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2019-2020年人教版九年《壓強和浮力》word學(xué)案1
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知識與技能:理解壓強概念;知道壓強的大小與哪些因素有關(guān);如何增大或減小壓強,能用壓強公式進(jìn)行簡單計算。
2.過程與方法:觀察并動手做實驗進(jìn)行探究。
3.情感、態(tài)度與價值觀:理解控制變量法在實驗探究過程中應(yīng)用,領(lǐng)會科學(xué)探究嚴(yán)謹(jǐn)性。
二、重點難點:
重點:影響壓強大小的因素、增大減小壓強的方法。
難點:利用壓強公式進(jìn)行計算。
三、學(xué)習(xí)過程:
(一)學(xué)前準(zhǔn)備:
1.自學(xué)課本,寫下疑惑摘要
(1) ;
(2) ;
(3) 。
2.試分別寫出3個增大和減小壓強的例子
增大壓強:
(1) ;
(2) ;
(3) 。
減小壓強 :
(1) ;
(2) ;
(3) 。
(二)自主學(xué)習(xí),合作探究
1.書本放在桌面上,書本對桌面有壓力;用手將板擦摁在黑板上,手對板擦有壓力;閱讀教材76頁圖1和圖2,認(rèn)識一下:蟬的口器對樹皮的壓力及駱駝對地面的壓力。那么,我們?nèi)绾谓o壓力下一個完整的定義呢?(小組討論交流并得出結(jié)論)
2.我們前邊學(xué)過重力,大家想一下,壓力是不是就是重力?它們有什么區(qū)別?在什么情況下,壓力和重力相等呢?(小組討論交流并得出結(jié)論)
3.同學(xué)們把圓珠筆帽拔去,用左、右手的食指去擠壓其兩端,你的兩手指感覺一樣嗎?積壓的力再加大一下,感覺又有什么不同?大家猜一猜,壓力的作用效果會與哪些因素有關(guān)呢?(小組討論交流并得出結(jié)論)
4.現(xiàn)在我們就用實驗來驗證一下我們的猜想對不對?下面小組內(nèi)同學(xué)相互合作共同完成課本P7的實驗探究:壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)。(實驗完后同學(xué)間討論)
實驗結(jié)論:當(dāng)受力面積相同時,壓力越_______,壓力的作用效果越明顯;當(dāng)壓力相同時,受力面積越_______,壓力的作用效果越明顯。本實驗中,你運用了哪種科學(xué)探究方法?
5.為了比較壓力的作用效果的不同,人們引入了壓強的概念,那么,我們?nèi)绾谓o壓強下一個完整的定義呢?(小組討論交流并得出結(jié)論)
6.知道了壓強的定義,你能不能根據(jù)壓強的定義給出壓強的計算公式呢?(小組討論交流)得壓強計算公式是什么?式中各字母表示什么?各物理量的單位分別是什么?此公式的變形公式有哪幾個?(小組討論交流并得出結(jié)論)
7.我們知道了壓強的單位是帕斯卡,根據(jù)壓強公式你能推出帕和牛/米2的關(guān)系嗎?
8.請用壓強公式估算一下自己站立時對地面的壓強,并與其他同學(xué)站立時對地面的壓強比一比哪個壓強大?行走和站立時的壓強一樣大嗎?(小組討論交流并得出結(jié)論)
9.在我們的日常生活中有時要增大壓強,有時要減小壓強。試著利用壓強公式分析課本79頁圖4、5、6所示的實例,總結(jié)一下增大和減小壓強的方法有哪些?(小組討論交流并得出結(jié)論)
四、典例分析:
例1.在海灘案發(fā)現(xiàn)場,保留了罪犯清晰的站立腳印,公安人員立即用蠟燭澆鑄了鞋模,測量蠟?zāi)5钠骄穸葹?cm,質(zhì)量為675g,又經(jīng)測試達(dá)到同樣腳印嘗試壓強為1.5104Pa,罪犯的體重為多少?
例2. 釘子有銳利的尖端,為什么有人能安然無恙地睡在釘床上呢?
五、拓展延伸:
一次小明在電視中看到一位雜技演員表演“輕功”,只見他先將兩只普通氣球吹滿氣,扎好口后放在地上。然后在氣球上蓋上一塊玻璃板,最后這名雜技演員輕輕地站到了玻璃板上,而玻璃板下的氣球居然沒有被壓破!小明百思不得其解,你能說說這是什么原因嗎?
