10.3物体的浮沉条件及应用导学案.docx

10.3物体的浮沉条件及应用-导学案一、知识回顾1、力是物体对物体的作用。2、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，重力的方向竖直向下，物体重力的大小与他的质量成正比，写成公式为：G=mg，g=9.8N/kg。3、：密度，物体的密度等于他的质量与其体积之比，公式为：=m/V。4、力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是使维持物体运动状态的原因。5、如果物体只受到两个力作用而处于平衡状态，叫做二力平衡。6、二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。（同物、等大、反向、同线）7、浮力：浸在液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）对物体向上托的力叫做浮力。浮力的方向：竖直向上。8、称重法测浮力：F浮=G-F拉。9、排水法测浮力：=液gV排二、物体的浮沉条件1、认真观察实验：图1图21）哪些物体浮在水面？哪些物体沉入水底？2）思考：为什么有的物体会浮在水面？有的物体会沉入水底？3）分析浸没在水中的物体会受到哪些力的作用？在上图1中画出物体受力的示意图。4）比较力的大小：上浮时： 。下沉时： 。悬浮时： 。漂浮时： 。5）由于重力G=mg，质量m=物V物，合并得到G= 。6）根据阿基米德原理：=液gV排7）物体浸没入液体中时有：V排=V物，g相同，当F浮G时，物 液。8）归结总结出完整的物体的浮沉条件为：上浮时： 、 。悬浮时： 、 。下沉时： 、 。上浮漂浮下沉悬浮漂浮时： 、 。2、练一练：1）.将重为6N的物休，浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力为 N，松开物体后，物体在水中将会 （上浮、下沉、悬浮）。 2）一个质量为140 g、体积为1.8104 m3的物体，用手将其浸没在水中时，物体受到的浮力为 N，松手后物体将 ，当物体静止在液体中时，物体受到的浮力为 。(水=1.0103 kg/m3，g=10N/kg)。 3） a、b两种物质的质量和体积关系图像如图3所示，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，水=1.0103 kg/m3，放手待到物体静止后（ ） A甲漂浮甲受浮力更大 B乙漂浮，乙受浮力更大图3C甲漂浮，乙受浮力更大 D乙漂浮，甲受浮力更大3、小实验：如何让沉入水底的鸡蛋浮上来。 思考：改变鸡蛋的重力？还是浮力？如何改变？ 鸡蛋上浮： 。 鸡蛋下沉： 。图4三、物体浮沉条件的应用1、轮船航空母舰密度计1）、轮船在海面航行时，是属于浮沉条件归类中的 。2）、轮船的工作原理是： 。3）、轮船的排水量是： 。4）、轮船从河里驶向大海，其船身会 ，原因是，轮船漂浮于水面，F浮 G，由于海水密度大于河水密度，导致轮船排开液体的体积会 。2、密度计1）、密度计测液体的密度时，会漂浮在液面上，此时F浮 G，密度计浸在液体中的体积越大时，该液体的密度会 ，所以密度计的刻度上面 下面 。2）、把一根密度计先后放入甲乙两种不同的液体中，静止时如图5所示，那么密度计在两种液体中受到的浮力F甲 F乙，密度较大的液体是 。3、潜水艇图5潜水艇工作过程：潜水艇在水面下不论浮、沉，受到的浮力都不变，F浮=液gV排。1) 潜水艇下沉时：向水舱充水，使F浮 G；2) 潜水艇悬浮： F浮 G ；3) 潜水艇上浮：将水舱中的水排出，使F浮 G。4) 潜水艇的工作原理是： 。4、气球和飞艇1）气球和飞艇内充入的气体的密度 空气的密度，利用空气的浮力升空。2）气球和飞艇上升或下降的方法是： 。巩固练习1、 填空题1、 一个质量是60g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时，它受到的浮力是_N，如果往盐水中注入较多的清水，鸡蛋将_。（填“下沉”“上浮”或“不动”）（g=10N/kg）2、 刚倒入玻璃杯中的雪碧会产生很多小气泡。此时，将一些葡萄干加入杯中，葡萄干受到的浮力 它的重力，使它沉入杯底，过一会儿，葡萄干表面因吸附足够多的小气泡，受到的浮力_重力，从而上浮；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致它们受到的浮力_重力，于是又沉入杯底（填“大于”、“小于”或“等于”）。3、 饺子在水中煮一会儿会漂起来，是因为饺子受热膨胀，体积_，受到的浮力_，当重力 浮力时，饺子上浮到水面。 4、 一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小_，它受到的浮力_，它排开液体的体积_（填“变大”、“变小”或“不变”），船要_一些（填“上浮”、或“下沉”）。2、 选择题5、同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底，如图所示。