10.3 科学探究 浮力的大小 课件 2024-2025学年 教科版八年级下册物理

10.3 科学探究 浮力的大小 教科版 八年级下册 教学目标 1.知识与技能 （1）了解浮力的大小与什么因素有关。 （2）知道阿基米德原理，会计算浮力的大小 2.过程与方法 （1）经历实验探究，了解浮力的大小与哪些因素有关。 （2）经历实验探究和理性探究，理解阿基米德原理，体验阿基米德原理时运用的科学方法。 教学目标 3.情感、态度与价值观 （1）结合阿基米德的故事和探究活动，激发学生勇于探究科学真理的热情，体验科学探究的乐趣，培养实事求是的科学态度。 （2）初步认识科学技术对社会发展的影响，建立用科学知识的意识。 教学重点： 推导、理解阿基米德原理。 教学难点： 理解阿基米德原理。 船只的“排水量” 岳阳舰长：135米宽：16米吃水：4.5米 排水量：3600吨（标准），4200吨（满载） 新知导入 船只的“排水量” 济南舰长155米，宽17米，标准排水量5700吨，满载排水量6096吨。舷号152。 新知导入 船只的“排水量” 辽宁舰长304米，宽70.5米，标准排水量5.5万吨，满载排水量6.75万吨。舷号16 新知导入 船只的“排水量” 山东舰舰长315米，宽为75米，排水量为7.5万吨 舷号16。排水量意味着什么？ 新知导入 船只的“排水量” 山东舰舰长315米，宽为75米，排水量为7.5万吨 舷号16。排水量意味着什么？ 新知导入 阿基米德的传说 这是一个流传久远的传说：古希腊有一位伟大的科学家，叫做阿基米德（Archimedes），他在洗澡时发现，身体越往水下浸，从盆中溢出的水越多，感觉身体越轻。通过进一步研究，阿基米德发现了浮力的规律。 新知讲解 一、浮力大小与什么因素有关 浮力的大小与什么因素有关呢？你有什么猜想？说明你提出猜想的依据。 新知讲解 新知讲解 一、浮力大小与什么因素有关 猜想与假设 猜想1： 船运载货物的多少与船的大小有关，我猜想浮力可能与物体的体积有关。 猜想2：木头能漂浮在水面上，铁块会沉入水底，所以我猜想浮力可能和物体的密度有关。 新知讲解 一、浮力大小与什么因素有关 猜想与假设 猜想3：浮力是在液体中产生的，不同深度，液体压强不同，浮力也可能与深度有关 猜想4：液体对物体产生浮力，浮力的大小可能和液体的密度有关。 新知讲解 制订计划与设计实验 材料 体积相同的铁块和铝块 体积较大的铁块 弹簧测力计 一杯水 一杯浓盐水 细线 铁块 铝块 大铁块 清水 浓盐水 细线 实验探究 影响浮力大小的因素 实验探究 影响浮力大小的因素 制订计划与设计实验 将铁块、铝块、大铁块分别静在清水和浓盐水中，测量其所受的浮力，填入以下表格中。 铁块 铝块 大铁块 清水 浓盐水 细线 新知讲解 新知讲解 G1=4N 铁块 浓盐水 清水 FA=2.8N F1=3N 进行实验与收集证据 新知讲解 铝块 清水 浓盐水 G2=1.4N F2=0.4N FB=0.2N 进行实验与收集证据 新知讲解 大铁块 浓盐水 清水 G3=5.0N F3=3.8N FC=3.6N 进行实验与收集证据 新知讲解 进行实验与收集证据:将铁块、铝块、大铁块分别浸在清水中和浓盐水中，测量其受到的浮力，填入以下表格中。 实验探究 影响浮力大小的因素 铁块/N 铝块/N 大铁块/N 重力 拉力 浮力 重力 拉力 浮力 重力 拉力 浮力 清水 浓盐水 5.0 3.6 1.4 4.0 2.8 1.2 1.4 0.2 1.2 1.4 0.4 1.0 5.0 3.8 1.2 4.0 3.0 1.0 新知讲解 分析论证:实验表明，物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关。 实验探究 影响浮力大小的因素 新知讲解 猜想与假设:浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。 物体浸在液体中的体积，就是物体排开液体的体积。 物体排开液体的体积乘以液体的密度就等于液体的质量。 二、 阿基米德原理 新知讲解 猜想与假设:浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。 二、 阿基米德原理 可见，上面的结论可表述为：物体所受浮力的大小与它排开液体的质量有关。 新知讲解 制订计划与设计实验:浮力的大小与物体排开液体的质量有关。 实验探究 浮力大小与排开液体的关系 用烧杯装满水，用小桶接在烧杯的溢水口下。物体浸在水中，浸在液体中体积等于排开水的体积，排开的水溢出在小桶中。 新知讲解 制订计划与设计实验 材料 装满水的溢水杯 小桶 物体 细线 弹簧测力计 溢水杯和水 小桶 物体 细线 实验探究 浮力大小与排开液体的关系 新知讲解 G=4N G0=1N F1=3.2N G1=1.8N 进行实验与收集证据：按如图所示步骤进行实验。 新知讲解 G=4N G0=1N F2=3.0N G2=2.0N 进行实验与收集证据：按如图所示步骤进行实验。 新知讲解 G=4N G0=1N F3=3.0N G3=2.0N 进行实验与收集证据：按如图所示步骤进行实验。 新知讲解 进行实验与收集证据:用弹簧测力计测出物体、小桶、物体浸在水中、小桶和水的重力、拉力，填入下表格中。 