六、自我總結(jié):
我的收獲_________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
我的疑惑___________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
七、課堂訓(xùn)練:
1.(xx山東濱州)生活中的菜刀、剪刀的刀刃都磨得很薄,這是為了( )
A.減小壓力 B.增大壓力 C.減小壓強 D.增大壓強
2.(xx廣西桂林)如圖所示的實例中,目的是為了增大壓強的是( ?。?
A.鐵軌下鋪枕木
B.坦克裝有履帶
D.書包背帶很寬
C.刀刃磨得很薄
3.(xx浙江杭州)如圖所示,用兩食指同時壓鉛筆兩端,左手指受到的壓力為F1,壓強為p1,右手指受到的壓力為F2,壓強為p2,下列說法正確的是( )
A. F1
F2
C. p1<p2 D. p1>p2
4.(xx遼寧鞍山)同種材料制成的幾個圓柱體,它們的質(zhì)量、粗細(xì)、高度各不相同,把它們豎直放在水平桌面上,則( )
A.較高的圓柱體對桌面的壓強大 B.較粗的圓柱體對桌面的壓強大
C.質(zhì)量較大的圓柱體對桌面的壓強大 D.它們對桌面的壓強一樣大
5.(xx江蘇南京)如圖為運載“渣土”的某型號載重車的示意圖。
(1)為保證交通安全,交管部門規(guī)定“渣土車”在市區(qū)行駛的速度不得超過30km/h.在遵守交通規(guī)則的前提下,“渣土車”行駛3000m至少需要 h。
(2)圖中的6輪“渣土車”裝載渣土后總質(zhì)量為12t,則該車對水平路面的壓力為
N.規(guī)定車輛對地面的壓強不得超過7105 Pa,假設(shè)每只輪胎與地面的接觸面積恒為0.02m2,則該車裝載渣土后對地面的壓力不得超過 N。(g=10N/kg)
6.(xx廣東佛山)楊丹同學(xué)對實驗室的顯微鏡發(fā)生了濃厚的興趣,他用臺秤測量出它的質(zhì)量為2kg,用直尺測量并經(jīng)過簡單計算得出它的底面積為0.04m2,當(dāng)顯微鏡放在水平桌面上時.求:
(1)顯微鏡所受的重力多大?
(2)它對水平桌面的壓強有多大?
第2節(jié) 液體的壓強
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.理解液體內(nèi)部壓強的規(guī)律;
2.能用液體壓強的知識解釋簡單的生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用問題。
3.能計算液體壓強的大小。
二、重點難點:
重點:1.理解液體內(nèi)部壓強的規(guī)律;
2.能用液體壓強的知識解釋簡單的生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用問題。
難點:計算液體壓強的大小。
三、學(xué)習(xí)過程:
(一)情景引入
學(xué)生活動:把食品袋套在手上,伸進(jìn)盛水容器中(不要讓水進(jìn)入袋內(nèi))。伸進(jìn)盛水容器的前后,手的感覺有什么不同?
(二)科學(xué)探究:液體的壓強
想一想:放在水平面上的固體,由于受到重力作用,對支承它的物體表面有壓強.液體也受到重力作用,液體沒有固定的形狀,能流動,盛在容器內(nèi)對容器底部、側(cè)壁和內(nèi)部有沒有壓強?如果有壓強,會有哪些特點呢?
1.演示實驗
a b
(1)看上圖a,橡皮膜向下凸出,說明了水對容器________有壓強。
(2)看上圖b,容器側(cè)壁上的橡皮膜向外凸出,說明由于水的流動性,對阻礙它的________也具有壓強?
以上實驗表明:液體由于受重力作用,對容器________有壓強;對阻礙液體散開的________也有壓強.
2.分組實驗:
實驗?zāi)康模阂后w內(nèi)部有沒有壓強
把橡皮膜放入液體中,看看在各個方向,各個深度是否會有壓強?
實驗結(jié)論:液體內(nèi)部是有______ __的。
想一想:
(1)游泳時,當(dāng)你站在齊胸深的水中,有什么感覺?
(2)當(dāng)洪峰來臨,大江大河的水位迅速上漲超過警戒水位時,為什么有可能發(fā)生決堤的事故?
