Giáo án và PPT KHTN 8 cánh diều Bài 15: Tác dụng của chất lỏng lên vật đặt trong nó

BÀI 15: TÁC DỤNG CỦA CHẤT LỎNG LÊN VẬT ĐẶT TRONG NÓ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Vì sao khi kéo xô nước còn chìm trong nước ta thấy nhẹ hơn khi nó đã được kéo lên khỏi mặt nước? 

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1.  Lực đẩy của chất lỏng lên vật đặt trong nó

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Em hãy nêu ví dụ về lực đẩy Acsimet trong thực tế?

Sản phẩm dự kiến:

Khi xô nước còn chìm trong nước thì nó chịu lực do nước tác dụng có phương thẳng đứng chiều từ dưới lên đóng vai trò lực đẩy giúp ta nâng vật được dễ dàng hơn khi nó đã được kéo lên khỏi mặt nước.

Lực đẩy của chất lỏng tác dụng lên các vật nhúng trong nó được gọi là lực đẩy Acsimet. Lực đẩy Acsimet có phương thẳng đứng, chiều hướng từ dưới lên trên. Lực đẩy Acsimet không chỉ tồn tại trong chất lỏng mà cả trong chất khí.

Ví dụ về lực đẩy Acsimet trong thực tế:

- Con người có thể nổi trên mặt nước và bơi.

- Tàu thuyền di chuyển trên sông, biển.

- Viên đá nổi trong nước.

- Khinh khí cầu bay lơ lửng trong không khí.

- …

- Lực đẩy Acsimet mà chất lỏng tác dụng lên vật đặt trong nó có độ lớn bằng trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

- Độ lớn của lực Acsimet được tính bằng:

FA=d.V

Trong đó, d là trọng lượng riêng của chất lỏng (đơn vị N/m³), V là thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (đơn vị m³). 

Hoạt động 2.  Điều kiện định tính để một vật nổi hay chìm trong một chất lỏng

GV đưa ra câu hỏi:Em hãy cho biết.Vì sao một khúc gỗ lớn lại nổi được trong nước? 

Sản phẩm dự kiến:

Một khúc gỗ lớn nổi được trong nước vì trọng lượng của khúc gỗ nhỏ hơn lực đẩy Acsimet của nước tác dụng lên khúc gỗ, còn trọng lượng của viên bi thép lớn hơn lực đẩy Acsimet của nước tác dụng lên viên bi nên nó chìm.

Khi miếng đất nặn được nặn thành vật như hình 15.7b (kiểu dạng như chiếc thuyền) thì thể tích của nó chìm trong nước tăng lên dẫn đến lực đẩy Acsimet tăng lên, khi đó lực đẩy Acsimet lớn hơn trọng lượng của vật dẫn đến vật nổi trên nước.

Trên tàu ngầm có nhiều khoang kín chứa nước. Có thể dùng máy bơm để bơm nước vào các khoang này hoặc đẩy bớt nước ra để làm thay đổi trọng lượng của tàu, giúp cho tàu có thể chìm xuống hay nổi lên.

Nếu thả vật vào trong chất lỏng thì:

- Vật nổi lên khi khối lượng riêng của vật nhỏ hơn khối lượng riêng của chất lỏng.

- Vật lơ lửng trong chất lỏng khi khối lượng riêng của vật bằng khối lượng riêng của chất lỏng.

- Vật chìm xuống khi khối lượng riêng của vật lớn hơn khối lượng riêng của chất lỏng.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học,GV yêu cầu HS luyện tập làm bài:

Câu 1: Biết rằng bất kì một vật nào nhúng trong chất lỏng hay chất khí đều chịu áp suất của chất lỏng hay chất khí tác dụng lên nó từ mọi phía. Nhưng lực đẩy Acsimet tác dụng lên các vật đó bao giờ cũng hướng từ dưới lên. Tại sao lại như vậy?

• A. Do trọng lượng của lớp nước phía dưới lớn hơn trọng lượng của lớp nước phía trên. 
• B. Do trọng lượng của lớp nước phía dưới nhỏ hơn trọng lượng của lớp nước phía trên. 
• C. Do áp lực của nước tác dụng lên mặt dưới của vật nhỏ hơn áp lực của nước lên mặt trên của vật. 
• D. Do áp lực của nước tác dụng lên mặt dưới của vật lớn hơn áp lực của nước lên mặt trên của vật. 

Câu 2: Treo một vật ở ngoài không khí vào lực kế, lực kế chỉ 2,1N. Nhúng chìm vật đó vào nước thì số chỉ của lực kế giảm 0,2 N. Hỏi chất làm vật đó có trọng lượng riêng lớn gấp bao nhiêu lần trọng lượng riêng của nước. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.

• A. 6,5 lần.
• B. 8,2 lần.
• C. 10,5 lần.
• D. 11,3 lần.

Câu 3: Một quả cầu bằng nhôm có phần bên trong rỗng. Quả cầu có phần bên ngoài kín để nước không vào được bên trong. Thể tích của quả cầu là 600cm3, khối lượng của quả cầu là 0,5kg. Quả cầu này được thả vào trong bể nước. Hỏi quả cầu có chìm hoàn toàn trong nước không? Lực đẩy Acsimet tác dụng lên quả cầu bằng bao nhiêu?

• A. Quả cầu chìm hoàn toàn trong nước; FA= 0,6N.
• B. Quả cầu chìm hoàn toàn trong nước; FA= 6N.
• C. Quả cầu không chìm hoàn toàn trong nước; FA= 0,6N.
• D. Quả cầu không chìm hoàn toàn trong nước; FA= 6N.

Câu 4: Một vật làm bằng nhôm và một vật làm bằng hợp kim có cùng khối lượng và được nhúng vào trong cùng một chất lỏng. Hỏi lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật nào lớn hơn? Lớn hơn mấy lần? Biết trọng lượng riêng của nhôm và hợp kim lần lượt là 27000 N/m3 và 67500 N/m3.

• A. Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật làm bằng nhôm lớn hơn vật làm bằng hợp kim và lớn hơn 2,5 lần.
• B. Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật làm bằng hợp kim lớn hơn vật làm bằng nhôm và lớn hơn 2,5 lần.
• C. Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật làm bằng hợp kim lớn hơn vật làm bằng nhôm và lớn hơn 2,75 lần.
• D. Lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật làm bằng nhôm lớn hơn vật làm bằng hợp kim và lớn hơn 2,75 lần.

Câu 5:  Một viên bi sắt rỗng ở giữa. Khi nhúng vào nước nó nhẹ hơn khi để ngoài không khí 0,15N, Tìm trọng lực tác dụng lên viên bi đó khi nó ở ngoài không khí bằng bao nhiêu? (Biết trọng lượng riêng của nước bằng 10000N/m3; trọng lượng riêng của sắt bằng 78000N/m3. Thể tích phần rỗng của viên bi bằng 5cm3.

• A. 0,78N
• B. 0,65N
• C. 0,078N
• D. 7,8N

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Khi miếng đất nặn được nặn thành vật như hình 15.7b (kiểu dạng như chiếc thuyền) thì thể tích của nó sẽ như thế nào? 

Câu 2: Trên tàu ngầm có nhiều khoang kín chứa nước. Có thể dùng cách nào để làm thay đổi trọng lượng của tàu, giúp cho tàu có thể chìm xuống hay nổi lên?