山东省乐陵市八年级物理下册 全一册导学案（打包27套）（新版）新人教版.zip

1第一节 浮力一、课程实施标准二、教学重点、难点重点：决定浮力大小的因素难点：浮力产生的原因三、知识要点（一）认识浮力1．浮力（1）鸭子能浮在水面上，用钢铁做的轮船也能浮在水面上，说明他们除了受到自身的重力外，还受到了水对它们的______力。（2）飞艇、热气球能升上天空，说明他们也受到空气对它们的_____力。浮力：一切浸在液体（或气体）中的物体，都受到液体（或气体）对它向______的力，叫做浮力。2．浮力的施力物体是_______。 3．浮力的方向_________。4．测量浸没在水中的物体所受到的浮力（1）图甲中，利用弹簧测力计测量铝块的_______，大小为_______N。（2）图乙中，把铝块浸没在水中后发现弹簧测力计的示 数变_______，此时示数为______N，原因 是______________。（3）弹簧测力计示数减小的值，就是_________的大小，即该铝块所受浮力为_______N。称重法测浮力:现在空气中用弹簧测力计测出物体重力 G,再把物体浸在液体中(不接触容器底和侧壁)，读出弹簧测力计的示数 F 拉 ，弹簧测力计两次示数的差就是浸在液体中的物体所受的浮力大小，即 F 浮 =G-F 示 （称重法） 。【答案】1、 （1）浮 （2）浮；2、液体（或气体） ；3、竖直向上；4、 （1）重力，4；（2）小，3，水给物体一个竖直向上的浮力；（3）物体所受浮力，1；（二）浮力产生的原因图示 位置 深度 压强 压力前后两个面相等 相等 向前和向后的压力是一对平衡力左右两个面相等 相等 向左和向右的压力是一对平衡力。知识内容 完成时间 课程标准 内容细目 教学实施具体要求 评价方式浮力 2 课时1、通过实验认识浮力2、认识浮力产生的原因3、探求浮力大小与哪些因素有关1、浮力2、浮力产生的原因3、浮力影响因素1、理解浮力产生的原因2、知道浮力大小与什么因素有关作业测试实验操作2上下两个面上表面的深度小于下表面的深度向下的压 强小于向上的压强F 向下 大于 F 向上1．理论分析：假设在一个装有液体的容器中有一个边长为 a 的正方体，上表面距离水面h1,下表面距离水面的深度为 h2.①左右表面和前后表面受到的压强__________，受到的压力__________，侧面压力的合力__________；②上表面受到液体压强为 P 向下 =__________，下表面受到液体压强为 P 向上 =__________；③上表面受到的液体压力为 F 向下 =___________，上表面受到的液体压力为 F 向上 =___________；【答案】①：相等、相等、0；②ρgh 上 ；ρgh 下 ；③P 向下S、P 向上 S2．浮力产生的原因：液体对物体有向上和向下的_____________。F 浮 =___________（压力差法） 。【答案】压力差；F 向上 -F 向下 。3．注意：一切浸入液体中的物体，都受到液体对它竖直向上的浮力；无论物体的形状如何，怎样运动，只要是浸在液体或气体中（除物体下表面与容器底部紧密接触外） ，都会受到液体或气体竖直向上的浮力。（1）当物体部分浸入液体中时（如图甲所示） ，上表面受到液体向下的压力为___________，则 F 浮 =__________。（2）当浸在液体中的物 体下表面和容器底部紧密接触（如图乙 所示） ，则液体对物体向上的压力为_________，物体将_____________浮力的作用，只受向下的压力。【答案】 （1）0，F 向上 ；（2）0，不受（三）决定浮力大小的因素1．猜想：浮力的大小可能跟_________、_________、_____________有关。【答案】物体的重力，浸入液体的深度，物体排开 液体的体积2．研究方法：__________________。【答案】控制变量3．实验探究（1）探究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系深度 h重力 G/N弹簧测力计示数 F/N浮力 F 浮 /N实验结论：浮力大小与物体浸没在液体中的深度_______________。3【答案】无关（2）探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系______________。浸在液体中的体积 V重力 G/N弹簧测力计示数 F/N浮力 F 浮 /N实验结论：在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越__________。【答案】大（3）探究浮力与液体密度的关系夜 /kg.m3重力 G/N弹簧测力计示数 F/N浮力 F 浮 /N实验结论：物体________一定时，________越大，浮力越______。【答案】排开液体的体积，液体的密度，大4．总结：物体浸在液体中所受浮力的大小跟__________、_____________有关。【答案】液体的密度、排开液体的体积四、典型例题例 1．用实验证明：沉入水中的物体受到浮力的作用。用_________测出一个钩码的_______,然后提着钩码让钩码________水中，发现弹簧测力计的示数___________,说明钩码受到了_________的作用。【答案】弹簧测力计，重力，浸没，变小，浮力【难易】较易【考点】浮力【解析】用弹簧测力计可以测出物体的重力，将物体浸没在水中，测其重力，如果示数减小就说明物体受到浮力的作用。例 2．弹簧测力计下悬挂一个重物，在空气中称量时的示数如图甲所示， 把重物浸在水中时的示数如图乙所示。重物浸在水中时所受的浮力是多大？【答案】1N【难易】较易【考点】浮力的计算【解析】从甲图中可知，物体的重力式 3N，从乙图可知弹簧秤示数为2N。