猜想:影響液體內(nèi)部的壓強大小有哪些因素呢?
怎樣采用控制變量法來驗證影響液體內(nèi)部的壓強的因素呢?請設(shè)計出你的實驗方案以及設(shè)計表格來記錄實驗數(shù)據(jù)。
實驗方案:
參考表格:
深度(cm)
橡皮膜方向
壓強計左右液面高度差(mm)
鹽水
水
酒精
3
朝上
3
朝下
3
朝側(cè)面
6
朝上
9
朝上
討論總結(jié):各學(xué)習(xí)小組討論總結(jié)液體內(nèi)部的壓強規(guī)律是:
1.水對容器的________和________都有壓強,壓強隨深度的增加而________;
2.液體內(nèi)部向________________都有壓強;
3.同種液體,同一深度,液體向各個方向的壓強大小________.
4.液體的壓強與液體的密度________(填“有”、“無”)關(guān),在同一深度密度越________壓強越大.
(三)自主學(xué)習(xí),合作交流:
1.⑴連通器的特點
⑵連通器應(yīng)用
2.看課本液體壓強公式的推導(dǎo),你能明白嗎?
四、典例分析:
例1(xx江蘇南京)如圖所示,水平地面上甲、乙兩圓柱形容器中的液面相平,A、B、C三點液體的壓強分別為 pA、pB和pC.(ρ酒精=0.8103 kg/m3)
(1)pA、pB和pC的大小關(guān)系是 ;
(2)要使水在C點的壓強pC變小,可以采取的做法是 (寫出一種即可).
五 、拓展延伸:
有一個底面積是200cm2,高10cm的 柱型容器,頂部有一個面積是40cm2的小孔,孔上裝有一根豎直管子(如圖所示).從頂端小孔灌水至頂部以上h1=20cm處.
求:(1)容器底受到水的壓強是多大?
(2)容器頂部受到水的壓力是多大?
六、自我總結(jié):
我的收獲___________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
我的疑惑___________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
七、課堂訓(xùn)練:
1.(xx浙江義烏)如圖所示,兩個底面積不同的圓柱形容器內(nèi)裝有同種液體,液面高度相同。液體對容器底部的壓強分別為p甲和p乙,則 ( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙
C.p甲=p乙 D.條件不足,無法判斷
2.(xx四川雅安)如圖所示,將一個裝有一定質(zhì)量水(水未裝滿)的圓臺狀封閉容器,放在水平桌面上。如果將其改為倒立放置,則( )
A.水對容器底的壓強減小,容器對桌面的壓強增大
B.水對容器底的壓強減小,容器對桌面的壓強減小
C.水對容器底的壓強增大,容器對桌面的壓強增大
D.水對容器底的壓強增大,容器對桌面的壓強減小
3.(xx四川成都)如圖所示,液體壓強使壩底的水噴射而出,那么決定壩底水的壓強大小的是( )
A.壩的寬度 B.水的體積 C.水的深度 D.壩的高度
4.xx青海西寧)如圖所示,用一塊輕質(zhì)塑料片擋住兩端開口的玻璃筒的下端,豎直插入水中到一定深度,然后向玻璃筒內(nèi)緩慢注入某種液體,當(dāng)筒內(nèi)液面高出筒外水面2cm時,塑料片下沉。關(guān)于液體密度ρ液和水ρ水的密度的大小關(guān)系比較( )
A.ρ液>ρ水 B.ρ液=ρ水
C.ρ液<ρ水 D.不能確定
5.(xx山東泰州)如圖所示,在瓶的a、b兩處各扎一個小孔,并將孔封?。谄恐凶M水,打開a、b兩孔后觀察到圖示的情況,這說明:水對容器的 有壓強;液體壓強隨 的增加而增大.
