Bài 12. Sự nổi

KÍNH CHÀO
QUÝ CÔ GIÁO, THẦY GIÁO
CÙNG CÁC EM .
Trường THCS Tản Đà - Ba Vì - Hà Nội
GV: Bùi Thu Hằng
Kiểm tra bài cũ
? Thế nào là lực đẩy Ác-si-mét?
? Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét? Nêu rõ tên, đơn vị của các đại lượng trong công thức?
Trả lời
Công Thức: FA= d.V
Trong đó: FA: Lực đẩy Ác-si-mét (N)
d: Trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
V: Là thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chổ (m3)
* Một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dưới lên với một lực có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Lực này gọi là lực đẩy Ác-si-mét.
Tại sao khi thả vào nước thì bi gỗ nổi, còn bi sắt lại chìm?
Vì bi gỗ nhẹ hơn.
?!
Thế tại sao con tàu bằng thép nặng hơn hòn bi thép lại nổi còn bi thép lại chìm?
S?t
G?
I. Điều kiện để vật nổi, vật chìm.
C1: Một vật nằm trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của những lực nào?
Các lực này có phương chiều như thế nào?
C1: Hai lực này cùng phương, ngược chiều.
Trọng lực P: hướng từ trên xuống.
Lực FA: hướng từ dưới lên.
Nếu xét về độ lớn thì hai đại lượng P và FA có thể xẩy ra những trường hợp nào?
b) P = FA
a) P > FA
c) P < FA
C2: Vẽ các véc tơ lực tương ứng với 3 trường hợp a,b,c và chọn cụm từ thích hợp trong các cụm từ sau điền vào chỗ trống:
(1) Chuyển động lên trên ( nổi lên mặt thoáng )
(2) Chuyển động xuống dưới ( chìm xuống đáy bình)
(3) Đứng yên ( lơ lửng trong chất lỏng )
FA
P
Vật sẽ:......
Vật sẽ:......
Vật sẽ:......
Tiết 13 : SỰ NỔI
I- Điều kiện để vật nổi, vật chìm.


C2
p
fA
p
fA
P
fA
a) P > FA
Vật sẽ:
Chuyển động xuống phía dưới (chìm xuống đáy bình)
b) P = FA
Vật sẽ:
Đứng yên (lơ lửng trong chất lỏng)
c) P < FA
Vật sẽ:
Chuyển động lên trên ( nổi lên mặt thoáng)
Từ kiến thức đã thu thập được ở câu C2 nêu kết luận về điều kiện vật nổi, vật chìm, vật lơ lửng khi nhúng vật đó vào chất lỏng ?
- Vật chìm:
- Vật lơ lửng:
- Vật nổi:
P > FA
P = FA
P < FA
Trả lời
Khi nhúng vật vào trong chất lỏng thì:
- Vật chìm xuống:
- Vật lơ lửng:
- Vật nổi lên:
P > FA
P = FA
P < FA

Trong đó: P là trọng lượng của vật
FA là lực đẩy acsimet tác dụng lên vật.
Tiết 13: Sự nổi
II. Độ lớn của lực đẩy Acsimet khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng .
C3 : Tại sao miếng gỗ khi thả vào nước lại nổi?
Trả lời: Miếng gỗ thả vào nước nổi lên vì :trọng lượng của miếng gỗ nhỏ hơn lực đẩy Acsimet của nước tác dụng vào miếng gỗ.
Tiết 13: SỰ NỔI
I. Điều kiện để vật nổi, vật chìm
C4: Khi miếng gỗ nổi trên mặt nước thì trọng lượng P của nó và lực đẩy Acsimet có bằng nhau không? Tại sao?
FA
P
C4: Khi miếng gỗ nổi lên trên mặt thoáng thì thể tích phần vật chìm trong chất lỏng giảm, do đó lực đẩy Acsimet tác dụng vào miếng gỗ giảm đến khi FA =P thì vật nổi lên trên mặt thoáng và ở trạng thái đứng yên.
C5 : Dộ lớn của lực đẩy ác si mét được tính bằng biểu thức:
FA = d . V, trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng, còn V là gi ? Trong các câu trả lời sau đây câu nào là không đúng ?
A. V là thể tích của phần nước bị miếng gỗ chiếm chỗ .
B. V là thể tích của cả miếng gỗ .
C. V là thể tích của phần miếng gỗ chìm trong nước
D. V là thể tích được gạch trong hình
Khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng thì độ lớn lực đẩy Acsimet:
FA = d. V trong đó : FA là lực đẩy Acsimet (N)
d là trọng lượng riêng của chất lỏng ( N / m3 ).
V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ hay là thể tích phần vật chìm trong chất lỏng (m3 )
Vậy khi vật nổi trên măt thoáng của chất lỏng thì độ lớn của lực đẩy Acsimet được tính như thế nào?
Trả lời
Vì vật nhúng ngập vào trong chất lỏng nên thể tích của vật bằng thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ và bằng V :
Vậy P = dv .V và FA = dl.V
a,Vật chìm xuống khi P > FA hay dv.V > dl .V hay dv > dl
b, Vật lơ lửng trong chất lỏng khi P= FA hay dv.V = dl.V hay dv = dl
c,Vật nổi lên mặt chất lỏng khi P< FA hay dv .V < dl.V hay dv < dl
C6 : Biết P = dv . V ( trong đó dv là trọng lượng riêng của chất làm vật , V là thể tích của vật ) và FA = dl. V ( trong đó dl là trọng lượng riêng của chất lỏng). Hãy chứng minh rằng nếu vật là một khối đặc nhúng ngập vào trong chất lỏng thì:
- Vật sẽ chìm xuống khi: dv > dl
- Vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng khi dv = dl
- Vật sẽ nổi lên mặt chất lỏng khi dv < dl

