教科版八年级下册第十章 流体的力现象2 认识浮力评课课件ppt
展开1.【中考•达州】小陈同学在老师的指导下完成了以下实验:①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示;②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮;③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉;
④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙所示位置慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图像如图丙所示,g取10 N/kg。
(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是________N。
【点拨】由图丙知玻璃瓶和铁块的总重力G总=2.2 N,玻璃瓶浸没时,弹簧测力计的示数F=0.6 N,则装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力F浮=G总-F=2.2 N-0.6 N=1.6 N。
(2)BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度______(填“有关”或“无关”)。
【点拨】图丙BC段中弹簧测力计示数不变,说明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关。
(3)在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中受到的浮力为________N。
【点拨】空玻璃瓶浸没在水中排开水的体积和装入铁块浸没在水中排开水的体积相等,则空玻璃瓶浸没在水中受到的浮力等于1.6 N。
(4)小陈认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,其中上浮的条件是________________。
【点拨】由图甲可知,空玻璃瓶的重力G瓶=1.4 N,因为浮力大于重力,空玻璃瓶在水中上浮,可见物体上浮的条件是:浮力大于重力。
(5)若圆柱形容器的底面积为100 cm2,在乙图中,当玻璃瓶浸没后,水对容器底的压强增加了______Pa。
(6)细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100 mL的字样,于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.1 N,根据以上数据他算出了铁块的密度为_________kg/m3。
2.【中考•扬州】有一个形状不规则的小木块,将其放在水中时,浮在水面上,用以下两种方案测量该木块的密度。 方案一:(1)用天平测小木块的质量。测质量前,指针指在分度盘的左侧,则平衡螺母应向_______(填“左”或“右”)移动,平衡后测得小木块的质量为m。
(2)在量筒中倒入适量的水,体积为V0。(3)用细针将小木块浸没水中,读出量筒中水面对应的刻度为V1,则木块的密度表达式ρ=________。
方案二:(1)在量筒中倒入适量的水,体积为V2,如图所示。(2)用一个体积为10 cm3的铁块和小木块拴在一起浸没水中,读出量筒中水面对应的刻度为V3=90 cm3。
(3)从量筒中取出铁块,小木块漂浮水面,读出量筒中水面对应的刻度为V4=68 cm3,则木块的密度ρ=________g/cm3。对比以上两种方案,误差比较小的是_______,理由:________________________________________________________________________。
由于把铁块从水中取出时,铁块上面带有水,使得量筒中木块和水的体积偏小,即木块排开水的体积偏小,木块质量偏小,故方案一测量误差小。
【答案】0.6;方案一;由于铁块取出时带有水,测得木块的体积误差较大
3.【中考•天津】“停课不停学”期间,小明在“云课堂”中学习了密度计的相关知识后,想用家中可用器材(如图所示),测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水,请你帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量;
解:①用刻度尺测出塑料管的长度为l0;②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中,测出塑料管露出液面的长度为l1;③将鸡蛋放入水中,向水中加盐使鸡蛋悬浮,再测出塑料管露出的长度为l2。
(2)写出鸡蛋密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
4.【中考•长春】科技小组举办了以“土豆”为主题的实践创新活动,活动内容是测量土豆的密度。在测量土豆密度时,由于没有天平,只有量筒,且整个土豆无法放入量筒中,小明用如下方法测出土豆的密度。
(1)在烧杯中装入适量的水,让轻质小盘漂浮在水面上。(2)如图甲所示,将土豆切下一块,放入盘中使其漂浮,在烧杯液面处记下标记。(3)将盘中的土豆取出后,用盛有50 mL水的量筒向烧杯中加水至标记处,量筒中剩余水的体积为28 mL。
(4)将取出的土豆放入量筒中,如图乙所示,土豆的体积为________cm3,土豆的密度为________g/cm3。
5.【中考•长春】小明制作了一个可测量物体质量的装置,如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。
小筒和托盘的总质量为200 g,小筒底面积50 cm2,高12 cm,大筒中装有适量的水,托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为“0”,将小筒竖直压入水中,当水面距小筒底10 cm时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值,小筒和大筒的分度值相同。
