第八章 浮力（复习课件）物理新教材鲁科版（五四学制）八年级下册

第八章 浮力 章末复习 八年级下册鲁科版五四学制2024 （本课件包含PPT43张；图片：35张，动图视频10个；教学视频：8个） 新课导入 1.浮力 课堂小结 2.阿基米德原理 课堂练习 3.浮与沉 考点梳理 能认识浮力，了解浮力产生原因；探究浮力大小与哪些因素有关，理解浮沉条件。 能在解决实际问题时引用证据，得出结论；能对问题解决方法提出质疑。 能完成“浮力大小与哪些因素有关”的实验；能收集证据，得出结论；能陈述并交流实验过程与结论。 能初步认识物理与日常生活、工程技术和社会发展之间的关系，具有学习物理的兴趣，能为中华民族的科技成就感到自豪。 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 教学目标 新课导入 想一想 ● 一枚铁钉投入水中会沉到水底，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？ 本节我们来复习相关知识。 考点梳理 1.浮力的概念： （1）概念：浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上托的力，这个力叫作浮力。施力物体：液体（气体）；受力物体：浸在其中的物体。 （2）方向：浮力的方向总是竖直向上，与重力的方向相反。 一 浮力 考点梳理 1.浮力的概念： （3）用弹簧测力计测量浮力： F浮=G－F示 （G表示物体在空气中的重力；F示表示物体浸在液体中时的弹簧测力计示数） 一 浮力 考点梳理 2.浮力的产生原因： （1）浮力的产生原因： 下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2，向上和向下这两个压力之差就等于水对立方体的浮力。 一 浮力 考点梳理 2.浮力的产生原因： （2）浮力的公式： F浮=F1－F2 F1表示液体对物体下表面向上的压力；F2表示液体对物体上表面向下的压力。 一 浮力 考点梳理 3.影响浮力大小的因素： （1）设计实验： A.用弹簧测力计测量物体（金属块或小石块）所受重力，将悬挂在弹簧测力计下的物体浸入液体中，测出物体所受的拉力，物体所受浮力等于重力与拉力的差值。 一 浮力 考点梳理 3.影响浮力大小的因素： （1）设计实验： B. 采用控制变量法分别探究浮力大小与物体排开液体的体积、浸没深度和液体密度的关系。 ●探究浮力大小与物体排开液体的体积关系：控制液体密度不变。 ●探究浮力大小与液体的密度关系：控制物体浸入液体中的体积不变。。 一 浮力 考点梳理 3.影响浮力大小的因素： （2）实验器材： 铁架台、弹簧测力计、金属块、小石块、烧杯、细绳、水、盐水。 （3）实验步骤：用弹簧测力计测量出物体的重力；将物体分别浸在水中不同深度处，读出弹簧测力计示数；将物体浸没在盐水中，读出弹簧测力计的示数；记录每次数据，计算对应的浮力。 一 浮力 考点梳理 3.影响浮力大小的因素： （4）实验结论： 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。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 一 浮力 考点梳理 3.影响浮力大小的因素： 一 浮力 考点梳理 1.实验：探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 （1）实验器材：弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶、细线、水、盐水等。 （2）实验设计： A.称重法测浮力：用弹簧测力计测量小石块所受重力，将悬挂在弹簧测力计下的石块浸没液体中，测出物体所受的拉力，物体所受浮力等于重力与拉力的差值。 二 阿基米德原理 考点梳理 1.实验：探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 （2）实验设计： B.溢水法测量排开液体所受的重力：把石块浸没在盛满水的溢水杯中，让排开的水流入小桶中，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力即可。G排=G总-G桶 二 阿基米德原理 考点梳理 1.实验：探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 （3）实验步骤：A.用弹簧测力计分别测出烧杯和石块所受的重力。 B.用弹簧测力计测出物体所受的重力 。把被测物体浸入盛满水的溢水杯中，同时，用小桶收集物体排开的水，待物体静止时，读出弹簧测力计的示数 F，计算物体在水中所受浮力的大小F 浮。 C.用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力 G 总，计算排开的水所受的重力 G 排。D.换用不同液体或改变物体浸入液体中的体积，重复实验。 二 阿基米德原理 考点梳理 1.实验：探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 （4）实验表格： 二 阿基米德原理 实验 次数 物体重 力G/N 物体在水中时 测力计示数F/N 浮力 F浮/N 小桶与排出水 的总重G总/N 小桶重力 G桶/N 排开水的 重力G排/N 1 2 3 4 5 考点梳理 1.实验：探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 （5）实验结论： 大量实验结果表明，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。 这就是著名的阿基米德原理，用公式表示为 F 浮 = G 排 阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。 二 阿基米德原理 考点梳理 1.实验：探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 二 阿基米德原理 考点梳理 2.