根据称重法可以计算出浮力的大小，即：F 浮 =G-F 示 =3N-2N=1N。例 3．一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为 5N，底部受到水的压力为13N，你认为这个物体受到水的浮力为多大？【答案】8N【难易】较易【考点】浮力的计算【解析】浮力产生的原因是上下表面的压力差，所以 F 浮= F 向上 -F 向下 =13N-5N=8N。例 4．有人猜想：“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关” 。请你为检验这个猜想设计 一个实验，说出实验所需的器材和实验步骤。4实验器材：_______，水、细线、烧杯、橡皮泥实验步骤：（1）用细 线系住橡皮泥，挂在弹簧测力计下，将橡皮泥______在水中（不接触容器底和侧壁） ，读出弹簧测力计的示数 F1；（2）_____________________，将橡皮泥浸没在水中，读出弹簧测力计的示数 F2;(3)比较 F1和 F2大小，若 F1和 F2大小不相等，说明浮力的大小与物体的形状______;若 F1和 F2大小相等，说明浮力的大小与物体的形状________。【答案】弹簧测力计，浸没，改变橡皮泥的形状，有关，无关【难易】较易【考点】影响浮力大小的因素【解析】探究浸没在液体中的固体所受浮力是否与固体形状有关，应控制液体密度与固体体积不变而改变物体的形状进行试验。例 5、小彤同学用同一物体做了以下一系列实验如图所示。①分析图 A 和图 B 可以得出：浸入液体中的物体会受到_______的作用。②分析图 B 和图 C 可以得出：浸入液体中 的物体所受浮力大小与________有关。③分析图 C 和图 D 可以得出：浸入液体中的物体所受浮力大小与________无关。④分析图 C 和图 E 可以得出：浸入液体中的物体所受浮力大小与________有关。综 合分析和归纳上述实验，得到的较为完整的结论是：浸入 液体中的物体所受浮力大小与________、__________有关,与___________无关。【答案】浮力，排开液体的体积，浸入深度，液体密度，排开液体的体积，液体密度，浸入深度，【难易】较易【考点】浮力大小的影响因素【解析】物体浸没在液体中受竖直向下的重力 G，竖直向上的拉力 F，竖直向上的浮力 F 浮作用，由平衡条件可知：（1）分析图 A、B，根据弹簧测力计示数减小，知道物体受到浮力作用；（2）分析图 B、C，是物体 浸入水中的体积不同，可知物体所受浮力大小与排开液体的体积有关；（3）分析图 C、D，是物体浸入水中的深度不同， 弹簧测力计示数一样，说明物体所受浮力大小和物体浸入液体中的深度无关；（4）分析图 C、E，物体全部浸入液体中，液体的密度不同，弹簧测力设计的示数不同，说明物体所受浮力大小和液体的密度有关。运用控制变量法综合分析上述实验现象，可以得出浮力大小与排开液体的体积和液体密度有关，与浸入深度无关。1第二节 阿基米德原理一、课程实施标准二、教学重点、难点重点：学生经历探究浮力大小与排开液体重力关系的实验过程，归纳出阿基米德原理。难点：探究阿基米德原理的实验设计及操作过程；对阿基米德原理的理解。三、知识要点（一）阿基米德的灵感1．据说两千多年 以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否是用纯金制成的， 要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，当他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，突然想到:物 体浸在液体中的体积，不就是物体排开水的体积吗？随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题，他经过了进一步的实验以后，便来到了王宫，他把王冠和同等质量的纯金放在盛满水的两个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出 来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，密度不相同，所以证明了王冠里掺进了其他金属。这次试验的意义远远大于查出金匠欺骗国王，阿基米德从中发现了阿基米德原理。2．实验：如图 1 所示，将空易拉罐引入水中，发现易拉罐浸入水中的体积越大，__________水的体积就越大。物体浸入水中的体积_________物体排开水的体积。易拉罐浸入水中越深，排开水越多越费力，说明水向上的_________越大。分析：易拉罐浸入水中更多，排开的水的体积更_________，所受浮力会_________，而物体受到的浮力与 _________和_________有关，而排开的液体体积和液体的密度的乘积是液体的_________。而液体的_________与其质量成正比。知识内容 完成时间 课标标准 内容细目 教学实施具体要求 评价方式阿基米德原理1 课时1、知道阿基米德原理2、能利用 F浮 =G 排 =m 排g=ρ 液 gV 排计算简单的浮力问题阿基米德原理1、知道阿基米德原理的内容2、能利用 F 浮 =G 排 =m排 g F 浮 =ρ 液 gV排 计算简单的浮力问题作业测试学生实验操作23．猜想：物体所受浮力可能等于物体排开液体所受的________。【答案】排开；等于；浮力；大；更大；液体的密度；排开的液体体积；质量；重力重力（二）探究阿基米德原理1．设计实验方案需要解决的两个问题：①如何测量物体受到的浮力。②如何测量被物体排开的液体的重力。2．