实验次数 浮力大小/N 排开水重力/N 物重 拉力 浮力 空桶重 桶水重 排水重 1 2 3 4.0 3.2 1.0 1.8 4.0 3.0 1.0 2.0 4.0 3.0 1.0 2.0 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 实验探究 浮力的大小与排开液体的关系 新知讲解 分析论证:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受到的重力。用公式表示就是 F浮=G排 实验探究 浮力的大小与排开液体的关系 新知讲解 阿基米德原理:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受到的重力。用公式表示就是 F浮=G排 二、阿基米德原理 阿基米德 前286-前212 这是两千多年前阿基米德发现的阿基米德原理（Archimedes principle）。 新知讲解 无论物体是漂浮、悬浮还是沉在水中，它所受的浮力都等于其排开的水受到的重力。 G木 F浮 G鱼 F浮 G石 F浮 二、阿基米德原理 物体在气体中也受浮力，氢气球脱手后会上升，就是因为受到空气对它的浮力。阿基米德原理也适用于气体。 二、阿基米德原理 G球 F浮 阿基米德原理也适用于气体。F浮=G排 新知讲解 新知讲解 在死海中，海水的密度高达1.18×103kg/m3。人们可以很轻松地在海面仰卧，甚至还可以看书呢！ 讨论交流 死海之谜 你知道其中的原因吗？提出你的解释，和同学们交流。 死海中的惬意 新知讲解 在死海中，海水的密度高达1.18×103kg/m3。人体的密度约为1.0×103kg/m3。漂浮在海面上时，受平衡力作用，重力与浮力大小相等，浮力的大小与排开液体的重力相等，当液体的密度大于人体密度时，排开海水的体积小于人体自身体积。故躺在海面看书。 死海中的惬意 讨论交流 死海之谜 例题：边长为3cm,密度为2×103kg/m3立方体橡皮泥块，浸没在水中，受到的浮力是多少？如果把这块橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船所受到的浮力是多少？（g=10N/kg） 用橡皮泥捏成的小船浮在水面 G泥 F浮 G泥 F浮 新知讲解 新知讲解 解：如果橡皮泥块浸没在水中，排开水的体积V排=V物=(0.03 m)3=2.7×10-5m3。 排开水的质量 m排=ρ水V排=1×103kg/m3×2.7×10-5m3 =2.7×10-2kg。 排开水的受到的重力 G排=m排g=2.7×10-2kg×10N/kg=0.27N 。 根据阿基米德原理F浮=G排=0.27N 。 小船在水面漂浮时，处于平衡状态 F浮=G物=m物g=ρ物V物 g =2×103kg/m3×2.7×10-5m3×10N /kg =0.54N。 新知讲解 钢铁制造轮船原理 G泥 F浮 橡皮泥小船比橡皮泥立方体能排开更多的水。采用“空心”的办法能增大可供利用的浮力，人们利用密度大于水的钢铁制造了轮船。 G泥 F浮 36 1.下列说法正确的是 （ ） A.浮力的大小与液体的密度有关 B.浮力的大小与物体的密度有关 C.物体的大小与液体的深度有关 D.浮力的大小与物体的体积有关 A 课堂练习 2.下列说法错误的是 （ ） A.物体浸在液体中体积就是物体排开液体的体积 B.浮力的大小与物体的体积和液体的密度有关 C.浮力的大小与物体排开液体的体积有关 D.浮力的大小与物体排开液体的质量有关 B 课堂练习 3.下列说法正确的是 （ ） A.浮力的大小等于物体的重力 B.浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力 C.石块在水中下沉所受浮力小于排开水受到的重力 D.木块浮在水面所受浮力大于排开水受到的重力 B 课堂练习 4“青岛号”导弹驱逐舰的排水量为4800t,它受到的浮力约为 （ ） A. 4800N B. 4.8×105N C. 4.8×106N D. 4.8×107N D 课堂练习 5.一个体积不变载人氢气球，下列说法正确的是 （ ） A.在上升过程中，浮力的大小不变 B.在上升过程中，浮力的大小逐渐增大 C.在上升过程中，浮力的大小逐渐减小 D.浮力等于自身重力时，静止在空中 C 课堂练习 课堂总结 一、浮力大小与什么因素有关 物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关。物体浸在液体中的体积就是物体排开液体的体积，浮力的大小与物体排开液体的质量有关。 二、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体受到的重力。公式：F浮=G排。阿基米德原理也适用于气体。 无论物体是漂浮、悬浮还是沉入水中，它受到的浮力都等于其排开的水受到的重力。采用“空心”的办法增大可供利用的浮力，用密度大于水密度的钢铁制造了轮船。船的排水量“500t”就是排开水的质量。 板书设计 一、浮力大小与什么因素有关 物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关。物体浸在液体中的体积就是物体排开液体的体积，浮力的大小与物体排开液体的质量有关。 二、阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体受到的重力。公式：F浮=G排。阿基米德原理也适用于气体。 无论物体是漂浮、悬浮还是沉入水中，它受到的浮力都等于其排开的水受到的重力。采用“空心”的办法增大可供利用的浮力，用密度大于水密度的钢铁制造了轮船。船的排水量“500t”就是排开水的质量。 $$