Bài 12. Sự nổi

Vật lý 8:
Tiết 14
SỰ NỔI
BÀI 12
TRƯỜNG THCS NGÔ VĂN SỞ
GV: TRẦN LÊ HẠNH
Bài 12: Sự nổi
An: Tại sao khi thả vào nước thì hòn bi gỗ nổi, còn hòn bi sắt lại chìm?
Bình: Vì hòn bi gỗ nhẹ hơn.
An: Thế sao con tàu bằng thép nặng hơn hòn bi thép lại nổi, còn hòn bi thép lại chìm?
Bình: ???
Bài 12: Sự nổi
Các vấn đề cần tìm hiểu
1./ Điều kiện để vật nổi, vật chìm.
2./ Xác định độ lớn lực đẩy Acsimet khi một vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng như thế nào?
I./ ĐIỀU KIỆN ĐỂ VẬT NỔI, VẬT CHÌM:
C1: Một vật ở trong chất lỏng chịu tác dụng của những lực nào? Phương và chiều của chúng có giống nhau không?

Một vật ở trong chất lỏng chịu tác dụng của 2 lực:
1- Trọng lực P có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.
2- Lực đẩy Acsimet F có phương thẳng đứng, chiều dưới lên trên.
=> Vật sẽ chịu tác dụng của hai lực cùng phương (cùng nằm trên đường thẳng) nhưng ngược chiều nhau.
I./ ĐIỀU KIỆN ĐỂ VẬT NỔI, VẬT CHÌM:
C2: Có thể xảy ra ba trường hợp sau đối với trọng lượng P của vật và độ lớn FA của lực đẩy Acsimet:





Vật sẽ chuyển động xuống dưới (chìm xuống đáy)
Vật sẽ đứng yên (lơ lửng trong chất lỏng)
Vật sẽ chuyển động lên trên (nổi trên mặt thoáng)
I./ ĐIỀU KIỆN ĐỂ VẬT NỔI, VẬT CHÌM:
Một vật nhúng trong chất lỏng sẽ chịu tác dụng bởi hai lực cùng phương nhưng ngược chiều là trọng lực P và lực đẩy Acsimet FA, thì:
Vật chìm xuống:
Vật nổi lên:
Vật lơ lửng trong chất lỏng:

P = FA
P < FA
P > FA
II./ ĐỘ LỚN CUẢ LỰC ĐẨY ACSIMET KHI VẬT NỔI TRÊN MẶT THOÁNG CỦA CHẤT LỎNG:
C4: Khi miếng gỗ nổi trên mặt nước, trọng lượng P của nó và lực đẩy Acsimet có bằng nhau không? Vì sao?
C3: Tại sao miếng gỗ thả vào nước lại nổi?
- Miếng gỗ nổi lên vì P < FA




- Khi vật còn trong nước thì P < FA nên vật nổi lên. Vật dần nổi lên thì P giảm dần, FA tăng dần.
Khi vật lên đến mặt thoáng thì P = FA nên vật nổi “cố định” trên mặt thoáng.
C5: Độ lớn của lực đẩy Acsimet được tính bằng biểu thức FA =d.V, trong đó d là trọng lượng riêng của chất lỏng, còn V là gì? Trong các câu trả lời sau đây, câu nào là không đúng?
A) V là thể tích 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 chéo trong hình 12.2
II./ ĐỘ LỚN CUẢ LỰC ĐẨY ACSIMET KHI VẬT NỔI TRÊN MẶT THOÁNG CỦA CHẤT LỎNG:

Khi vật nổi trên mặt thoáng chất lỏng thì lực đẩy Acsimet tính bằng công thức FA=d.V, trong đó:
d là trọng lượng riêng của chất lỏng.
V là thể tích của phần vật bị chìm trong chất lỏng, (thể tích chất lỏng bị phần chìm của vật chiếm chỗ).