6.(xx四川瀘州)2010年4月20日,美國墨西哥的一座深海油井爆炸起火,原油在深海井口處泄漏,造成了生態(tài)污染。為堵住漏油井口,石油公司派出了多個水下機器人潛入到海底作業(yè)。機器人在下潛過程中,受到水的壓強不斷 (選填“增大”、“不變”或“減小”),機器人下潛到1500m深的漏油井口處時,受到海水的壓強為 Pa,如果漏油井口的面積為0.2m2,則海水在這塊面積上產(chǎn)生的壓力為 N。
(取ρ海水=1103kg/m3,g=10N/kg)
7.(xx福建莆田)人們根據(jù) 的原理修建了三峽大壩船閘。干旱期間大壩開閘放水,水位降到145m時,壩底所受水的壓強是 Pa(g取10N/kg,ρ水=1.0103kg/m3 )。
第3節(jié):大 氣 壓 強
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、知道大氣壓強產(chǎn)生的原因,了解大氣壓強存在的實例;能解釋有關(guān)現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。
2、知道托里拆利實驗的方法及結(jié)果,記住大氣壓強的值。
3、了解大氣壓與高度的關(guān)系、抽水機的工作原理。
二.重點難點:
重點:大氣壓強存在的生活實例解釋。
難點:與托里拆利實驗有關(guān)的題目解決。
三、學(xué)習(xí)流程:
(一)導(dǎo)入新課
觀察猜想:1.將硬紙片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置過來放手后看到什么現(xiàn)象?
2.將玻璃杯裝滿水,仍用硬紙片蓋往玻璃杯口,用手按住,并倒置過來,放手后看到什么現(xiàn)象?再慢慢把杯口向各個方向轉(zhuǎn)一圈,又看到什么現(xiàn)象?
(二)新課學(xué)習(xí)
1.大氣壓強的存在
學(xué)生實驗:兩個皮碗口對口擠壓。然后兩手用力往外拉,不容易拉開,為什么?
2.大氣壓的測定
以上實驗不僅證明了大氣壓強的存在,還表明大氣壓強是很大的。那么大氣壓強有多大呢?伽俐略的學(xué)生托里拆利解決了這個問題。
(1)演示托里拆利實驗
生觀察:管內(nèi)水銀柱有什么變化?
(2)小組討論并回答:
①管內(nèi)水銀柱為什么會下降?
②水銀柱上方有空氣嗎?為什么?
③為什么水銀柱下降到一定程度后停止?什么力支持著水銀柱使之停止下降?
(3)實驗中,使玻璃管傾斜,進(jìn)入管中水銀多了,為什么管內(nèi)外水銀面的高度差保持760毫米不變?
(4)760毫米水銀柱的壓強有多少帕呢?請根據(jù)液體壓強的計算公式:p=ρhg算一算:
(5)思維擴展
①大氣壓這么大,為什么沒有把我們壓癟呢?
②自來水筆吸水時,把筆上的彈簧片按幾下,墨水就被吸到橡皮管中,為什么?
3.閱讀課文“科學(xué)窗”
(1)大氣壓與高度的關(guān)系是 。
(2)氣體體積與壓強的關(guān)系是 。
4.抽水機的原理
各組同學(xué)結(jié)合掛圖及課文了解抽水機的原理,并互相交流。
四、課堂小結(jié):
我學(xué)會了
。
我的疑惑___________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
五、課堂訓(xùn)練:
1.(xx天津)小華制成如圖所示的“自動給水裝置”,是用一個裝滿水的塑料瓶子倒放在盆景中,瓶口剛好被水浸沒。其瓶中水面能高于盆內(nèi)水面,主要是由于( )
A.瓶的支持力的作用 B.瓶的重力作用
C.水的浮力作用 D.大氣壓的作用
2.(xx湖北宜昌)小華想用空易拉罐來證明大氣壓強的存在,下列操作能達(dá)到目的的是( )
A.用手捏空易拉罐,易拉罐變癟
B.將空易拉罐密封后置于深水中,易拉罐變癟
C.讓空易拉罐從高處下落撞擊地面,易拉罐變癟
D.用注射器抽取密封易拉罐中的空氣,易拉罐變癟
3.(xx福建福州)如圖所示的現(xiàn)象中,能用流體壓強與流速關(guān)系解釋的是( )
4.(xx甘肅天水)以下現(xiàn)象中沒有利用大氣壓強的是( )
A.茶壺蓋留有小孔 B.用吸管吸瓶中的飲料
C.把藥液注射進(jìn)肌肉里 D.利用活塞式抽水機抽水
5.(xx遼寧鞍山)大氣壓強雖然很大,但是平常我們并沒有感受到大氣壓強的存在,是________實驗強有力地證明了大氣壓強的存在。氫氣球升到高空時會破裂,其主要原因是高空的大氣壓___________(填“高”或“低”,),球內(nèi)氣壓__________(填“大于”、“小于”或“等于”)外界大氣壓,將球脹破。
6.(xx年黑龍江雞西)文文同學(xué)在做托里拆利實驗時,準(zhǔn)確測得水銀柱的高度為750 mm ,此時的大氣壓值為 Pa, (選填“高于”、“低于”或“等于”)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
7.(xx湖南衡陽)如圖是測大氣壓值的實驗,那么最早測出大氣壓數(shù)值的科學(xué)家是__________。不同高度的大氣壓不一樣,它隨高度的增加而__________(填“增大”或“減小”)。
第4節(jié) 流體壓強與流速的關(guān)系
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
⒈了解氣體的壓強跟流速的關(guān)系。
⒉了解飛機的升力是怎樣產(chǎn)生的。
⒊了解生活中跟氣體的壓強與流速相關(guān)的現(xiàn)象。
二、重點難點:
重點:流體壓強與流速的關(guān)系。
難點:有關(guān)現(xiàn)象解釋。
三、學(xué)習(xí)過程:
觀察實驗猜想:是什么力使得硬幣向上“跳”起來了?