阿基米德原理： （1）阿基米德原理表达式： F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 各物理量全部采用国际单位制 ρ液----千克/米3（kg/m3） V排----米3（m3） g----- 9.8牛/千克（N/kg） F浮-----牛（N） 。 二 阿基米德原理 考点梳理 2.阿基米德原理： （2）对阿基米德原理的理解： 浮力大小只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。 “浸在”的几种情况： A. 浸没时，V排=V物； B. 部分浸入：V排<V物 。 。 二 阿基米德原理 考点梳理 1.物体浸在液体中的状态： 物体在液体中，有以下状态：下沉、上浮、漂浮、悬浮、沉底 。 三 浮与沉 考点梳理 2.物体的浮沉条件： （1）比较浮力和重力大小： 浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮作用，物体浮沉，取决于二力之间的关系 。 三 浮与沉 考点梳理 2.物体的浮沉条件： （2）比较液体密度和物体密度大小： 由于浸没在液体中的物体，其排开液体的体积跟物体自身的体积相等，因此物体的浮沉情况也可以用物体的密度跟液体密度的大小关系来描述。 ●若F浮>G，即ρ液gV排>ρ物gV物，得 ρ液>ρ物，物体上浮； ●若F浮=G ，即ρ液gV排 = ρ物gV物，得ρ液=ρ物，物体悬浮； ●若F浮<G，即ρ液gV排 < ρ物gV物，得ρ液<ρ物， 物体下沉。 三 浮与沉 若F浮＞G，则上浮 若F浮=G， 则悬浮 若F浮<G， 则下沉 若ρ液＞ρ物，则上浮 若ρ液=ρ物， 则悬浮 若ρ液<ρ物， 则下沉 总结： 物体的 浮沉条件 比较浮力和 重力的大小 比较物体密度和液体密度 考点梳理 三 浮与沉 考点梳理 3.浮力的应用： （1）轮船： 工作原理：把钢铁做成空心增大浮力，从而使它漂浮。 轮船的排水量：是轮船满载时排开水的质量，它的大小等于轮船和货物的总质量。 三 浮与沉 考点梳理 3.浮力的应用： （2）潜水艇： 工作原理：潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的。 浮沉过程：潜水艇的艇身内有水舱，当压缩空气充入水舱，将海水排出一部分时，潜水艇变轻，浮力大于重力，从而上浮。当海水充入水舱，将压缩空气排出时，潜水艇变重，浮力小于重力，逐渐潜入水中。当水舱充水后潜水艇重等于同体积的水重时，它可以悬浮在水中。 三 浮与沉 考点梳理 3.浮力的应用： （3）潜水艇： 三 浮与沉 考点梳理 3.浮力的应用： （4）气球与飞艇： 工作原理：需充入密度小于空气的气体。 孔明灯：利用质地极轻的材料制成薄壳灯笼。当在灯笼下面点燃烛火后，它便会腾空而起，这是历史上最早的热气球。 三 浮与沉 考点梳理 3.浮力的应用： （5）盐水选种： 方法：农民采用盐水浸泡法来选种时，把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮，而饱满的种子则下沉到容器底部。。 原理：浮沉条件。因为不饱满种子的密度小于盐水密度会漂浮，而饱满种子的密度大于盐水的密度会下沉 。 三 浮与沉 考点梳理 3.浮力的应用： （6）密度计： 原理： 漂浮原理。 使用方法：测量时，将密度计插入液体，它静止后漂浮在液体中，此时液面所对的刻度等于该液体的密度。 刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大。 分析：因为密度计漂浮，所以F浮=G。 由 F浮=ρ液gV排可知，F浮不变，ρ液越大，V排越小，即它浸入液体的体积小，所以从下往上的示数是越来越小的。 三 浮与沉 课堂练习 【例题1】小王在河边玩耍时，发现水中有一块奇特的石头。在打捞过程中，小王觉得石头在水中比在水面上 （填“轻”或“重”），这是因为在水中时，石头受到一个方向向 的浮力。 【解析】[1][2]石头在水中时，小王用的力F=G﹣F浮 浮力的方向是竖直向上的；石头在水面上时，小王用的力F′=G 可见F′>F 所以小王会觉得石头在水中比在水面上轻。 课堂练习 【例题2】如图所示，将玻璃筒两端蒙上橡皮膜，当玻璃筒水平浸入水中时，观察到左、右两个橡皮膜的凹陷程度相同。当玻璃筒在水中竖直放置时，观察到下面橡皮膜凹陷程度比上面大，该现象表明 。据此，可分析 产生的原因。 【解析】[1]当玻璃筒放入水中时，橡皮膜产生凹陷，这是由于受到液体对橡皮膜的压力，下面橡皮膜凹陷程度比上面大，则该现象表明浸没在液体中的物体， 下表面受到的压力大于上表面受到的压力。 [2]浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差，所以根据此现象可分析浮力产生的原因。 课堂练习 【例题3】如图所示，用手将空饮料罐按入水中，当饮料罐浸入水中的体积越大时，排开的水越多，就会越感觉吃力。根据以上事实，可以猜想浮力大小可能与下列哪个因素的关系（　　） A．物体的重力 B．物体排开液体的体积 C．物体的密度 D．物体的质量 【解析】当饮料罐浸入水中的体积越大时，物体的质量、密度和重力都没有发生变化，而排开的水越来越多，就会越感觉吃力，说明浮力在增大，所以可以猜想浮力大小可能与排开水液体的体积有关，与物体的重力、密度和质量无关，故ACD不符合题意，B符合题意。 课堂练习 【例题4】图为“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验，其中A是塑料块，B是金属块，它们的重力和体积均不相等。根据图示中实验结果，一定能得出浮力大小与以下哪个量有关（　　） A．物体浸在液体中的深度 B．物体浸在液体中的体积 C．液体的密度 D．物体的密度 【解析】A．比较乙、丙两图知，都是A物体，重力和体积都相同，物体浸没在水中，排开水的体积相同，弹簧测力计的示数相同，浮力相同，说明浮力与物体浸在液体中的深度无关，故A不符合题意； B．比较甲、乙两图知，都是A物体，重力和体积都相同，物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不相同，浮力不相同，说明浮力与物体浸在液体中的体积有关，故B符合题意； C．要探究浮力大小与液体的密度是否有关，需要控制物体排开液体的体积相同，改变液体的密度，由图知乙、丙排开液体的体积相同，但液体的密度液相同，不能探究浮力大小与液体的密度是否有关，甲乙丙与丁的液体密度不同，但排开液体的体积也不相同，不能浮力大小与液体的密度是否有关，故C不符合题意； D．