8.1浮力 同步课件2024-2025学年 鲁科版物理 八年级下册

2024鲁科版八下 8.1浮力 阿基米德 蔚蓝的大海上万吨巨轮劈波斩浪，广阔的天地间热气球升上云端。怎样才能让轮船浮在水面、热气球升上高空? 灵感来源于持续且有深度的患考，因此阿基米德跨进浴缸时突发奇想，解决了王冠鉴定难题，也发现了浮力大小的奥秘。从远古的刳木为舟:到有历史记载的曹冲称象、怀丙捞铁牛、郑和下西洋，我国人民对浮力的探索也由来已久。 今天，我们能够更好地应用浮力:设计巨轮、制造潜水艇!打捞沉船……让我们走进浮力的学习、感受发现和运用物理规律的乐趣。 问题导学 一枚铁钉投入水中会沉到底，为什么钢铁巨轮却能浮在水面上? 潜水艇为什么既可以浮出水面又可以潜入水底? 氢气球松手后会飘到空中，而我们自己吹的气球却很难飘起来，这是怎么回事? 一、浮力的概念 漂浮 天鹅能在水面游弋(图8-1-1)，轮船和巨大的冰山也能在海面上漂浮，是什么力量把它们托起来的? 观察与实验 认识浮力 将一个密封的空塑料瓶缓缓压入水中(图8-1-2)，与同学交流你的感受 找一段较粗的红毛线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部。将水注入大烧杯，直到将乒乓球浸没，观察红毛线被拉直的方向。将大烧杯的一侧杯底垫高，观察红毛线被拉直 的方向，并与铅垂线的方向相比较(图8-1-3)。图8-1-2 感受浮力用弹簧测力计称出铝块受到的重力G。把铝块浸没在水中，铝块静止时，读出弹簧测力计示数F(图8-1-4)。 浮力 实验结果表明，不论是漂浮在水面的物体还是浸没在水中的物体会、装动型表限的品的力。用其他液体代替水，也可以得到同样的结论。浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力，这个力作浮力。浮力的方向是竖直向上的。 浮力公式 浸没在水中的铝块受到竖直向下的重力G竖直向上的浮力下和弹测力计竖直向上的拉力F的作用而处于平衡状态(图8-1-5)。铝块受到的拉力下和浮力F的合力，与铝块所受的重力G平衡。因此，铝块所受浮力的大小，等于铝块所受重力与拉力之差，即F=G-F。 浮力原因 为什么浸在液体中的物体会受到浮力呢? 这是因为液体内部存在压强，而且深度不同压强也不同。如图8-1-6所示，我们研究浸没在液体中的长方体，分析它受力的情况。长方体相对的侧面所受液体的压力相互平衡。长方体上、下表面所处的深度分别记为h、h，h>h，因此液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。由于长方体上、下表面的受力面积是相同的，所以液体对长方体向上的压力F,大于液体对它向下的压力尸。浸没在液体中的物体，其上下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。 思考与讨论 将密封的空塑料瓶压入水中的过程会感觉到浮力越来越大;正常情况下，人在水中会下沉，而在死海中却能漂浮在水面上。有同学由此猜想:浮力的大小可能跟物体浸入液体中的深度、浸入液体中的体积和液体的密度有关。你有什么猜想? 二、探究浮力影响因素 试验探究 探究浮力大小与哪些因素有关 探究浮力的大小与物体浸入液体中深度的关系该实验中，保持液体密度和物体浸入液体中的体积不变，只改变物体浸入液体中的深度。如图8-1-7所示，把物体竖直悬挂在弹簧测力计下并浸没在水中,改变物体浸没在水中的深度，观察浮力的大小是否变化。 该实验中，保持液体密度不变，改变物体图8-1-7 探究浮力浸在液体中的体积，观察浮力是否变化。把物的大小与物体浸入液体竖直悬挂在弹簧测力计下，逐渐增大物体浸体中深度的关系在水中的体积，观察浮力大小的变化， 探究浮力的大小与液体密度的关系 该实验中，改变液体的密度，当物体浸在不同密度液体中的体积和深度相同时，观察浮力是否变化。把同一物体先后浸没在水和盐水中，观察并记录浮力的大小。 解释交流 把弹簧测力计下悬挂的物体逐渐浸入水中直至浸没的过程中，物体受到的浮力一直在变化，这能否说明浮力大小与物体浸入液体中的深度有关? 实验说明 物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的体积和液体的密度有关。二者越大，浮力越大 三、拓展提升 1 课堂导入 观察与思考 观察现象 观察下面图片，看它们有什么共同特点 远洋客轮为何能漂浮在海上 氢气球怎么上升的 水中的鸡蛋没沉下去 远洋客轮、气球、鸡蛋都处在流体中；它们是靠什么运动的？ 1 课堂导入 观察与思考 上面的现象，都是因为有“浮力”存在。有浮力，远洋客轮才能漂浮在海面上自由航行；气球才能缓缓上升；鸡蛋才能不至于沉入水底。 浮力是怎么产生的，浮力有哪些特点？ 2 学习目标 1.了解浮力的概念； 2.认识生活中常见的浮力现象； 3.知道浮力的大小； 4.知道浮力的方向； 5.了解物体的浮沉条件。 3 1.