計
[課前練習]
1.浸沒在液體中的物體，它在液體中的深度越深，受到的浮力 ( C )
A.越大 B.越小 C.不變 D.都有可能
2.兩只完全相同的燒杯，一只裝滿水，另一只也裝滿水，但水面上漂浮著一塊木塊，如果將它們同時放在一臺已調(diào)平的天平左右兩盤上，則 ( A )
A.天平平衡
B.天平不平衡，有木塊的一邊輕
C.天平不平衡，有木塊的一邊重
D.因不知木塊重，所以無法判斷天平是否能平衡
3.有一金屬球，在空氣中稱時彈簧秤示數(shù)為14.7牛，浸沒在水中稱時彈簧秤示數(shù)為4.9牛，已知金屬的密度是3103千克／米3，通過計算判斷該金屬球是空心的還是實心的。
[解] m球＝＝＝1.5千克
V實＝＝＝510-4米3
F球＝G—G＇＝14.7?！?.9牛＝9.8牛
F浮＝ρ水gV排 V排＝V球
V球＝＝＝10-3米3
因為V球>V實 所以此金屬球是實心的。
[科學探究]
一、實驗
將裝有不同質(zhì)量的沙的乒乓球放入水中，觀察現(xiàn)象，可以觀察到 三只球在水中所處狀態(tài)(深度)不同 。
二、物體浮沉條件
1.設想一物體浸沒于液體中，如圖1—25所示，對浸沒在液體中的物體進行受力分析可能出現(xiàn)三種不同情況:
(1)當F浮>G時，根據(jù)力和運動的關系，可知物體將 上浮 ，當部分體積露出液面時，排開體積減小，受到浮力減小，最后F浮＝G，物體處于 漂浮 狀態(tài)。
(2)當F?。紾時，由于物體受平衡力作用，物體處于 懸浮 狀態(tài)，此時物體可以停留在液體內(nèi)部任一位置。
(3)當F浮
ρ物時，上浮，最后漂浮；
(2)ρ液＝ρ物時，懸浮；
(3)ρ液<ρ物時，下沉。
3.物體的浮沉是一個非常常見的現(xiàn)象，生活中有大量事件都可以用物體浮沉的條件作出合理的解釋。
閱讀p.24有關內(nèi)容，然后要求同學討論p.24的三幅圖如何用物體浮沉條件來解釋。
4.物體漂浮在液面上的條件:
F?。紾物，V排ρ物，V排G木。
(1)木塊在上浮過程中，當木塊尚未露出水面時，由排開液體受到的重力大小不變，故受到浮力大小將不發(fā)生改變。
(2)木塊受到的重力。G木＝m木g＝ρ木gV木＝0.6103千克／米3 9.8牛／千克 210-3米3＝11.8牛
由于木塊最后處于漂浮狀態(tài)，則有F＇?。溅阉甮V排＝G木
所以V排＝＝＝1.210-3米3
所以V露＝V木—V排＝0.810-3米3＝0.8分米3
[答] 略
[例2] 現(xiàn)有甲、乙兩種實心物體，已知ρ甲＝1.2103千克／米3，ρ乙＝0.8103千克／米3，ρ水＝1.0103千克／米3。
(1)當取相同質(zhì)量的甲、乙兩種固體，投入到水中，甲和乙兩物體所受浮力之比F甲:F乙是多少?
(2)當取相同體積的甲、乙兩種固體，投入到水中，則甲和乙兩物體所受浮力之比F＇甲:F＇乙是多少?
[解析] 解此類題目的關鍵在于先根據(jù)物體和液體的密度大小判斷物體靜止時所處的狀態(tài)，即是沉在容器底還是懸浮或漂浮，然后再根據(jù)具體所處狀態(tài)和物體浮沉條件進行解答。
因為ρ甲>ρ水，所以甲物體放入水中應是下沉的。
ρ乙<ρ水，乙物體放入水中則應處于漂浮狀態(tài)。
(1)設m甲＝m乙＝m
F甲＝ρ水gV甲＝ρ水g＝
F乙＝G乙＝m乙g＝mg
＝＝＝
(2)設V甲＝V乙＝V
F＇甲＝ρ水gV甲＝ρ水gV
F＇乙＝G＇乙＝V乙ρ乙g＝Vρ乙g
所以＝＝＝
[答] 略
[課內(nèi)練習]
1.一只實心球浸沒在水中，則實心球 ( D )
A.一定下沉 B.一定上浮 C.一定懸浮 D.都有可能
2.一只實心球恰好能懸浮于酒精中(ρ酒精＝0.8103千克／米3)，把此球浸沒于水中，則 ( B )
A. 一定下沉 D.一定上浮 C.懸浮 D.都有可能
3.一塊馬鈴薯恰好能懸浮在某一濃度的鹽水中，如果將這塊馬鈴薯切成大小不等的兩塊，仍放到這一鹽水中，則 ( D )
A. 大的一塊下沉，小的一塊漂浮 B.兩塊都下沉
C.兩塊都上浮 D.兩塊都懸浮
4.某物體的質(zhì)量為100克，當把它放進盛滿水的容器中時，溢出50毫升的水，則此物體 ( B )
A.浮在水面上 B.沉到容器底部 C.懸浮在水中 D.無法判斷
[課時小結]
重點:1.能用力和運動的知識來分析物體的浮沉條件。
2.對實心物體能用物體密度和液體密度大小來分析判斷物體的浮沉情況。
3.能用物體浮沉條件來分析解決一些實際問題。
難點:能用物體浮沉條件分析和解題。
課外同步訓練
[基礎過關]
1.放在水中的一只雞蛋，由于雞蛋受到的 重 力大于 浮 力，雞蛋下沉。如果要使雞蛋能浮起來，可以 在水中加一些鹽 ，從而增加 液體密度 。
2.測定人體血液的密度，常采取在幾支試管內(nèi)分別裝入密度不同的硫酸溶液，再向每支試管中滴入一滴血液。若血液在其中一試管內(nèi)懸浮，則說明血液的密度就等于該試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度(每支試管內(nèi)硫酸銅溶液的密度是已知的)。這是為什么?
[解] 可以將血滴看成實心物體，根據(jù)物體的浮沉條件可知，處于懸浮狀態(tài)下的實心物體，物體的密度恰好等于液體的密度，故可以觀察血滴在哪支試管內(nèi)懸浮，則血液密度恰好等于該溶液的密度。
3.等重的實心銅塊和鉛塊，它們的質(zhì)量之比是 1:1 ，體積之比為 113:89 。投入水中，受到的浮力之比是 113:89 ；投入水銀中，受到的浮力之比是 1:1 。(ρ銅＝8.9103千克／米3，ρ鉛＝11.3103千克／米3)
4.一木塊浮在密度為ρ的液體中，受到的浮力為F，若將它投入到密度為2ρ的另一液體中，穩(wěn)定后，木塊受到浮力F＇，則F和F＇的關系為 ( B )
A.F＇＝2F B.F＇＝F C.F
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2019-2020年八年級科學上冊
水的浮力二物體浮沉條件學案
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