由此可知（ ）A甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力 B乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力C甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等 D乙图中的液体是盐水6、“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇，当它从深海中上浮而未露出水面的过程中，它受到海水的（ ）A压强减小，浮力不变 B压强和浮力都不变C压强减小，浮力减小 第7题图第6题图D压强增大，浮力增大7、A、B、C、D是四个体积、形状相同，而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图所示，它们当中所受浮力最小的是（ ）A、A球 BB球 CC球 DD球 8、用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（ ） A 、密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B、 密度计漂浮在不同的液体中，所受的浮力都相等 C、 密度计排开液体的体积越大，对应液体的密度越大 D 、密度计漂浮的越高，对应液体的密度越小9把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中，放手后，木球上浮到水面而后漂浮，而铝球下沉到容器底部，静止后它们所受浮力的大小关系为( ) AF木F铝 BF木F铝 CF木F铝 D无法确定 10.有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是（）A. 5N B. 7N C. 14N D. 12N四、计算题 11、如图所示，一艘轮船正在长江上航行，假设船体和货物总重为7500 吨，江水的密度为1.0103 kg/m3，g=10N/kg。求：(1) 轮船受到的浮力；(2) 船体浸在水面下的体积。12、将重为4N，体积为610-4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g水的密度为1.0103 kg/m3。（g=10N/kg），当物体静止时，求：1）该物体的密度2）物体受到的浮力，3.（2014郴州）小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是（ ）A. F浮=F2F3 B. F浮=F4F3 C. F浮=F2F1 D. F浮=F2F45.（2014广元）如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中，静止时小球漂浮在甲液面上，小球悬浮在乙液体里，小球则沉入丙液体的底部，则小球在三种液体中所受浮力的关系，正确的是（） AF甲F乙F丙 BF甲=F乙F丙 CF甲F乙=F丙 DF甲F乙F丙6.（2014泸州）某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面。若该潜水艇下潜时所受的重力为G1，浮力为F1,上浮时所受的重力为G2，浮力为F2，下列对力之间的大小关系的判断，正确的是( )A、F1=F2，G1G2 B、F1=F2，G1=G2 C、F1F2，G1=G2D、F1G1，F2G27（2014北京）桌面上甲、乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精，实心木球和实心铁球的体积相等，如图6所示。水、酒精、木球和铁球的密度分别为水、酒精、木球和铁。将木球放入水中、铁球放入酒精中，静止时木球和铁球所受浮力的大小分别为F1和F2。下列判断中正确的是（ ） 图6铁球木球甲乙水酒精A若木球酒精水铁，则F1F2 B若木球酒精水铁，则F1F2C若酒精木球水铁，则F1F2 D若酒精木球水铁，则F1F28.（2014哈尔滨）在家庭实验室中，小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图甲；向杯中加盐，鸡蛋悬浮如图乙；再加盐鸡蛋漂浮如图丙三种情况下，各物理量间的关系正确的是（鸡蛋质量不变）( ) A. 液体的密度甲乙丙 B鸡蛋排开液体的质量m甲m乙m丙C鸡蛋受到的浮力F甲F乙F丙 D液体对容器底的压强p甲p乙p丙9.（2014济宁）将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（ ） A.在水中受到的浮力为2N B.质量为3kgC.体积为10cm3 D.密度为3.0103kg/m310.（2014随州）将一方形木块（体积为V水）放于水中，再将一方形冰块（体积为V冰）放于木块上，静止时水面正好和木、冰交界面共面（如图），已知水、冰、木密度之比为10：9：8，则V冰：V木为（说明：图中冰块、木块大小不具暗示意义）（）A. 9：8 B. 8：9 C. 1：8 D. 2：9二、填空题。11.（2014曲靖）小华用测力计测得某物体的重力为10N，把物体浸没在水中时测力计的示数为0N，则物体受到水的浮力为N；物体放入水中静止时它将处于 状态。12.