浮力的概念 什么是浮力 一切浸入液体（或气体）中的物体，都要受到向上的力的作用，此力叫浮力。 课堂活动（一） 物体无论是漂浮、悬浮还是下沉都受到浮力。 远洋客轮之所以受到浮力，才能漂浮在海上自由航行； 气球受到浮力大于气球受到的重力，才能缓缓上升； 鸡蛋受到浮力大于或大于其重力，才能漂浮在水面上。 3 1.浮力的概念 浮力应用 课堂活动（一） 大家想一想在生活中还有哪些浮力应用的例子。 这些例子有个共同特点：浮力与重力相同。 3 1.浮力的概念 课堂活动（一） 以上可以看出：氢气球如果不栓在地上，会飞上天空；孔明灯一直向上飞行；按到水里的乒乓球松开手会迅速飘上来。 这是因为它们受到的浮力大于其重力。 3 1.浮力的概念 课堂活动（一） 蛟龙号载人潜水器的下沉、水中西红柿慢慢下沉到水底时，同样受到浮力作用，只是浮力小于其重力。 浮力是怎么产生的呢？ 3 2.浮力的产生 课堂活动（二） 3 3.浮力的大小 课堂活动（三） 1.曹冲称象的故事 曹冲叫人把象牵到船上，等船身稳定了，在船舷上齐水面的地方，刻上标记。再叫人把象牵到岸上来，把大大小小的石头，一块一块地往船上装，等船身沉到刚刻标记时，停止装石头。称量船上的石块即可。 这就是浮力利用和利用转换法测量浮力大小的故事。 但需要注意的是：船是漂浮在水面上的。 3 3.浮力的大小 课堂活动（三） 2.下沉物体的浮力测量（如测量石块在水中的浮力） 步骤：（如图） 一、用弹簧测力计测量石块在空气中的重力； 二、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； 三、把水换成盐水，沉浮步骤二。 观察实验 3 3.浮力的大小 课堂活动（三） F浮=G-F读 实验表格 实验次数 空气中重力/N 少部分浸入 大部分浸入 全部浸入 1 2 — — — 2 2 3 2 读数减小 继续减小 最小和深度无关 读数减小 继续减小 最小和深度无关 实验原理 浮力大小的测量可以根据弹簧测力计读数求得 3 4.浮力的方向 课堂活动（四） 用红毛线拴住乒乓球，另一端固定在烧杯底部，往烧杯注水，直至没过乒乓球，我们可以看到，红毛线是竖直的；把烧杯一侧垫高，继续观察，发现红毛线仍是竖直的。 这说明：浮力方向总是竖直向上 3 5.物体沉浮条件 小实验 有的物体会漂浮在水面，有的物体会悬浮在水中，有的物体还会沉入水底，那么物体沉浮的条件是什么？ 课堂活动（五） 取三个乒乓球（一个装满沙，一个装适量的沙并能使其悬浮在水中， 第三个中空） 浸没水中，松手 后观察乒乓球运动情况。 3 5.物体沉浮条件 实验分析 第一个乒乓球会沉入水底，第二个乒乓球悬浮在水中 ，第三会上浮并漂浮在水面。 课堂活动（五） 物体沉浮条件 物体沉浮与物体所受重力和浮力有关： 1.浮力小于重力时，物体下沉； 2.浮力等于重力时，物体悬浮； 3.浮力大于重力时，物体上浮。 3 课堂活动（六） 课堂练习 C 1.下列说法不正确的是（ ）。 A、在海中游泳的人受到海水对他 的浮力； B、在空中漂浮的氢气球受到空气对他产生的浮力； C、将石块抛入水中，石块在下沉过程中不受浮力； D、在水中上升的木块受到浮力 3 课堂活动（六） 课堂练习 C 2.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应当是( )。 A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 3 课堂活动（六） 课堂练习 17 3.弹簧测力计下挂着一个铁球,静止时弹簧测力计的示数是21.9N,把铁球浸没在水中时,铁球受到浮力是4.9N,则此时弹簧测力计的示数为（ ）N。 5 课堂小结 浮力 什么是浮力 一切浸入液体中的物体，都要受到向上的力的作用 浮力产生 物体在液体中上下表面所受压强不同 浮力大小 与浸入液体中的体积有关 浮力方向 竖直向上 6 作业 1. 如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（　　）（取g=10N/kg）。 A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N 6 作业 2.如图所示，在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中，直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平。此过程中弹簧测力计的示数(　　)。 A．逐渐减小到零 B．先减小后增大 C．始终保持不变 D．逐渐增大 6 作业 3.一个盛水的杯中悬浮着一个小球，杯子放在斜面上，如图，此处小球受到的浮力方向如何？并作出示意图。 【解析】本题考查体温计的构造。体温计和常用温度计相比,前者内径很细,而下端的玻璃泡则很大,使得有微小的温度变化,即吸收很少的热量,管中水银上升的高度会非常明显,所以可以测量得更为精密。 【答案】A。 【考点】体温计。 谢谢啦 $$