八年级物理下导学案人教版第十章第3节-物体的浮沉条件及应用

单词向导第三节浮力的应用浮力在1类中的应用1.物体的漂浮和下沉情况；2.了解浮力的应用以及船只、气球、汽艇和潜艇的漂浮和下沉原理。物体的漂浮和下沉情况自我准备阅读课本的第57面，完成下列空白处：物体的漂浮和下沉取决于它所受到的浮力和重力。2.物体的漂浮和下沉情况：(1)当F浮动大于G时，物体将会浮动；(2)当F浮动等于G时，物体将浮动或悬浮；(3)当F小于G时，物体会下沉。(填写“大于”、“小于”或“等于”)*小组讨论1.在漂浮或下沉的过程中(不管水的阻力如何)，物体所受到的浮力和重力不会改变(填入“改变”或“不变”)。在漂浮和漂浮的过程中，物体所受到的浮力和重力将被平衡(填入“平衡”或“不平衡”)。在漂浮的过程中，物体会完全浸没在液体中，漂浮是物体漂浮的最终结果。这时，物体将停留在液体表面，一些将浸没在液体中，一些将暴露在液体表面，并且所接收的浮力将等于重力。2.阿基米德原理表达式是f浮子=G排，推导是f浮子=液体gV排，固体匀质物体重力G=Gv排，当物体完全浸没在液体中时，V排=V排，放开，如果：(1) f浮g，可获得物质液体，物体下沉；(2) f浮动=G，可以得到=的液体，悬浮物体；(3) f漂浮 g，可以获得物质液体，物体漂浮。3.盐水浸泡法是农业生产中常用的选种方法：将待筛选的种子浸泡在适当浓度的盐水中，饱满的种子会沉到底部，而干燥和虫蛀的种子会浮在液面上。你知道这种方法的科学原理吗？教师的建议漂浮和悬浮相同点：物体处于两力平衡状态，浮力等于重力，即f-float=G-物体。区别在于漂浮是物体在液体表面的平衡状态。物体仅部分浸入液体中，并且V小于V；悬浮是物体在液体中的平衡状态。此时物体完全浸没在液体中，V行=V物体。跟踪培训1.将一个重5N、体积为0.4dm3的物体放入水中。如果不考虑水的阻力，当物体静止时，下列陈述是正确的(g取10N/kg)(D)A.对象浮动，f浮动=5NB。物体浮动，f浮动=4NC.物体悬浮，f浮动=5ND。物体浸没，f浮动=4N提示：当问题中没有确定物体的漂浮和下沉状态时，必须先确定物体的漂浮和下沉状态，然后计算浮力。2.将同一个鸡蛋放入两个不同浓度的盐水杯中，一个接一个，鸡蛋悬浮在第一个杯中，如图A所示；在杯子b中，它是浮动的，如图b所示，可以肯定的是(a)A.杯子a盐水的密度低于杯子b盐水的密度乙杯盐水的密度高于乙杯盐水图a中鸡蛋的浮力小于图b中鸡蛋的浮力图a中鸡蛋的浮力大于图b中鸡蛋的浮力3.用手将一个重量为5 N的物体压入水中。物体排出的水重8 N。此时，物体受到8N的浮力。放开后，物体将浮动(可选填充、浮动、下沉或悬浮)。当物体静止时，浮力为5N，排出的开水体积为510-4 m3。船舶、气球、飞机和潜艇的漂浮和下沉原理自我准备阅读课本的第58面和第59面，并填空：1.船：钢的密度比水高。它可以做成中空的，这样可以排出更多的水，增加可用的浮力。船的大小通常用排水量来表示。排水量是船装满货物时排出的开水的质量。3.潜艇：由于潜艇两侧都有水箱，它在水中受到的浮力不会改变，但潜艇的自重可以通过调节水箱中储存的水量来改变，从而改变浮力和重力之间的关系，使其下沉、悬浮或漂浮。气球：充满密度为100米的气体现象分析：金属箔的密度大于水的密度，水的密度大于相同体积的水。当放置在水中时，重力大于浮力，所以它会沉入水中。当金属箔制成空心包装时，金属箔所承受的重力不变，但排出的开水的重力可以增加，所承受的浮力可以增加，这样金属箔就可以浮在水面上，也就是说，采用空心的方法可以增加可用的浮力。2.当船从淡水河驶向大海时，它会漂浮还是下沉？设计实验：将木块放入水中，标出水冲洗的地方，加入盐搅拌，观察此时木块浸入水面的位置，画一条线标出并比较。实验现象：第二个标记低于第一个标记(船会上浮一点)。现象分析：两次均处于漂浮状态，重力不变，接收的浮力不变，排放的盐水量因g=F漂浮=液体gV排放而减少，海水大于淡水。结论：当船从淡水河出海时，船会稍微上浮一点。问：船在淡水中的吃水线是高于还是低于海水中的吃水线？3.使用图形设备探索潜艇的漂浮和潜水原理。现象：潜艇装满水后下沉；水箱里的一些水排出后，潜艇就浮了起来。结论：潜艇通过改变自身重力来漂浮和下降。4.制作一个塑料袋热气球：取一个稍大一点的薄塑料袋，袋口做成一个带有很细的铜线框架的圆口，开口朝下，用电吹风将热空气吹入袋中。放开后，塑料袋气球慢慢升起。教师的建议鱼在水中的自重不变，漂浮和下沉是通过改变鱼的体积(改变鱼鳔在体内的大小)来实现的，从而改变鱼所受到的浮力。跟踪培训1.当一艘船从海上航行到河边时，它所受到的浮力保持不变。它排出的水量大于它排出的海水量。2.一个同学做了一个潜艇模型，如图所示。