答:___________________________________。
(一)氣體壓強與流速的關(guān)系
分析上述實驗的原理,硬幣向上“飛”的過程中,只有空氣與它接觸,是不是硬幣上下的壓強不一樣使它向上運動?由于吹氣,上面空氣的流速大,壓強是不是與流速有關(guān)系?是不是由于上面空氣的流速大,壓強變得比下面小了?于是下面的空氣把硬幣托起來了?
探究:氣體壓強與流速的關(guān)系:各小組利用自己手中的器材設(shè)計合理的實驗驗證自己的猜想是否正確,每組選出一名代表交流各組的情況。
1.猜想:
___________________________________________________。
2.設(shè)計實驗:
3.進(jìn)行實驗:
4.分析實驗:
5.得出結(jié)論:
(二)鞏固應(yīng)用:
舉例說明在日常生活中見到的有關(guān)類似的實例。
四、課堂小結(jié):
我學(xué)會了
。
我的疑惑___________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
五、當(dāng)堂檢測:
1.(xx四川樂山)幾十噸重的飛機能夠騰空而起,秘密在于機翼,如圖為飛機機翼截面圖。飛機起飛過程中,下列說法正確的是( )
A.機翼上方空氣流速比下方大,上方氣體壓強比下方大
B.機翼上方空氣流速比下方大,上方氣體壓強比下方小
C.機翼上方空氣流速比下方小,上方氣體壓強比下方大
D.機翼上方空氣流速比下方小,上方氣體壓強比下方小
2.(xx四川自貢)西部首列“和諧號”動車組列車與xx年9月正式開始運營,給成渝市民提供了新的更加快捷與舒適的出行方式。當(dāng)動車組列車以速度200km/h駛過時,鐵路兩側(cè)各3m范圍內(nèi)會產(chǎn)生8級風(fēng)力,即使只是在路邊,也可能將人卷到鐵軌上,所以千萬不要太靠近高速行駛的列車。這是因為高速行駛的列車與路邊行人之間的( )
A.空氣流速減小,壓強增大 B.空氣流速減小,壓強減小
C.空氣流速增大,壓強增大 D.空氣流速增大,壓強減小
3.(xx廣東茂名)如圖所示實驗,不能用來說明壓強與流速關(guān)系的是( )
A.吹乒乓球 B. 吸飲料 C. 簡易噴霧器 D.吹紙帶
4.(xx年?山東德州)2011年5月22日,一場大規(guī)模龍卷風(fēng)襲擊美國密蘇里州喬普林心臟地帶,造成上百人死亡,數(shù)百座房屋和大量車輛被毀.龍卷風(fēng)的實質(zhì)是高帶旋轉(zhuǎn)的氣流,它能把地面上的物體或人畜“吸”起卷入空中(如圖所示),龍卷風(fēng)能“吸”起物體的主要原因是( ?。?
