内容正文:
第九章 浮力
第1节 认识浮力
八年级物理下册 •沪科版2024
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学习目标
1.什么是浮力
新课导入
探究点:
2.浮力产生原因
课堂小结
当堂评价
对点训练
对点训练
学习目标
物理观念:知道浮力和浮力方向,了解浮力产生原因;能用称重法测量浮力
科学态度与责任:知道物理学跟自然、生活的联系,物理学研究需要观察、实验和推理。培养学生乐于思考与实践的能力,树立利用科学知识解释生活现象的意识
科学思维:能将液体压强知识迁移并结合构建模型分析浮力产生原因;体会运用类比法建立浮力概念
科学探究:经历液体和气体浮力的探究过程,结合实验现象和数据,推断出初步的因果关系
新课导入
1
观看有关死海的视频介绍:
人在死海里即使不会游泳,也会漂在水面上,在2000多年以前,有人认为这是神的力量与意志。你认为是什么力量让人不沉下去呢?
新课导入
2
老师拿一个不透明的杯子。(演示):向魔法杯子(不透明)中加水,烧杯中变出一个神奇的礼物。
神奇的礼物是老师利用魔法变出来的吗?
那是怎样出现的?
同学们太棒了,已经知道加水后物体受到浮力。那么我们这节课就来一起认识浮力。
道理?
探究点1
什么是浮力
老师演示:将乒乓球、玻璃珠、铝块、木块、铁块等物体放入水中,它们会是什么状态?
乒乓球、木块浮在水面上,玻璃珠、铝块、铁块沉底。
①乒乓球、木块为什么会浮在水面上?
②浸没在水中的玻璃珠、铝块、铁块受到浮力吗?
探究点1
什么是浮力
(3)阅读P211“做中学”2,读完后动手实验。
①把带有气针的气球和充足气的篮球挂于杠杆左端,调节右边勾码位置,直至杠杆水平静止。
②用手轻轻托一下篮球,发现杠杆倾斜。
③放开手恢复水平后,将气针插入篮球的气门内,气球随即膨胀,杠杆逐渐倾斜。
④拓展思考:用嘴吹大气球和将气球插入篮球气门内吹大有什么不同?效果一样吗?
⑤实际操作:用打气筒将气球冲大,结果杠杆仍然平衡,验证以上分析。
结论:空气也会对浸入其中的物体产生向上的浮力
而用嘴吹大气球,气球受浮力同时也会增加左端总质量,这样杠杆也不会倾斜
探究点1
什么是浮力
浮力方向
(1)用两个橡皮碗、细线、乒乓球和盛水大烧杯,橡皮碗先是吸在容器底部,然后倒入适量水,做成如下图图1所示装置:
图1 图2
乒乓球因受浮力而向上拉细线,故细线应该显示浮力方向,浮力是什么方向呢?
(2)将装置倾斜,如上图图2所示:
强调:是竖直向上还是垂直向上更准确?
结论:浮力方向 ,跟重力方向 。
竖直向上或垂直向上
竖直向上
相反
对点训练
下列关于浮力的说法正确的是( )
A.浮力是物体对液体施加的力
B.空气中的物体不受浮力作用
C.浮力的方向总是和重力的方向相反
D.水中的木块因受浮力而上浮,水中的铜块因没有受浮力而下沉
C
什么是浮力
探究点2
浮力产生原因
(1)观察老师演示:将矿泉水瓶的瓶盖拧开,然后倒置矿泉水瓶,并用剪刀将矿泉水瓶的瓶底剪开,把乒乓球放入矿泉瓶内,往瓶内加水,观察乒乓球上浮还是不上浮?说明受浮力还是不受浮力?
(2)用手堵住矿泉水瓶的瓶口或拧上瓶盖,观察乒乓球上浮还是不上浮?说明受浮力还是不受浮力?
(3)分析原因:
乒乓球并没有上浮,说明不受浮力
乒乓球上浮,说明受到水的浮力
瓶口打开时,水流走,乒乓球下方没有水给乒乓球一个向上托得浮力;当瓶口被堵住后,乒乓球下方的水会给乒乓球一个向上的压力,使乒乓球上浮
探究点2
浮力产生原因
老师用一个两端开口的粗玻璃管两端绑紧橡皮膜,先左右(或前后)放置在水中,如图1,后上下放置在水中,如图2,观察橡皮膜的形状变化。
图1 图2
橡皮膜均向里凹陷,说明均受液体压强;前后或左右放置时,凹陷程度 ,说明压强 ;上下放置时,下表面凹陷程度 ,故其所受水的压强 。
相同
更大
相等
更大
探究点2
浮力产生原因
阅读课本P212“浮力产生原因”部分及图9—5。
一个立方体模型浸没(全部浸入)在水中,它的上、下、前、后、左、右六个表面都受到水的压力。立方体的左右、前后两侧面受到的压力是大小 、方向 的,即受力 ;而上、下两个表面,由于深度不同,水的压强不同,因而受到水的压力也不相等。下表面受到水向上的压力F1, 上表面受到水向下的压力F2,向上和向下这两个压力 就等于水对立方体的浮力。
分析可知,浮力是由液体对浸在其中的物体有向上和向下的压力差产生的,即F浮= 。浮力的方向总是
,与重力的方向 。
相等
相反
平衡
大于
之差
F1- F2
竖直向上
相反
对点训练
如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法错误的是( )
A.长方体所有表面都受到液体压力
B.F1、F2和F浮的大小关系是
C.长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1的示数变大
浮力产生原因
B
课堂小结
物体浸入液体或气体
受浮力
跟用手向上托类似
类
比
法
称重法:F=G-F示
大小
方向:竖直向上
产生原因:F浮=F向上-F向下
当堂评价
1.下列物体没有受到浮力的是( )
A.水中嬉戏的游鱼 B.天空飞翔的老鹰
C.深海潜游的鲸鱼 D.打入水下岩石上的桥墩
2.把一重为10N的铁块用细线系在弹簧测力计下浸没在水中,如图所示,静止时弹簧测力计的示数为8N,则铁块所受的浮力为( )
A.10N B.7N C.2N D.17N
12 345
D
C
当堂评价
3.将重力为20N的物体挂在弹簧秤上,当物体浸在水中时弹簧秤示数为11.2N,则此时物体受到浮力大小是 N,施力物体是 。
4.如图所示,乒乓球在在烧杯中水面上漂浮,所受浮力0.5N。请你在图中画出球所受的浮力的示意图。
8.8
12 34 5
水
F浮=0.5N
当堂评价
1234 5
如图所示是认识浮力的探究实验。
当堂评价
1234 5
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如图甲实验所示,物重G=5N;
(2)当用手向上托物体时,如图乙实验所示,手对物体向上的托力F= N;
(3)当物体浸入水中后,如图丙实验所示。将丙实验与甲、乙实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力。水对物体的浮力F浮= N;
(4)该实验是通过 (填物理实验方法)建立起浮力概念的。
2
2
类比法
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