实验步骤：①用弹簧测力计测出空小桶的重力 G1（如图 2 所示）②用弹簧测力计测出小石块的重力 G（如图 3 所示）③将石块浸没入______________的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数 F 拉 （如图 4 所示）④用弹簧测力计测出盛水小桶的总重力 G2（如图 5 所示）⑤计算出小石块受到水的浮力 F 浮 =______________，排开水的重力 G 排 =______________。实验数据记录在表格中3．进行分析总结 ：浸在水中的物体所受浮力的大小和物体排开水的重力_____________。4．阿基米德原理：(1)内容：浸在水中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它_____________所受到的的重力 。(2)表达式：F 浮 =_____________。(3) 导出公式：F 浮 =____________ =_____________ =______________。 提示：“浸入”、“浸在”所表示的物体在液（气）体中的情形可能是_____________，也可能是_____________ ，而“浸没”一定是_____________（填“部分浸没”或“全部浸没”）小桶所受的重力 G1/N物体所受的重力 G/N物体在水中时测力计的读数 F 拉 /N小桶和排开水所受的总重力 G2/N浮力 F 浮 /N排开水所受的重力 G 排 /N3关于 V 排 ： 浸没时（如图 6 所示）：V 排 =______________；○ 1未浸没时（如图 7 所示）：V 排 =______________.○ 2(4)从阿基米德原理可知：浮力的大小由_____________、______________决定，与物体的形状密度、质量、体积、在液体的深度、运动状态_____________。(5)阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于_____________。【答案】盛满水；G-F 拉 ；G 2-G1相等排开液体；G 排 ；G 排 =m 排 g=ρ 液 gV 排 ；部分浸入；全部浸入；全部浸入；V 物 ；V 排 -V 露液体的密度；排开的液体体积；无关气体四、典 型例题例 1．北京“水立方”中游泳池的水深设计得比别的游泳池深了 0.5m。有人说，水的深度越深，其产生的浮力就越大，因此，各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗？为什么？【答案】不正确【难易】较易 【考点】阿基米德原理【解析】因为北京水立方虽然水的深度增加了，但是运动员在水中排开的体积并没有增大，由阿基米德原理得知，浮力 F 浮 =ρ 液 gV 排 ，g 是固定的，对于相同的水质，ρ 液 是一样的，故运动员所受的浮力并没有增大。例 2．请比较以下浮力的大小（ρ 铜 ρ 铝 ）（1）同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，________受到的浮力大。 （2）同样重的铝块和铜块，都浸没在煤油中， ________块受到的浮力大。（3）同样重的铝块和铜块，把铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，________块受到的浮力大。【答案】甲；铝块；铝块【难易】较易 【考点】阿基米德原理，物体的浮沉条件【解析】(1)同样重的两个铜块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，铜块等重，则体积相等，排开液体的体积相等，ρ 水 ＞ρ 煤油 ，根据 F 浮 =ρ 液 gV 排 可知，甲的浮力大。（2）由 ρ 铜＞ρ 铝4可知，同样重的铝块和铜块铝块的体积 大，都浸没在煤油中，根据 F 浮 =ρ 液 gV 排 可知，铝块排开水的体积大，所以，铝块受的浮力大。（3）由 ρ 铜 ＞ρ 铝 可知，同样重的铝块和铜块铝块的体积大，铜块浸没在煤油中，铝块浸没在水中，铝块排开液体的体积大，且 ρ 水 ＞ρ 煤油 ，根据 F 浮 =ρ液 gV 排 可知，铝块受的浮力一定大 。例 3．一个在节日放飞的氢气球，体积是 620m3。这个气球在地面附近受到的浮力有多大？（设地面附近气温是 0℃，气压是 1×105Pa，ρ 空气 =1.29kg/m3，g=10N/kg）【答案】8060N【难易】较易 【考点】阿基米德原理在气体中的应用【解析】这个气球在地面附近受到空气的浮力：F 浮 =ρ 空气 gV 排 =1.3kg/m3×10N/kg×620m3=8060N。例 4．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，读数是 7.5N。当把零件浸没在 ρ=0.8×10 3kg/m3的油中时，测力计的读数是 6.6N，金属零件的体积有多大？（g=10N/kg）【答案】1.125×10 4m3【难易】较易 【考点】阿基米德原理，测力计法计算浮力【解析】F 浮 =G－F=7.5N－6.6N=0.9N由 F 浮 =ρ 油 gV 排 得 343 m1025.g/10g/m8.09.g ﹣油 浮排 kNkFV例 5．某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度：他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上铁块在空气中时弹簧测力计的读数是 4.74N，把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的读数是4.11N，该液体的密度是多少？