A.龍卷風(fēng)使物體愛到重力變小
B.龍卷風(fēng)增大了空氣對物體的浮力
C.龍卷風(fēng)內(nèi)部的氣體流速大,壓強小
D.龍卷風(fēng)產(chǎn)生了強大的靜電,將物體吸上天空
5.(xx山東聊城)高速行駛的列車,關(guān)閉發(fā)動機后,由于 列車仍以較大的速度進(jìn)站,如圖所示,列車進(jìn)站時車體附近的氣流速度很大, 很小,為避免候車乘客被“吸”向列車的事故發(fā)生,乘客一定要站在安全線外。
6.(xx福建漳州)行駛的客車打開車窗后,車窗上懸掛的窗簾會向車________(選填“內(nèi)”或“外”)飄動。這是由于車外空氣流速大于車內(nèi),使車外的氣壓________(選填“大于”或“小于”)車內(nèi)氣壓而造成的。
7.(xx山東泰州)小紅把氣球懸掛起來,向氣球的A側(cè)吹氣(如圖所示),會看到氣球向 (選填“A”或“B”)側(cè)運動,這是因為氣體流速越大的地方壓強越 。
第五節(jié) 浮力
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.認(rèn)識浮力,知道浮力的方向, 知道阿基米德原理, 會求浮力的大小。
2.通過觀察,了解浮力是怎樣產(chǎn)生的。
3.初步建立應(yīng)用科學(xué)知識的意識。
二、重點難點:
重點:阿基米德原理、浮沉條件。
難點:有關(guān)浮力的計算。
三、學(xué)習(xí)過程:
(一)認(rèn)識浮力
一切浸入液體中的物體都受到液體對它的_______。浮力的方向是_________,與重力的方向________。
例題1.
如果一個小石塊重4N,放入水中時彈簧測力計的示數(shù)變成了1N,則石塊所受的浮力是__________N;
對應(yīng)練習(xí):
1.一個重1N的物體,掛在彈簧測力計上,當(dāng)物體浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)是0.2N這個物體受到的浮力是_______N。
2. (1)如圖1所示,重為5N的木塊在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),此時繩子所受的拉力是3N,則木塊所受的浮力是_____N。
(2)如果在上題所圖2所示,則浮力是 N。
圖1 圖2
(二)探究浮力的影響因素
例題2.小敏同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時,做了如下圖所示的實驗.請你根據(jù)小敏的實驗探究回答下列問題。
(1)比較圖b與圖c可得到的結(jié)論是在液體密度不變的情況下,浮力與 有關(guān)。
(2)為探究浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系,應(yīng)選用圖___________來研究。
(3)在圖d與圖e中,保持了___不變,研究浮力大小與__________的關(guān)系,得出的結(jié)論是__________________________,這種研究問題的方法叫做_________法。
方法指導(dǎo):在填寫時要注意不能把“液體密度”說成“密度”,把“物體排開液體的體積”說成是“物體的體積”或“體積”
對應(yīng)練習(xí):
3.浸沒在水中的乒乓球露出水面之前,受到的浮力( )
A.不變 B.變小
C.變大 D.先變小后變大
4.某海濱浴場,水底布滿石頭,在海水中游泳的人由深水走向淺水的過程中,以下體驗和分析合理的是( )
A.腳越來越疼,是因為水底對人的支持力越來越大
B.腳越來越疼,是因為人的重力越來越大
C.腳不疼,是因為越來越去年輕
D.腳不疼,是因為水底對人的支持力越來越大
(三)阿基米德原理
1.阿基米德原理的內(nèi)容是_______________________________________________。
用公式表示為_____________________。
2.有公式可以看出:浮力的大小只與________________和 _________________有關(guān)。
例3:海洋研究人員進(jìn)行水下探測,當(dāng)他穿上潛水服浸沒入水中后,受到的浮力大小跟他下潛的深度有沒有關(guān)系?最好采用原理不同的方法檢驗?zāi)愕姆桨浮?