III./ VẬN DỤNG:
C6: Biết P = dV.V, FA = dl.V, hãy chứng minh nếu vật là một khối đặc nhúng ngập vào trong chất lỏng thì:
Vật sẽ chìm xuống: dV > dl
Vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng: dV = dl
Vật sẽ nổi lên mặt thoáng chất lỏng: dV < dl
Ta có: P = dV.VV
FA = dL.VL
Vì VL = VV, Nên:
+ P>FA => dV>dL: vật chìm
+ P=FA => dV=dL: vật lơ lửng
+ P dVIII./ VẬN DỤNG:
Một vật nhúng ngập trong chất lỏng:
+ dV>dL => P>FA : vật chìm
+ dV=dL => P=FA : vật lơ lửng
+ dV

P
III./ VẬN DỤNG:
C7: Giúp Bình và An trả lời câu hỏi nêu đầu bài, biết rằng con tàu không phải là một khối thép đặc mà có nhiều ngăn rỗng.

C8: Thả một hòn bi thép vào thủy ngân thì bi nổi hay chìm? Tại sao?

Bi thép sẽ nổi, ta có:
dT = 78.000 N/m3
dHg = 136.000 N/m3
Nên dT < dHg => bi thép nổi trong thủy ngân.
III./ VẬN DỤNG:
III./ VẬN DỤNG:
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; PN, FAN là trọng lượng và lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật N. hãy chọn dấu “=“; “<“; “>” thích hợp cho các ô trống:
FAM FAN ; FAM PM
FAN PN ; PM PN
<
<
=
>
Ghi nhớ:
Nhúng một vật vào chất lỏng thì:
Vật chìm xuống: P > FA hay dV > dL
Vật nổi lên: P < FA hay dV < dL
Vật lơ lửng trong chất lỏng: P = FA hay dV = dL

 Khi vật nổi trên mặt thoáng chất lỏng thì lực đẩy Acsimet tính bằng công thức FA=d.V, trong đó: V là thể tích của phần vật bị chìm trong chất lỏng, (thể tích chất lỏng bị phần chìm của vật chiếm chỗ), d là trọng lượng riêng của chất lỏng.


Bài tập 1: Một vật nổi trong nước biển, nước sông. Kết luận nào sau đây không đúng?
Trọng lượng riêng của nước biển và nước sông khác nhau.
Thể tích phần chìm của vật trong nước biển, nước sông khác nhau.
Lực đẩy Acsimet của nước biển, nước sông tác dụng lên vật khác nhau.
Trọng lượng của chất lỏng bị chiếm chỗ giống nhau.

Bài tập 2: Cùng một vật, nổi trong hai chất lỏng khác nhau (hình vẽ). Hãy so sánh lực đẩy Acsimet trong hai trường hợp đó. Trọng lượng riêng của chất lỏng nào lớn hơn? Tại sao?



FA2 > FA1
d2 > d1
vì lực đẩy Acsimet chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng mà không phụ thuộc vào thể tích của vật (trong trường hợp bài này)

Bài tập 3: Một chiếc sà lan có dạng hình hộp dài 4m, rộng 2m. Xác định trọng lượng của sà lan ngập sâu trong nước 0,5m. Trọng lượng riêng của nước là 10.000 N/m3.
a = 4m
b = 2m
h = 0,5m
d =10.000N/m3
P = ?
Thể tích phần sà lan chìm trong nước:
VC = a.b.h = 4x2x0,5 = 4 (m3)
Trọng lượng của sà lan cũng chính bằng lực đẩy Acsimet của nước tác dụng lên sà lan:
P = FA = d.VC = 10.000x4
P = 40.000 (N)
Biển chết
Chuẩn bị cho tiết học sau:
Học thuộc bài.
Làm lại các câu hỏi C1 – C9.
Làm bài tập 12.1 – 12.7 trang 17 SBT VL8
Đọc “Có thể em chưa biết”
Chuẩn bị bài : “CÔNG CƠ HỌC”
Chào tạm biệt!
Hẹn gặp lại trong tiết học sau!