（2014娄底）如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此时物块受到水的浮力为N，如果物块继续下沉，则此物块所受到的浮力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。13.（2014泉州）把体积为2.0103m3的物块放入水中，当它静止时浸入水中的体积为1.6103m3，则该物块受到的浮力大小为 N，该物块的密度为 kgm3。（水= 1.0103kgm3）14.（2014梅州）将重为3N的小球放人装有水的容器中，静止的状态如图所示，则小球所受浮力的大小为 N小球的体积为 m3；若向水中加人足量的盐，小球将（选填“上浮”“悬浮”或“下沉）（g取1ON/kg）16（2014龙东）轮船是采用增大方法增大可利用的浮力；潜水艇是靠改变自身的来实现上浮和下沉的。1一个质量为140 g、体积为1.8104 m3的物体，用手将其浸没在水中时，物体受到的浮力为_N，松手后物体将_(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。2小胡同学在水槽中洗碗，一个大的瓷碗正漂浮在水槽中，小胡用水槽中的水把碗装满，碗就会沉入水槽底部，此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力_(填“大”“小”或“不变”)，水槽中的水面将会_(填“上升”“下降”或“不变”)。3. 用弹簧测力计在空气中称一实心正方体，测力计的示数为5 N。把物体一半体积浸入在水中时，测力计的示数如图所示，此时物体所受浮力为_N，当把物体从弹簧测力计上取下，放入水中静止时，物体所处的状态是_(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。4. 如图所示，乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底压强为pA；在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底压强为pB，则它们的大小关系是FA_FB，pA_pB。已知乒乓球的质量为2.7 g，当它漂浮在水面时，排开水的体积为_cm3。5小梅帮妈妈做饭时，把一个质量为100 g的土豆放进盛满水的盆里，有90 g水溢出，则( )A土豆会浮在水面上 B土豆会沉入盆底C土豆会悬浮在水中 D不能据此判断出土豆的浮沉6现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮，两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙，压强分别是p甲和p乙，以下判断正确的是( )AF甲浮F乙浮F甲F乙p甲p乙 BF甲浮F乙浮F甲F乙p甲p乙 CF甲浮F乙浮F甲F乙p甲p乙 DF甲浮F乙浮F甲F乙p甲p乙 8. 元宵佳节是中华民族的传统节日，象征着团圆美满的元宵是每个餐桌不可或缺的美食，细心的小红在看妈妈煮元宵时发现，元宵刚下锅时，先沉入锅底，加热一段时间后，元宵好像变“胖了”又浮上来。请用所学的物理知识解释：为什么元宵刚下锅时下沉，加热一段时间后，会浮上来？9如图所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立漂浮在水面上，露出长度为L，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分( ) A还会重新露出水面 B不会重新露出水面 C以上两种可能都有 D无法判断是否会重新露出水面10(多选)质量相等的两个铁球，一个为空心，另一个为实心。将它们放入足够多的水中，下列说法正确的是( )A空心球的体积可能等于实心球的体积B空心球的体积一定大于实心球的体积C空心球受到的浮力可能大于实心球受到的浮力D空心球受到的浮力一定大于实心球受到的浮力11. 将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中，鸡蛋漂浮，然后逐渐向杯中加入清水，当鸡蛋下沉至杯底静止时，停止加水。如图所示，图中能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的图象是( )12质量相同的两个实心物体甲和乙，体积之比V甲V乙23，将它们轻轻放入水中，静止时所受的浮力之比F甲F乙89，水1103 kg/m3，下列说法正确的是( )A甲、乙两物体都漂浮在水面上 B甲物体漂浮在水面上，乙物体浸没于水中C乙物体的密度乙0. 75103 kg/m3 D乙物体的密度乙0. 85103 kg/m3 13.将冰块放在浓盐水中，液面位置如图所示，若冰完全熔化，杯中液面高度将( )A上升 B下降 C不变 D无法确定 14物体a、b的质量和体积的关系如图所示，由图可以判断出它们的关系为a_(填“”“”或“”)b，若用a、b两种物质分别制成质量相等的实心物体甲和乙，然后将甲、乙用细线拴在一起压入水面以下，放手后，它将_(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。