III. Vận dụng
Quan sát bảng trọng lượng riêng của một số chất sau đây .
C8: Thả một hòn bi thép vào thủy ngân thì hòn bi nổi hay chìm?Tại sao? Cho biết dthép = 73000N/m3
dthủy ngân = 136000N/m3.
Hòn bi bằng thép nổi lên mặt thủy ngân được vì:
dthép < dthuỷ ngân.
Trả lời:
Tàu nổi
Bi thép chìm
Thế tại sao con tàu bằng thép nặng hơn hòn bi thép lại nổi còn bi thép lại chìm? Biết rằng tàu không phải là một khối thép đặc mà có nhiều khoảng rỗng.
C7
* Con tàu nổi được là do nó không phải là một khối thép đặc, bên trong tàu có nhiều khoảng trống nên trọng lượng riêng của cả con tàu nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.
* Hòn bi thép đặc chìm là do trọng lượng riêng của thép lớn hơn trọng lượng riêng của nước.
Hiện tượng nổi,lơ lửng,chìm cũng xảy ra khi các chất lỏng hay chất khí không hòa tan với nhau được trộn lẫn.
Cho ddầu = 8000N/m3; dnước = 10000N/m3
Nếu trộn lẫn dầu với nước (dầu không hòa tan vào nước), thì sẽ có hiện tương gì xảy ra?
Dầu sẽ nổi trên mặt nước.
Dầu thô tràn lên bờ gây ô nhiễm môi trường.
Các sinh vật biển chết do ô nhiễm dầu tràn
 Biện pháp: Đảm bảo an toàn trong vận chuyển dầu lửa, có biện pháp kịp thời khi gặp sự cố tràn dầu
Sinh hoạt của con người và các hoạt động sản xuất thải ra môi trường lượng khí thải lớn (NO, CO2, SO2…) đều nặng hơn không khí nên có xu hướng chuyển xuống lớp không khí sát mặt đất.
Biện pháp: Lưu thông không khí (sử dụng quạt gió, xây dựng nhà xưởng thông thoáng, xây dựng các ống khói…). Hạn chế khí thải độc hại
FAM
PM
FAN

PN
PM
PN
FAN

FAM
=
<
<
=
(Vì 2 vật cùng thể tích và cùng d chất lỏng.)
( Vỡ v?t M chỡm )
( Vỡ v?t N lo l?ng)
M
N
C9 : Hai vật M và N có cùng thể tích được nhúng ngập trong nước. Vật M chìm xuống đáy bình còn vật N lơ lửng trong chất lỏng .Gọi PM,FAM là trọng lượng và lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật M .Gọi P N , FAN là trọng lượng và lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật N . Hãy chọn dấu “ = ” ; “ <” ; “ > ” thích hợp cho các ô trống.

Khi nhúng một vật vào chất lỏng thì vật sẽ như thế nào?
# Nhúng một vật vào chất lỏng thì vật :
- Chìm xuống khi : P > FA
- Lơ lửng khi : P = FA
- Nổi lên khi : P < FA
P : trọng lượng của vật.
FA : Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật.
II. D? l?n c?a l?c d?y Acsimet khi v?t
n?i tr�n m?t thống ch?t l?ng?.
# Khi vật nổi trên mặt chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét:
FA = d.V, trong đó V là thể tích của phần vật
chìm trong chất lỏng, (không phải là thể tích
của vật), d là trọng lượng riêng của chất lỏng.
Có thể em chưa biết
Tàu ngầm là loại tàu có thể chạy ngầm dưới mặt nước. Phần đáy tàu có nhiều ngăn, có thể dùng máy bơm để bơm nước vào hoặc đẩy nước ra. Nhờ đó, người ta có thể làm thay đổi trọng lượng riêng của tàu để cho tàu lặn xuống, lơ lửng hoặc nổi lên trên mặt nước.
Biển Chết
Do được bơm khí nhẹ nên trọng lượng riêng của khí cầu nhỏ hơn trọng lượng riêng của không khí. Khí cầu dễ dàng bay lên.
III. Vận dụng
Bài 12.7(SBT/17): Một vật có trọng lượng riêng là 26 000 N/m3. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 150 N. Hỏi nếu treo vật ở ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10 000N/m3.
Tóm tắt:
dv = 26 000N/m3
dn= 10 000N/m3
Pn=150 N
PKK=?
Giải
khi nhúng chìm vật trong nước thì độ lớn lực đẩy Acsimet là:
FA=PKK-Pn hay: dn.V= dv.V-Pn
Suy ra: dv..V-dn.V=Pn =>V.(dv-dn)=Pn
=> V=Pn/(dv-dn)
Trọng lượng của vật ở ngoài không khí là:
P=d v .V=dv. Pn/(dv-dn)
=26000.150/(26000-10000)=243,75(N)
Vậy ở ngoài không khí lực kế chỉ: 243,75 (N).
Hướng dẫn về nhà:
Học thuộc ghi nhớ và lý thuyết trong bài.
Làm BT 12.1  12.6 (SBT) .
Bài tập: Một khối sắt có thể tích 50 cm3. Nhúng khối sắt này vào trong nước. Cho biết khối lượng riêng của sắt là 7800 Kg/m3.
Tính trọng lượng của khối sắt.
Tính lực đẩy Acsimet tác dụng lên khối sắt. khối sắt nổi hay chìm trong nước?.
Khối sắt được làm rỗng. Tính thể tích tối thiểu phần rỗng để khối sắt bắt đầu nổi trên mặt nước?
- Nghiên cứu trước bài: Công cơ học
Chân thành cảm ơn thầy cô và các em!