要求:⑴請用兩種方法;⑵寫出實驗所需器材并簡述實驗步驟。
方法指導(dǎo):方法一:平衡力。器材:彈簧、測力計、石塊、燒杯、水、細(xì)線。步驟:用彈簧、測力計測出石塊重G,讀出石塊浸沒在水中不同深度時彈簧測力計的示數(shù)F,則石塊的浮力。
方法二:阿基米德原理。器材:溢水杯、彈簧測力計、量筒、小桶、石塊、燒杯、水、細(xì)線。步驟:將石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中,用彈簧測力計稱出石塊在不同深度處排入小桶中的水重,則石塊受到的浮力。用量筒測出石塊浸沒在水中不同深度處排開水的體積,則石塊的浮力。
對應(yīng)練習(xí):
5.如圖所示,密度為0.6103kg/m3的正方體木塊,放入盛有水的容器中,此時,木塊的下表面距水面3cm,請根據(jù)所學(xué)的物理知識,至少計算出與木塊有關(guān)的8個物理量。(g取10N/kg)
四、課堂小結(jié):
我學(xué)會了
。
我的疑惑___________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
五、達(dá)標(biāo)檢測:
1.(xx福建南平)滿載珍貴瓷器的古代沉船“南澳1號”被發(fā)現(xiàn)后,水下考古隊進(jìn)行水下作業(yè),當(dāng)隊員們穿上潛水服在海面下逐漸下潛的過程中,受到海水的( )
A.壓強和浮力都不變 B.壓強增大,浮力不變
C.壓強增大,浮力減小 D.壓強增大,浮力增大
2.(xx浙江溫州)將空礦泉水瓶慢慢壓入水中,直到完全浸沒。下列對礦泉水瓶受到的浮力分析不正確的是( )
A.礦泉水瓶受到水對它的浮力
B.浮力的方向豎直向上
C.排開水的體積越大,受到的浮力越大
D.浸沒后,壓入越深,受到的浮力越大
3.(xx內(nèi)蒙古包頭)如圖所示,在容器中放一個上、下底面積均為10 cm2、高為5 cm,體積為80 cm3的均勻?qū)ΨQ石鼓,其下底表面與容器底部完全緊密接觸,石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平,則石鼓受到的浮力是( )
A.0 B.0.3N C.0.5N D.0.8N
4.(xx安徽蕪湖)在“阿基米德解開王冠之謎”的故事中,若王冠在空氣中稱時重5N,浸沒在水中稱時重4.7N,則這頂王冠浸沒在水中所受的浮力為_________N,它排開的水重為________N。
5.(xx浙江衢州)小敏在實驗室進(jìn)行了如圖實驗(所用彈簧秤的單位是牛),先后用彈簧秤測物塊在空氣中和在盛滿水的溢水杯中的重。
(1)物塊受到水的浮力是__________牛;
(2)物塊浸入溢水杯前后,杯底受到水的壓強________(選填“變小”、“不變”或“變大”)。
6.(xx廣東佛山)如圖所示,物體A靜止在水中,請畫出物體A所受力的示意圖。
7.(xx年四川達(dá)州)如圖所示,將一個體積為1.010-3m3、重6N的木塊用細(xì)線系在底面積為400cm2的圓柱形容器的底部。當(dāng)容器中倒入足夠的水使木塊被浸沒時,求:(g=10N/kg)
(1)木塊浸沒在水中受到的浮力
(2)剪斷細(xì)線后,木塊處于靜止時,木塊露出水面的體積多大
(3)木塊露出水面處于靜止后,容器底部所受水的壓強減小了多少
第六節(jié) 浮力的應(yīng)用
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.理解物體的浮沉條件,知道浮力的應(yīng)用, 能應(yīng)用浮沉條件解釋一些簡單的問題。
2.通過收集、交流關(guān)于浮力應(yīng)用的資料,了解浮力應(yīng)用的社會價值。
3.初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的影響。
二、重點難點:
重點:浮力的應(yīng)用
難點:利用浮沉條件解決實際問題
三、學(xué)習(xí)過程:
(一)物體的浮沉條件
判斷以下四種情況下實心物體受到的浮力與物體的重力、排開體積與物體體積的關(guān)系。
當(dāng)物體漂浮時:_________________ ___________________
當(dāng)物體懸浮時:_________________ ___________________
當(dāng)物體上浮時:_________________ ___________________
當(dāng)物體下沉?xí)r:_________________ ___________________
例1:把一小球放入盛滿酒精()的溢水杯中,它沉入容器底部,從杯中溢出8g酒精,若將該小球放入盛滿水的溢水杯中,它漂浮在水面上,從杯中溢出水的質(zhì)量( )
A.大于8g B.等于8g C.小于8g D.無法判斷
對應(yīng)練習(xí):
1.如圖所示,已知A、B、C、D是四個體積相同的小球,放入
水中時的情況如圖所示,則:
依次寫下A、B、C、D四個小球在水中的狀態(tài):
、 、 、 ;
(2)小球的體積和排開液體的體積相等的是_____________;
(3)其中只受二個力的小球是______,受三個力的小球是_______;
(4)所受的浮力最大的是_________,最小的是_________;
(5)密度與水相等的是_____,密度大于水的是_____,密度小于水的是____,密度最小的是____,密度最大的是_______;
(6)浮力與重力相等的小球是______,重力大于浮力是小球是___
2.把重為5N,體積為0.6dm3的物體投入水中,若不計水的阻力,當(dāng)物體靜止時,下列說法中正確的是( ?。?