（ρ 铁 =7.9×103kg/m3 ，g=10N/kg）【答 案】1.05×10 3kg/m3 【难易】中等 【考点】阿基米德原理，测力计法计算浮力【解析】由重力公式 G=mg 得，铁块的质量 m 铁 =G 铁 /g=4.74N÷10N/kg=0.474kg，由密度公式ρ=m/V 物 得，铁块的体积 V 铁 =m 铁 /ρ 铁 =0.474kg÷(7.9×10³kg/m³)=6×10-5m3， 因为铁块浸没在液体中，所以铁块排开该液体的体积 V 排 =V 铁 =6×10-5m3。 又因为铁块浸没在液体中受到的浮力 F浮 =G－F=4.74N－4.11N=0.63N，由阿基米德原理 F 浮=ρ 液 gV 排 得，该液体的密度5335kg/m10.106g/10.gV﹣排浮液 kNF 。五、课 堂反馈1．关于阿基米德原理，正确的叙述是A．浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体的体积B．浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体的质量C．浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力D．浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体的重力【答案】C【难易】较易 【考点】阿基米德原理的理解【解析】阿基米德原理的内容是浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。2．将同一铁块分别浸没于盐水、水、酒精中，铁块受到的浮力是A．在盐水中最大B．在水中最大C．在酒精中最大D．在三中液体中一样大【答案】A【难易】较易 【考点】阿基米德原理和物体的浮沉条件的应用【解析】铁块在盐水、水和酒精中都是沉底，根据浮力 F 浮 =ρ 液 gV 排 。V 排 一样，盐水的密度最大，所以铁块在盐水中的浮力最大。3．如图所示，A 为木块，B 为铝块，C 为铁球，它们的体积相等，把他们都浸没在水中，则下列说法中正确的是A．由于铁的密度大，所以铁球受到的浮力大B．由于木块上浮，所以木块受到的浮力最大C．三个物体受到的浮力一样大D．由于铝块面积大，水对它向上的压力也大，因此铝块受到的浮力最大【答案】C6【难易】较易 【考点】阿基米德原理的应用【解析】三个物体都是浸没，根据浮力 F 浮 =ρ 液 gV 排 ， V 排 一样，ρ 液 也一样，所以三个物体受到的浮力一样大。4．将一重为 80N 的物体，放入一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了 30N 的水，则物体受到的浮力是A．80N B．30N C．50N D．110N【答案】B【难易】较易 【考点】阿基米德原理的应用【解析】根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力，因为溢出水的重力是 30N，所以物体受到的浮力是 30N。5．两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把他们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，则他们受到的浮力A．因为木块上浮，所以受到的浮力较大B．因为石块下沉，所以受到的浮力较小C．因为木块体积较小，所以受到的浮力较大D．因为石块体积较大，所以受到的浮力较大【答案】D【难易】较易 【考点】阿基米德原理的应用【解析】两个物体都是浸没，根据浮力 F 浮 =ρ 液 gV 排 ， ρ 液 一样，大石块比小木块体积大，所以V 排 也较大，故石块受到的浮力较大。6．弹簧测力计的下端吊着一个金属球，当静止时，弹簧测力计的示数是 4N；若将金属球慢慢浸入水中，弹簧测力计的读数将逐渐________（变大/变小），金属球受到的浮力将逐渐________（变大/变小） ；当金属球的一半浸在水中时，弹簧测力计的示数是 2.4N，这时金属球受到的浮力是________N;此时金属球排开的水重________N。当金属球全部浸没在水中后，这时金属球受到的浮力是________N，弹簧测力计的示数是________N。【答案】变小；变大；1.6N；1.6N；3.2N；0.8N【难易】较易 7【考点】阿基米德原理，测力计法测浮力【解析】当金属球慢慢浸入水中，排开的体积逐渐变大，由 F 浮 =ρ 水 V 排 g，得金属球受到的浮力逐渐变大，因为 F 浮 =G-F 示 ，金属球的重 G 不变，所以弹簧测力计的读数变小；当金属球的一半浸在水中时，F 示 =2.4N，F 浮 =G 排 =G-F 示 =4N-2.4N=1.6N，当金属球全部浸没在水中后，F 浮 ′=2F 浮 =2×1.6N=3.2N，由 F 浮 ′=G-F 示 ′，得 F 示 ′=G-F 浮 ′=4N-3.2N=0.8N．。7．有一个重力为 5N、体积为 300cm3的物体。该物体浸没在酒精中时受的浮力多大？（ρ 酒精 =0.8×103kg/m3 ，g =10N/kg）【答案】2.4N【难易】较易 【考点】阿基米德原理【解析】因为浸没，所以 F 浮 =ρ 液 gV 排= ρ 酒精 gV 物= 0.8×103kg/m3×10N/kg×300cm3=2.4N。1第三节 物体的沉浮条件及应用一、课程实施标准二、教学重点、难点重点：根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并运用浮沉条件说明生产生活中的现象。难点：浮沉条件三、知识要点（一）物体的浮沉条件浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向_____的重力和__________的____力。