下列陈述是错误的A.潜艇模型通过改变潜艇的重力来实现起伏b .向内推动注射器活塞，水将被压入试管，从而实现潜沉。c .当试管中的水量合适时，向外拉动注射器活塞以悬挂潜水艇。D.电线缠绕在潜艇模型的试管上，以保持试管稳定。此时在教学中，请使用学习计划作为培训部分。2级浮力和密度的测量1.了解密度计及其应用；2.将使用称重法测量密度；3.将测量漂浮和悬浮物质的密度。密度计及其应用自我准备阅读材料：姚宽是宋代科学家。南宋绍兴十五年(公元1145年)，他作为一名官员被派往台州管理盐场。为了检查盐商是否作弊，他开创了一种估算盐水密度的简单方法。挑选出10颗体积大致相同、质量不同的莲子。当莲子放在盐水中，如果有超过5个漂浮的莲子，盐水是最强的。如果三四颗莲子浮上来，这种盐水就是浓盐水。如果漂浮的颗粒少于3粒，这种盐水就是稀盐水，这是一种通过浮力粗略判断液体密度的方法。在生活中，我们可以用密度计快速准确地测量液体的密度。*小组讨论1.观察密度计的结构：一般情况下，密度计的下端是细长的，并填充有抛射体，以降低重心，使密度计能稳定地在液面上垂直浮动；密度计的中心较厚，这是为了增加浮力和刻度范围。2.观察密度计的测量范围和刻度特性；您使用的密度计的测量范围是，密度计的刻度特征是。3.学生实验：用密度计测量盐水密度。将密度计放入盐水中，待密度计稳定后读数。烧杯中盐水的密度为。4.更换一杯不同密度的液体(清水)，观察不同液体漂浮时同一密度计排出的液体体积的变化。什么密度计也称为比重计。它是根据物体漂浮时的浮力等于自身重力的原理制成的。当它漂浮在不同的液体中时，暴露的液面的体积是不同的，液体的密度是根据对应于液面的刻度读出的。跟踪培训1.将涂有蜡的细棍一端用适量铁丝包裹，放入甲、乙、丙三种不同密度的液体中。当棍浸入液体中时，如图所示，棍在三种液体中所受浮力F与三种液体密度的关系是正确的(C)A.f a f b f c p a p b p c b b . f a f b f c p a p b p cC.F a=F b=F c p a p b p c d F a=F b=F c p a p b p c2.如图所示，在平底试管中加入适量的铁砂，然后依次放入装有两种不同液体的烧杯中。以下陈述是正确的(c)A.试管在液体a中受到更大的浮力。B.从试管中排出的液体b的质量很小C.装有液体b的烧杯底部压力更大。D.试管底部的液体压力在液体a中相对较高称重法密度测量*小组讨论用弹簧测力计称物体在空气中的重力为g；当一个物体浸入水中时，弹簧测力计的数量为G，那么物体的质量为G/g，物体所受的浮力为G-G，物体的体积为(G-G)/(水G)，物体的密度表达式为=(水G)/(G-G)。教师的建议这种方法使用普通液体水来测量密度大于水的物体的密度。跟踪培训1.如图所示，它是物体浸入水中前后的弹簧测力计的数量。由此可见，水对物体的浮力为1 N，物体的密度为4103千克/立方米。2.肖明的同学测量了一个金属块两次：第一次，如图11 (a)所示，金属块用一根细线系住，挂在一个弹簧测力计上，弹簧测力计的读数是2.7N。第二次，如图(b)所示，金属块浸入一个盛有水的杯子中，弹簧测力计的读数是1.7N取10N/kg)找到金属块在水中的浮力。(2)计算金属块的体积；(3)通过进一步计算，结合下表中列出的“某些金属的密度”来解释金属。这是什么金属块？(1)F浮子=g-f1=2.7n-1.7n=1n(2)浸没在水中的金属块，v=v=v row=f float/water g=1n/(103 KGM-310 nkg-1)=10-4 m3(3)=m/v=2.7n/(10n kg-110-4 m3)=2.7103kg/m3根据一些金属的密度表，这种金属块是铝。测量漂浮和悬浮物质的密度*小组讨论用量筒测量完全浸没在水中的漂浮物体的体积v(用针压法)，然后测量它在水面上自然漂浮时的排水体积v行，物体受到的浮力(排出的开水的重力)为水gV行，物体的质量为水v行。从密度计算公式=m/V，物体的密度可以计算为物体=(水V行)/V物体。教师的建议悬浮在水中的物体的密度与水的密度相同，即悬浮在液体中的物体的平均密度与排出液体的密度相同，这是因为V个物体=V行，并且根据悬浮时物体的浮力等于重力。跟踪培训1.为了测量玻璃瓶的密度，小华用一个小玻璃瓶、一个量筒和适量的水做了如下实验：甲乙向量筒中倒入50cm3水；(2)如图A所示，让小瓶口朝上(瓶内无水)漂浮在量筒的水面上；(3)如图B所示，让小瓶口朝下(让量筒中的水充满瓶子)并沉入水中；计算玻璃瓶的密度，=2.5g/cm3。小明的家人今年柑橘种植获得了好收成。小明想：柑橘的密度是多少？所以他把橘子带到学校实验室，用天平和溢出杯测量橘子的密度。他用天平测量了柑橘类水果的质量为114