15把重8 N，边长为0.1 m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中，当物块静止时，处于_(填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态，此时物体所受浮力大小为_N，物块下表面受到水的压强大小为_Pa。(已知水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg) 16为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知泡沫浮板的密度是0.1103 kg/m3，体积为3 000 cm3。(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (1)当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力大小。 (2)当浮板被压没入水中静止时，浮板受到双臂压力的大小。 1、把体积相同的木块和铁块置于水中，木块浮在水面，铁块沉入水底，这时它们受到的浮力：（ ）AF水F铁 BF水 F铁 CF水F铁 D无法确定2、如图10.3-7所示，将一铁块用弹簧测力计悬挂起来，并逐渐浸入水中，下列能正确表示铁块所受浮力与浸入深度关系的是：（ ）3、将重为4N，体积为610-4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是（ ）A物体上浮，F浮= 6 N B物体悬浮，F浮= 4 NC物体漂浮，F浮= 4 N D物体沉在水底，F浮= 6N4、用弹簧秤测得铁球和铝球在空气中的示数为7.64N和6.87N，当将铁球和铝球都浸没在水中时，测得弹簧秤示数是4.60N和3.83N则两球：（ ）A铝球的质量更大 B两球的密度相等C铁球所受浮力更大 D两球的体积相等5、三个质量相同但形状不同的物体甲、乙、丙分别悬浮在酒精、水和盐水中，则这三个球的体积：（ ） A甲最大 B乙最大 C丙最大 D一样大6、如图10.1-1甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图10.1-1乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，根据图像信息，下列判断正确的是：（ ）A该金属块重力的大小为34N B浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20NC该金属块的密度是3.4103kg/m3 Dt1至t2时间段金属块受到的浮力逐渐增大图10.1-37、如图10.1-2所示，a、b、c是三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；放入水中后，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是：（ ）A它们的体积关系是：VaVb Vc B它们的重力关系是：Ga GbGcC它们的密度关系是：abc D它们所受的浮力关系是：Fa Fb Fc8、同一木块分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止后如图10.1-3所示，则关于木块在三种液体中的浮力和液体密度的大小下列说法正确的是（ ） A. 浮力F乙F甲 B. 浮力F丙F乙 C.乙甲 D. 甲=丙9、两个用不同材料做成的同体积的实心球A和B，放在水中，静止时各露出水面的体积分别是其体积的、，那么、B球受到的浮力之比是：（ ）A2:3 B3:2 C3:4 D4:310、一容器的0水中漂浮着一块冰，当冰熔化时，水对容器底的压强：（ ） A变大 B变小 C不变 D无法确定 11、将质量是200g的物体缓缓浸没在原盛满水的杯子中后，溢出160g的水，放手后，则物体最终会：（ ）A沉入水底 B漂浮在水面 C悬浮在水中 D漂浮或悬浮12、在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水区域走向浅水区域的过程中，如果水底布满石子，以下感受和分析中合理的是：（ ）A脚不疼，因为人越来越轻者 B脚不疼，因为水底对人的支持力越来越小C脚越来越疼，因为水底对人的支持力越来越大 D脚越来越疼，因为人越来越重13、三个体积相同的铜球，铁球，木球投入水中时静止如图10.1-4所示则哪个球一定是空心的：（ ）A木球 B铁球 C铜球 D都不是空心的14、把一根密度计先后放入三种不同的液体中，静止时如图10.1-5所示，那么密度计在三种液体中受到的浮力：（ ）A甲最大B乙最大C丙最大D甲、乙、丙一样大15、（多选）以下是浮力知识的应用，说法正确的是（ ）A一艘轮船在海里和河里航行时，所受浮力一样大B一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大C密度计漂浮在不同液体中，在密度大的液体中所受浮力越大D密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液体密度越小16、（多选）如图，在一个较大的容器中盛有水，水中放有一个