1．如图 1 所示，当浮力小于重力时，物体将__________。浸没在液体中的物体，V 排=__________； F 浮 =__________，G 物 =__________如图 2 所示，下沉的物体最终会静止在容器底部（沉底） ，受到________力、________力和________力，关系为_____ ___。【答案】下；竖直向上；浮力；图一：下沉；V 物 ；G 物 ；mg；图二：支持 力；重力；浮力；浮力＋支持力＝重力2．如图 3 所示，当浮力等于重力时，物体受力平衡，可以______在液体内任何地方。【答案】悬浮3．如图 4 所示，当浮力大于重力时，物体将__________。如图 5 所示，上浮的物体最终会静止在液面上（_________） ，V 排 _________V 物 ，受到_________力和_________力，关系为_________。知识内容 完成时间 课程标准 内容细目 教学实施具体要求 评价方式物体的浮沉条件及应用2 课时运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象1、物体的浮沉条件2、运用物体的浮沉条件解决有关问题1、知道物体的浮沉条件2、能运用物体的浮沉条件解决有关问题作业测试2【答案】图四：上浮；图五：漂浮；＜；重力；浮力；F 浮 = G 物小结：1．物体浸没在液体中时，（1）F 浮 _______G 物 ，ρ 液 ______ρ 物 ，物体下沉，最终沉底；（2）F 浮 _______G 物 ，ρ 液 ______ρ 物 ，物体悬浮（3） F 浮 _______G 物 ，ρ 液 ______ρ 物 ，物体上浮，最后静止时漂浮，F 浮 '_______G 物 。【答案】＜；＜；=；=；＞；＞；=；2．实心物体放入足够多的液体中静止时（此时需要先判断物体的最终状态） ，（1）ρ 液 ＜ρ 物 ，物体处于______状态，V 排 ______V 物 ；F 浮 _______G 物 ；m 浮 _______m 物 ；（2）ρ 液 =ρ 物 ，物体处于______状态，V 排 ______V 物 ；F 浮 _______G 物 ；m 浮 _______m 物 ；（3）ρ 液 ＞ρ 物 ，物体处于______状态，V 排 ______V 物 ；F 浮 _______G 物 ；m 浮 _______m 物【答案】 （1）下沉；=；＜；＜（2）悬浮；=；=；=（3）漂浮；＜；=；=；实 验：盐水浮鸡蛋如图 6 所示，将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。在水中，鸡蛋处于____状态，F 浮 _______G 物 ；在浓盐水中，鸡蛋处于____状态，F 浮 '_______G 物 ；F 浮 ______F 浮 '【答案】下沉；＜；悬浮；=；＜；（二）浮力的应用实验：橡皮泥船橡皮泥的密度比水大，他在水中会 ______。把橡皮泥捏成瓢 状放在水面（如图 7 所示） ，虽然它受到的______力没有改变，但是______的水较多，因而受到较大的______力，所以能______在水面上，此时 F 浮 _______G 物【答案】下沉；重力；排开；浮；漂浮；=1．轮船：（1）工作原理：要使密度大于水的材料制成的船，能够_______在水面上必须把它做成_______的，使它能够_______更多的水。F 浮 ＝_______。（2）排水量：轮船______________时排开水的______________。阿基米德原理：F 浮 ＝_______＝_______；漂浮：F 浮 ＝_______＝_______；3所以满载时排水量 m 浮 ＝_______＝_______。（3）一艘轮船从河里到海里，浮力__________（原因是轮船漂浮时：F 浮 ＝______________） ，由于 ρ 河水 ＜ρ 海水 ，所以 V 浮 _______，轮船将_______一些。【答案】 （1）漂浮；空心；排开；G 物 ；（2）满载时；质量；G 排 ；ρ 液 V 排 g；G 物 ；ρ 物 V 物 gρ 液 V 排 ；ρ 物 V 物 （3）不变；G 物 ；减小；上浮2．潜水艇：（1）工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠___________来实现的。如图 8 所示，潜水艇两侧有水舱，向水舱中充水时，潜水艇逐渐加重，就逐渐潜入水中。当水舱充水，潜水艇总重等于同体积的水重时，它可以__________在水中。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜水艇重力变_________，从而上浮。实际航行时，上浮和下潜过程中潜水艇总要开动推进器加快上浮和下潜的速度。（2 ）潜水艇的体积不变，浸没在同种液体中浮力___________。【答案】改变自身重力；悬浮；小；不变3．气体和飞艇：工作原理：气球是利用______升空的。气球里充的是密度______空气的气体。如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。在大气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人、载货的吊篮。【答案】浮力；小于；4．密度计：测量______密度的仪器（1）工作原理：密度计在不同液体中均处于______状态，F 浮 ＝______，密度计的重力______，所以密度计在不同液体中所受浮力______。 如图 9 所示，它是一个密封的玻璃管，其下端装有铅粒，上端有刻度。