A.物體上浮,F(xiàn)?。?N B.物體懸浮,F(xiàn)浮=5N
C.物體漂浮,F(xiàn)?。?N D.物體沉入水底,F(xiàn)浮=6N
(二)物體浮沉條件的應(yīng)用
1.輪船是根據(jù)______________制成的。
2.潛水艇的工作原理是_____________,它靠改變____________實現(xiàn)浮沉。
3.熱氣球是靠加熱球內(nèi)的空氣,使其密度_______,當(dāng)浮力比重力_____時就升空了。
4.密度計是利用______________________的條件制成的。
例2:小明在一根均勻木桿的一端纏繞少許鉛絲,使得木桿放在液體中可以豎直漂浮,從而制成一支密度計。將它放入水中,液面到木桿下端的距離為16.5cm;再把它放到鹽水中,液面到木桿下端的距離為14.5cm。如果所用鉛絲的體積極小,可以忽略,小明測得到的鹽水密度是多少?
方法指導(dǎo):本題看起來條件很少,似乎很難下手,但你一旦注意題目中的兩種情況皆為漂浮,立即抓最簡單的力平衡式,再具體分析各力,問題即可迎刃而解。
解:設(shè)密度計的橫截面積為,密度計在水中的浮力:。密度計在鹽水中的浮力:,,,,即:,
。
對應(yīng)練習(xí):
1.魚鰾是魚體內(nèi)可以漲縮的氣囊,是魚類的沉浮器官。魚鰾主要是通過改變下列哪一個因素來實現(xiàn)沉浮的( )
A.魚的重力 B.魚的質(zhì)量 C.魚排開水的重力 D.魚受到的壓強
四、課堂小結(jié):
我學(xué)會了
。
我的疑惑___________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
五、達(dá)標(biāo)檢測:
1.(xx浙江杭州)如圖所示,一船在某水域作業(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
2.(xx福建福州)小竹將質(zhì)量為120g的物體放入盛滿水的溢水杯中,當(dāng)物體靜止時,溢水杯中溢出了100cm3的水,則物體( )(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上 B.懸浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力
3.(xx廣東河源)如圖所示,把一個蘋果放入濃鹽水中,蘋果處于漂浮狀態(tài),如果把蘋果水面以上的部分切去,余下部分蘋果放回原濃鹽水中,它將( )
A.仍然漂浮 B.剛好懸浮
C.沉入水底 D.無法判斷
4.(xx湖南岳陽)“青島號”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦滿載時的排水量是4800噸,表示它浮在海平面上,排開的海水質(zhì)量是4800噸,此時艦所受的浮力是 N。當(dāng)艦從海洋駛?cè)腴L江時,所受的浮力 _______(選填“變大”“變小”或“不變”)(ρ海水 >ρ江水)
5.(xx重慶江津區(qū))江津區(qū)中山鎮(zhèn)有一個孩子們熱衷的“水上行走球”游樂項目。游戲者被關(guān)進(jìn)了一個直徑2.5 m的大塑料球中,充氣后封閉起來,然后連人帶球被推進(jìn)水中,游戲者在球中玩耍時,球始終浮在水面,如圖所示。已知水的密度為1.0103 kg/m3,塑料球和球內(nèi)氣體的質(zhì)量共計為15 kg,若某次游戲中游戲者的質(zhì)量為55 kg,求:
(1)塑料球在水中所受的浮力是多少?
(2)塑料球排開水的體積為多少m3?
(3)水面下10 cm深處水對塑料球的壓強為多少pa?
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