把被测物体放入托盘中,读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值,即为被测物体的质量。
(1)该装置所能测量物体的最大质量为________g。
【点拨】当水面距小筒底10 cm时,则V排=S小h=50 cm2×10 cm=500 cm3=5×10-4 m3,则F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N;
(2)小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线的间距________(填“大”或“小”)。
【点拨】托盘上不放物体时,在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为“0”;当托盘上放物体时,小筒再浸入水的体积为V浸=S小h小,大筒中水面上升后增加的体积V排=S大h大,由于S小<S大,则h小>h大,即小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线的间距大。
(3)他想利用此装置测算出石块的密度,操作如下,如图乙所示,将石块放入托盘中,读出大筒上的示数为m1;如图丙所示,将此石块沉入水中,读出大筒上的示数为m2,该石块密度的表达式为ρ石=________(水的密度用ρ水表示)。
6.在学习了浮力知识后,小明利用一根吸管制作了一个简易的密度计。(1)小明把一些细铜丝塞入吸管的下端,并用石蜡将吸管的下端封闭起来,使吸管能竖直地_______在液体中。
(2)在两个相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体,小明把这根吸管分别放入两种液体中,静止时如图甲、乙所示,则吸管在两种液体中所受的浮力F甲浮_______F乙浮;放入吸管后,两种液体对容器底部的压强的变化量Δp甲_______Δp乙。(均填“<”“=”或“>”)
【点拨】吸管在甲、乙两液体中均漂浮,因吸管受到的重力不变,则吸管在两种液体中所受的浮力F甲浮=F乙浮=G;因为直壁容器内液体对容器底部的压力等于液体和吸管受到的总重力,则放入吸管后容器底部受到的压力变化量等于吸管受到的重力,两种液体对容器底部压力的变化量都等于吸管受到的重力,大小相等,而容器底面积(受力面积)相同,
(3)小明把这根吸管分别放入水、盐水和植物油中,在与液面相平处分别标上这三种液体的密度(ρ盐水=1.1×103 kg/m3,ρ植物油=0.9×103 kg/m3),则图丙中几种刻度的标示合理的是________。
7.如图所示,小明往平底试管底部装一些橡皮泥,制成一个“土密度计”测量液体的密度。测得:
(1)“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)中静止时露出液面的高度为2 cm。(2)在水中静止时露出液面的高度为3 cm。(3)在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8 cm。
(4)此硫酸铜溶液的密度为______________kg/m3。
【点拨】设试管高为l,浸入酒精中时露出液面的高度为l酒精,浸入水中时露出液面的高度为l水,浸入硫酸铜溶液中时露出液面的高度为l硫酸铜,底面积为S。
由于“土密度计”在液体中均是直立漂浮的,故它在酒精、水和硫酸铜溶液中受到的浮力F酒精、F水和F硫酸铜均等于其重力,则F酒精=F水=F硫酸铜,利用阿基米德原理得ρ酒精g(l-l酒精)S=ρ水g(l-l水)S=ρ硫酸铜g(l-l硫酸铜)S,代入数据即可求解。
【答案】1.25×103
8.【中考•威海】牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标,小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度,设计了如下实验:
(1)通过观察比较牛奶的密度:小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中,让它漂浮在液面上,观察塑料块露出液面的体积,露出液面体积较大的牛奶的密度较________。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度,观察U形管液面的高度差,高度差较大的牛奶的密度较________。
【点拨】塑料块能漂浮在两种牛奶中,说明所受的浮力都等于塑料块自身的重力。根据浮力的公式F浮=ρ液gV排,谁的密度大,谁排开的液体体积就小,因此,露出液面体积较大的牛奶的密度较大;根据液体内部压强公式p=ρgh,当金属盒在两种牛奶中的深度相同时,密度越大的牛奶,产生的压强越大,因此,压强计高度差较大的牛奶的密度较大。
(2)通过测量比较牛奶的密度:小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量。其操作步骤是:①用弹簧测力计测出石块的重力为G;②将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为F1;
③____________________________________________(写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示);
【点拨】将石块浸没在牛奶中,弹簧测力计的示数为F2;
将石块浸没在牛奶中,弹簧测力计的示数为F2
④牛奶密度的表达式为ρ牛奶=________(用测出物理量的字母表示,水的密度用ρ水表示)。
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