把它放在待测的液体中时，它漂浮在液面上，液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。（2）密度计的刻度______。【答案】液体；漂浮；G 密度计 ；不变；相等；从上到下，对应液体密度越来越大三、典型例题例 1．排水量为 1000t 的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共有多重？受到河水的浮力是多少牛？ρ 河水 =1×103kg/m3，船排开的河水的体积是多少立方米?（取 g=10N/kg）？【答案】1×10 7N；1×10 7N；【难易】较易4【考点】轮船排水量【解析】满载时船及所装货物共重：G 排 ＝m 排 g＝1000×10 3kg× 10N/kg＝1×10 7N因为轮船漂浮，F 浮 ＝G 排 ，即满载时受到的浮力：F 浮 ＝G 排 ＝1×10 7N根据 F 浮 ＝G 排 ＝m 排 g＝ρ 液 V 排 g，轮船排开河水的体积：V 排= F 浮 /ρ 水 g=1×107N/1×103kg/ m3× 10N/kg=1000m3例 2．如图 10 所示是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由观察到的现象判断_____杯液体的密度大。理由是密度计在甲乙两杯不同液体中所受浮力_____，V 排甲_____V 排乙 ，所以 ρ 甲 _____ρ 乙【答案】乙；相等；＞；＜【难易】较 易【考点】密度计的使用【解析】同一个密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮，所以 F 浮甲 =F 浮乙 =G 密 度计 =ρ 液 V 排 g因为 V 排甲 ＞V 排乙 ，所以 ρ 甲 ＜ρ 乙例 3．某一木块的体积为 200cm3，密度为 0.8×103kg/m3,把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时， 浸没在水中的体积有多大？（g=10N/kg)【答案】因为木块的密度比水的密度小，所以不能悬浮于水中；1.6×10 -4m3【难易】较易【考点】排物比【解析】V 排 /V 物 =ρ 物/ ρ 液 = V 排 /200×10-6m3=0.8×103kg/m3/1×103kg/m3 V 排 =1.6×10-4m3例 4．体积为 100cm3的一块固体，重 1.8N，放在密度为 1.1×103kg/m3的盐水中为什么会下沉？当固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？（g=10N/kg）【答案】因为此固体的密度大于水的密度 ；0.9N【难易】较易【考点】物体浮沉条件的应用【解析】ρ 固 =G 固 /V 固 g=1.8N/100×10-6m3×10N/kg=1.8×103 kg/m3F 浮= ρ 盐 V 固 g=1.1×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3 =1.1NN= G 固 - F 浮 =1.8N-1.1N=0.7N5例 5．一个飞艇充入气体后的质量是 1.5t，体积为 1500m3，当装入多少千克的货物时，气艇能够悬浮在空中（空气的密度为 1.29kg/m3，g=10N/kg）？【答案】4350N【难易】较易【考点】 飞艇的原理【解析】飞艇在空气中受到的浮力为：F 浮 =ρ 气 V 艇 g=1.29kg/m3×10N/kg×1500m3=1.9358×104NF 浮 = G 物 + G 艇G 物 = F 浮 - G 艇 = F 浮 -mg=1.9358×104N-1500kg×10N/kg=4350N1第一节 功一、课程实施标准二、教学重点、难点重点：能识别物体在什么情况下做了功，在什么情况下未做功。难点：能利用功的公式进行简单计算。三、知识要点生活实例 1：用叉车搬运货物时，叉车把货物从地而提升到一定高度。叉车托起货物 ，使货物在托力的方向上发生了位置的移动。我们看到了机械工作的成效。生活实例 2：在水平地面上，用水平的拉力 F 使物体沿水平方向移动了一段即离 S，我们就说拉力有了成效。（一）力学中的功1．功的定义：如果一个________作用在物体上，物体在_______ ______________________，就说这个力对物体做了________。2．做功的两个必要因素：（1）____________________________________知识内容 完成时间 课程标准 内容细目 教学实施具体要求 评价方式功 1 课时1、结合实例理解功的概念2、知道做功的过程就是能量转化或转移的过程1、做功的两个必要因素2、功的单位3、运用功公式解决有关简单问题1、结合实例知道功的概念2、能用生活、生产中的实例解释功的含义3、理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功作业口试测试2（2）____________________________________【想想议议】判断下列几种情况，是否有力对物体做功(选填“是”或“否”)a．你把书包举高的过程中是否对书包做功？ ______b．举在高处停留不动的过程中是否做功？ ______c．张明同学提着书包在水平方向上匀速移动一段距离，张明对书包是否做功？______d．李强同学用脚踢足球，足球在地面上滚动了一段距离，脚对足球做功了吗？ ______e．小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖 直方向上是否受到力的作用？ ________是否做功？______；在水平方向上是否受力？ ______是否做功？ ______归纳：不做功的三种情况（1）____________________________________（2）____________________________________（3）____________________________________【答案】力，这个力的方向上移动了一段距离，功；作用在物体上的力，物体在这个力的方向上移动的距离；是，否，否，否，是，否，否，否；有距离无力，有力无距离，力与距离垂直。（二）功的计算做功必须有力和距离，那么我们猜想一下，力学中的功的大小与______和______有关。1．功的大小：功等于______与物体在____________上移动的______的乘积。2．功的计算公式：____________导出： ____________、____________F —— 力 —— 牛顿 —— Ns ——______ ——______ ——______W ——______ ——______ ——______公式说明：（1）在使用公式求功之前，要明确哪个力做功。（2）要注意公式中的 F 与 s“同体性、同向性和同时性” ；单位要统一。（3）做功的多少只由 W= Fs 决定，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦等因素无关。3．功的单位：功的单位是______，它有一个专门的名称叫做______（ joule )，简称______，符号是______。1J=1N·m1 焦耳的物理意义是____________________________________。举例：把两个鸡蛋举高 1m，做的功大约为______J。3【答案】力，距离；力，力的方向，距离； W=Fs， F=W/s， s=W/F；距离，米，m；功，焦耳，J；牛·米，焦耳，焦，J；1 牛顿力的作用在力的方向上移动 1 米距离所做的功；1四、典型例题例 1．质量为 50kg 的雪橇上装载了 350kg 的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了 3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是 800N，求马运货时做的功。(g=10N/kg )【答案】2.4×10 6J【难易】简单【考点】考查拉力及功的计算【解析】由平衡条件求出马的拉力，然后由公式 W=Fs 求出马做的功。雪橇在水平方向上受马的拉力 F，摩擦力 f 作用，∵货物沿水平道路做匀速直线运动，处于平衡状态，∴由平衡条件得：F=f=800N，马做的功 W=Fs=800N×3000m= 2.4×106J例 2．一质量为 2000kg 的小车在拉力作用下沿水平路面前进了 400m，做了 3 ×105J 的功，求拉力的大小和重力所做的功。【答案】750N，0【难易】简单【考点】考查功的计算【解析】根据 W=Fs，导出 F=W/s=3 ×105J/400m=750N竖直方向上没有距离，重力不做功。例 3．小明提着一个重 10N 的水桶，由一楼走上二楼，又沿水平走廊前进了 5m，在这过程中，小明对水桶做了多少功？（一层楼高 4m）【答案】40J【难易】简单【考点】考查功的计算【 解析】上楼过程中：W 1=Gh=10N×4m=40J；沿水平方向运动中：W 2=0J；全过程对水桶做功 W=W1+W2=40J+0=40J故答案为：40J例 4．小华的家住在五楼。一天，他把装有 30 个鸡蛋的塑料袋从一楼提到家里，提篮子的力大约做了多少功？ 说出你是怎么估算的。4【答案】180J【难易】中等【考点】考查常见物体估测及功的计算【解析】估算出 30 个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据 W=Fs 可算出做功的多少。根据一只鸡蛋约为 50g，则受重力为 0.5N，可知提 30 个鸡蛋的力大约为 F=15N；住宅楼的楼层高大约 3 米，家住 5 楼，此同学实际爬楼高度 s=3m×4=12m；故提鸡蛋的力大约做功 W=Fs=15N×12m=180J例 5．弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的 s - t 图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为 F1和 F2，相同时间内拉力所做的功分别为 W1， W2，则它们的关系正确的是A． F1﹥ F2 W1﹥ W2B． F1=F2 W1﹥ W2C． F1=F2 W1﹤ W2D． F1﹤ F2 W1﹤ W2【答案】B【难易】中等【考点】考查滑动摩擦力的大小，比较做功的大小【解析】由 s-t 图可知，两次运动做的都是匀速直线运动，所以在水平方向上，弹簧测力计对物体的拉力 F 和水平面对物体的滑动摩擦力 f 是一对平衡力；而两次运动中，物体对地面的压力、接触面的粗糙成都没变，所以滑动摩擦力 f 两次相等，没变，所以 F1=F2=f，所以 A、D 错误。由 s-t 图可知，在相同时间内 s1s2，根据功的公式 W=Fs 可知，当拉力相等时，通过的距离越大，拉力做的功就越大，即 W1＞W2，正确答案选 B。例 6．小强用 100N的力，将重 5 牛的足球踢出 30m 远处，在球飞 出的过程中，他对足球做的功为A．3000J B．150J C . 0J D．无法计算【答案】C【难易】简单【考点】考查做功的两个必要因素【解析】在球飞出的过程中，有距离无力，小强不做功，故答案选 C。五、课堂反馈1．下列有关力做功的说法中正确的是5A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功B．