10.4浮力 ---2023-2024学年苏科版物理八年级下册

10.4 浮力 [学习目标] 1 浮力产生的原因 2 探究影响浮力大小因素的实验 3 阿基米德原理及应用 4 浮力大小的计算 一、浮力 1．浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。 2．浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。 3．浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力；如图所示。 4.浮力的测量：称重法 （1）原理：物体平衡时受到的合力为0。 （2）操作步骤： ①将物块竖直悬空挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数，这就是物块受的重力； ②把物块浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数。 ③物体受到的浮力：F浮=G - F拉； ④其他情况下，也可以根据物体合力为0列平衡等式求解，例如：F浮 = G+F压。 二、阿基米德原理 1．阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体的重力。如图所示。 2．公式表示： ； （1）G排--物体排开的液体受到的重力；单位：牛（N）； （2）ρ液--液体的密度；单位：千克每立方米(kg/m3)； （3）V排--物体排开的液体的体积（V排 = V浸）；单位：立方米（m³）； 3．从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 4．适用条件：液体（或气体）。 4.浮力的大小计算方法总结： （1）浮力本质：F浮＝F下－F上； （2）受力分析：F浮＝G－F拉（称重法）；或F浮＝G＋F压；（具体情况具体分析） （3）浮力定义：F浮＝ρ液gV排； （4）漂浮悬浮：F浮＝G物。 一、浮力产生的原因： 完全浸没在液体里的物体，各个表面均受到液体的压力，由于它前后左右对应部分受到的压力大小相等、方向相反，因此而平衡，物体的上下两面浸在液体中的深度不同，对应部分所受压力的大小、方向均不同，这两个压力的合力方向向上，液体对物体上、下两面的压力差，就是液体对物体的浮力。 用公式表示为： 。 注意：若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力，但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。 二、控制变量法探究浮力大小与哪些因素有关 【实验目的、原理、方法】 ①实验目的：探究影响浮力大小的因素； ②实验原理：F浮=G - F读； ③实验方法：称重法、控制变量法。 【实验器材】 弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。 【器材作用】 ①弹簧测力计：测量拉力； ②细线：连接实验器材； ③小石块、金属块：实验对象； ④水、盐水：改变液体密度； ⑤烧杯：盛装液体。 【实验步骤】 步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力； 步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化； 步骤③把水换成盐水，重复步骤②； 步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤； 步骤⑤记录数据，整理器材。 【实验结论及应用】 （1）物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关；还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。 （2）比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。 三、阿基米德原理 【实验】探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。 1． 实验器材：溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶。 2． 实验步骤： 1　 如图A所示，用测力计测出金属块的重力； 2　 如图B所示，测量出小桶所受的重力。 3　 如图C所示，把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出这时测力计的示数。同时，用小桶收集物体排开的水； 4　 如图D所示，测出小桶和物体排开的水所受的总重力； 3． 结论 1　 内容：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的重力。 2　 公式： 3、阿基米德原理及应用 （1） 阿基米德原理：浸入液体里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； （2）公式表示： ； （3）液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关 （4）适用条件：液体（或气体）。 考点1 浮力产生的原因 【探究重点】 1． 浮力的施力物体就是“液体”，受力物体就是“浸在液体中的物体”；物体间力的作用是相互的，物体受到浮力的同时，液体也受到物体对它的压力作用，这个力的大小就等于物体受到的浮力，方向和浮力的方向相反。 2． 根据浮力产生的原因，上、下表面受到的压力差。如果物体和容器底部紧密接触(不是沉底)，这时物体上表面受到液体竖直向下的压力，物体的下表面并没有受到液体竖直向上的压力，