八年级科学上册 水的浮力(三)——物体浮沉条件的应用学案 浙教版.doc

水的浮力(三)——物体浮沉条件的应用学习目标1.能用物体浮沉条件解释、解决实际问题。2.理解密度计的原理，会用密度计测液体的密度。3.加强对浮力知识的有关计算。课堂学习设计[课前练习]1.简述物体浸没在液体中时物体的浮沉情况。[答]对浸没在液体中的物体来说:(1)当F浮>G物，物体就上浮，最后处于漂浮状态；(2)当F浮＝G物，物体悬浮在液体中；(3)当F浮<G物，物体下沉，最后沉在底部。而对于实心物体来说，则又有:(1)当ρ液>ρ物，上浮后漂浮；(2)当ρ液＝ρ物，物体悬浮；(3)当ρ液<ρ物，物体将下沉。2.浸没在液体中的某一物体，如果它所处的深度增加，则它受到液体的(A)A.压强增加，浮力不变B.压强增加，浮力增加C.压强不变，浮力增加D.压强不变，浮力不变3.如图l一28所示，A、B是体积相同的木块和铁块，当同时将它们的绳子剪断后，在木块上浮未露出水面和铁块下沉未到底部的过程中，以下说法正确的是(D)A.木块所受的浮力增大，铁块所受的浮力减小B.木块所受的浮力减小，铁块所受的浮力增大C.木块所受的浮力增大，铁块所受的浮力不变D.木块所受的浮力不变，铁块所受的浮力也不变4.甲、乙两只小球的质量、体积都相同，把它们分别浸在A、B两种不同的液体中，静止状态如图1—29所示。若它们受到的浮力是F甲与F乙，两种液体的密度为ρA与ρB，则(C)A.F甲>F乙，ρA>ρBB.F甲<F乙，ρA<ρBC.F甲＝F乙，ρA>ρBD.F甲＝F乙，ρA<ρB[科学探究]一、实验将一块橡皮泥放在水面上，可观察到橡皮泥下沉到容器底部。将橡皮泥捏成碗状再放在水面上，又可观察到橡皮泥将漂浮在水面上。1.轮船:用钢铁制成空心即可。其大小通常用排水量表示。排水量是轮船装满货物后排开水的质量，即为轮船满载时受到水的浮力，排水量可用吃水线来表示。2.潜水艇。潜水艇的浮沉原理是靠改变自身重力来实现的。需下沉时，水舱内充水，到G>F浮；当G=F浮时，能停在任何位置(悬浮)；需上浮时，用压缩空气将水排出，到G<F浮。[思考]你知道生活在水中的鱼靠什么来实现上浮和下沉的?它的原理是否跟潜水艇一样?[答]不一样。潜水艇靠改变自身重力来实现浮沉，而鱼则是利用改变体内的鱼鳔的体积来改变浮力大小而实现浮沉的。二、密度计1.用途:测量液体的密度。2.工作原理:漂浮原理即F浮＝G。3.刻度值的特点:(1)上面读数小，下面读数大；(2)刻度不均匀，上疏下密。[典型例题解析][例1]一艘质量为1500吨的轮船，装上5×103吨货物后刚好满载，它此时受到的浮力和轮船的排水量分别是(D)A.1.47×103牛，1500吨B.3.43×103牛，3500吨C.4.9×103牛，5000吨D.6.37×103牛，6500吨[解析]轮船漂浮在水面上，它满载时受到的浮力等于船重加货物重；排水量是指轮船满载时所排开水的质量，数值上等于轮船装满货物时的总质量。[答]D[例2]如图1—30所示，一只漂浮在水面上的碗中装有若干石子。现将石子全部投入水中后，水面将(C)A.保持不变B.升高一些C.降低一些D.都有可能[解析]因为碗和碗中的石子原来是漂浮在水面上的，即F浮1＝G碗+G石，现将石块全部投入水中后，所受浮力F浮2＝G碗+G浮石，由于ρ石>ρ水，石块投入水中后要下沉，即F浮石<G石，则F浮1>F浮2，根据阿基米德原理，F浮1＝ρ水gV排1，F浮2＝ρ水gV排2，因此V排1>V排2，即水面要下降一些。[答]C[例3]用同一支密度计测甲、乙、丙三种液体的密度，如图1—3l所示，则甲、乙、丙三种液体的密度及密度计在三种液体中所受浮力大小关系如何?[解析]密度计是根据漂浮原理制成的，物体漂浮时，所受浮力等于物体的重力。图1—31中用的是同一支密度计，故密度计在甲、乙、丙三种液体中所受浮力大小都相等。由于F浮＝ρ液gV排，当F浮一定时，ρ液与V排成反比。图中易看出，密度计排开液体体积在甲液体中最大，丙液体中最小，则有ρ甲<ρ乙<ρ丙。[答]略[例4]如图1—32所示，一木块上面放着一实心铁块A，木块顶部刚好与水面相平，在同样的木块下挂另一铁块B，木块也刚好全部浸在水中，则A、B两铁块的体积比是多少?(ρ铁＝7.8×103千克／米3，ρ水＝1.0×103千克／米3)[解析]可以先以A为研究对象，A受重力GA和木块对它的支持力N，由二力平衡条件求出N。根据物体间力的作用是相互的，可求出铁块A对木块的压力N＇。再以左边木块为研究对象，木块受重力G、浮力F和压力N＇，由阿基米德原理和物体的平衡条件求出木块的重力G。又以右边木块为研究对象，木块受重力G、浮力F和绳子的拉力T，由阿基米德原理和平衡条件求出绳子的拉力T。又以B为研究对象，铁块B受重力GB、浮力FB、绳子的拉力T＇，最后可求出。N＝F—G＝GA＝ρ铁gVA