把水桶从地面上提起来，提水捅的力没有做功C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功【答案】A【难易】简单【考点】考查做功的两个必要因素【解析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动的距离。用水平力推着购物车前进，满足做功的两个必要因素，推车的力做了功；把水桶从地面上提起来，满足做功的两个必要因素，提水桶的力做了功；书静止在水平桌面上，物体没有在这个力的方向上移动的距离，书受到的支持力没有做功；挂钩上的书包静止时，书包没有在拉力的方向上移动的距离，书包受到的拉力没有做功。故答案选 A。2．在水平地面上，小朋友用 50N 的水平推力推动重 100N 的箱子前进了 100m，推箱子的小朋友做的功为A．1000J B．1500J C．5000J D．0J【答案】C【难易】简单【考点】考查功的计算【解析】小朋友用 50N 的水平推力推动箱子前进了 100m， W=Fs=50N×100m=5000J，故答案选 C。3．有一起重机，它将重为 5000 N 的物体匀速提高 6 m，起重机又在水平地面上移动了 4m，则整个过程中，钢丝绳对物体所做的功是A．30000J B．20000J C．50000J D．10000J【答案】A【难易】简单【考点】考查做功的两个必要因素及功的计算【解析】上升过程中：W 1=Fs=Gh=5000N×6m=30000J；沿水平方向运动中：W 2=0J；全过程对物体做功 W=W1+W2=30000J+0=30000J，故答案为 A。4．小明从一楼走到四楼，每层楼高 4m，估计他克服重力做功为A．60J B．600J C．6000J D．60000J【答案】C6【难易】中等【考点】考 查常见物体估测及功的计算【解析】估算出小明所受的重力和爬楼的高度，根据 W=Fs 可算出做功的多少。一名中学生体重约为 500N，住宅楼的楼层高大约 3 米，从一楼走到四楼，此同学实际爬楼高度s=3m×3=9m；W=Fs=500N×9m=4500J，故答案为 C。5．下列几种情景中做功的是A．学生背着书包在水平路面 上匀速前进B．司机费了九牛二虎之力，也没能推动汽车C．某人抱着木箱，坐电梯上到 5 楼D．小球在光滑的水平面上滚动【答案】C【难易】简单【考点】考查做功的两个必要因素【解析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动的距离。A：力与距离垂直，不做功；B：有力无距离，不做功；C：满足做功的两个必要因素，做功；D：有距离无力，不做功；故答案为 C。6．用水平拉力 F 拉物体 A 在光滑水平面上沿力的方向移动距离 s，拉力 F 做功为 W1；用同样的力F 拉物体 A 在粗糙水平面上沿力的方向移动 相同的距离 s，拉力 F 做功为 W2，则A． W1=W2 B． W1﹥ W2 C． W1﹤ W2 D．条件不足，无法比较【答案】A【难易】中等【考点】考查功的计算【解析】用水平拉力 F 拉物体 A 在光滑水平面上沿力的方向移动距离 s，用同样的力 F 拉物体 A 在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离 s，W 1=Fs =W2，故答案为 A。7．甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且 v 甲 v 乙 ，若不计较空气阻力，则它们所受的拉力 F 甲 和 F 乙 及两拉力在相同时间内所做的功 W 甲 和 W 乙 之间的关系是A． F 甲 ﹥ F 乙 B． F 甲 ﹤ F 乙 C． W 甲 ﹥ W 乙 D． W 甲 ﹤ W 乙【答案】C【难易】简单【考点】中等7【考点】考查滑动摩擦力的大小，比较做功的大小【解析】两次运动做的都是匀速直线运动，所以在水平方向上，对物体的拉力 F 和水平面对物体的滑动摩擦力 f 是一对平衡力；而两次运动中，物体对地面的压力、接触面的粗糙成都没变，所以滑动摩擦力 f 两次相等，没变，所以 F1=F2=f。由 v 甲 v 乙 ，在相同时间内 s1s2，根据功的公式 W=Fs 可知，当拉力相等时，通过的距离越大，拉力做的功就越大，即 W 甲 ＞W 乙 ，正确答案选 C。8．重 150N 的物体在 50N 的水平 方向的拉力的作用下，沿水平地面前进 10m 后拉力消失，物体又由于惯性向前滑动了 2m，则拉力做的功是______J，重力做的功是______J。【答案】500J，0【难易】简单【考点】考查功的计算【解析】物体在 50N 的水平方向的拉力的作用下，沿水平地面前进 10m，水平方向的拉力做功：W=Fs=50N×10m=500J；物体又由于惯性向前滑动了 2m，此时有距离无力，不做功；故拉力做的功为 500J；重力方向上没有距离，不做功。9．我国设计的“中华月球”今年将登陆月球。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的 1/6，月球车的质量为 120kg，它在月球表面受到的重力为______N。若它在月球表面上方竖直下落 4m，则重力对它做的功为______J 。 （g 取 1 0N/kg）【答案】200；800【难易】中等【考点】考查重力与功的计算【解析】因为物体的质量与其空间 位置无关，所以在月球上月球车的质量仍然为 120kg，月球车在地球上受到的重力：G=mg=120kg×10N/kg=1200N，因为月球对物体的引力是地球引力的 1/6，则在月球上受到的重力：G 月 = 1/6×1200N=200N它在月球表面上方竖直下落 4m，则重力对它做的功为 W=Fs=G 月 h=200N×4m=800J