要探究浮力大小与物体的密度是否有关!需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变物体的密度，但由于A、B物体的体积不同，不能控制物体排开液体的体积相同，不能探究浮力大小与物体的密度是否有关，故D不符合题意。故选B。 课堂练习 【例题5】小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己的密度（与水接近，约为1.0×103kg/m3）、空气的密度（约为1.3kg/m3）。则空气对小李的浮力大小约为（　　） A．0.006N B．0.6N C．60N D．600N。 【解析】中学生的质量约为50kg，则中学生的体积 由阿基米德原理可得，中学生在空气中受到的浮力 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 课堂练习 【例题6】下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大 B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变 C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变 D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大。 【解析在万米深海处继续下潜的过程中，根据阿基米德原理和液体压强公式可知，“奋斗者”号排开水的体积不变，深度变大，故“奋斗者”号受到海水的浮力不变，压强变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 课堂练习 【例题7】小明为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下面的实验：   （1）实验过程中，利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小？哪些能够计算出物体排开液体的重力大小？（2）通过实验数据可以发现，浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系？（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该进行怎样的操作？（4）另外一个小组进行实验后，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，在排除误差因素的情况下，出现这个结果的原因可能是什么？（写出一条即可）。 【答案】（1）②③，①④；（2）浮力大小与排开液体的重力相等；（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该更换不同物块在不同的液体里多实验几次，通过分析实验数据，最终得出结论。 （4）根据题意，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，原因可能是在弹簧测力计拉着物块浸入液体前，溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力偏小；还有可能是物块在浸入液体后和容器底接触到了，导致测得的浮力偏大。 课堂练习 【例题8】如图是节日放飞氢气球的场景。氢气球向上运动，是因为放手时氢气球的重力G （选填“大于”或“小于”）氢气球受到的空气浮力F。当氢气球上升高到一定高度后不再上升，说明氢气球受到的浮力 （选填“变大”或“变小”）。 【解析】[1][2]氢气球向上运动，根据力与运动的关系可知，放手时氢气球的重力小于氢气球受到的空气浮力，即G<F；当氢气球上升高到一定高度，由于氢气球排开空气的体积不变，空气的密度变小，根据阿基米德原理可知，氢气球受到的浮力变小，当受到的浮力等于重力时氢气球不再上升。。 课堂练习 【例题9】全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号（如图所示）早已经在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨，表示 ，满载时受到的浮力为 N，船上的无人机起飞后船身受到的浮力 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【解析】[1]“珠海云”号排水量为2000吨，指的是“珠海云”号满载时排开的水的质量为2000吨。 [2]由阿基米德原理可知，“珠海云”号满载时受到的浮力为F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N。 [3]因为船漂浮，所以由二力平衡原理可得F浮=G船，船上的无人机起飞后，船受到的总重力变小，因此船受到的浮力也变小。 课堂练习 【例题10】如图，把一个自制的密度计分别放入两种不同液体中，下列判断错误的是（　　） A．甲液体的密度比乙液体的密度小 B．这个密度计在两液体中受到的浮力相等 C．在标记刻度时B的示数应比A小 D．适当增加配重铁丝的质量可以提高密度计的灵敏度 【解析】ABC．因为该密度计在甲、乙两液体中都是漂浮状态，所以可知密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于自身的重力，而密度计在甲液体中时排开液体的体积更大，则由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，甲液体的密度要小于乙液体的密度，而图中A点表示的是甲液体的密度，B点表示的时乙液体的密度，所以在标记刻度时B的示数应比A大，故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．增加配重铁丝的质量，会使密度计的自重增加，漂浮时，浮力等于重力，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，排开液体的体积会增加，浸入液体的部分会变长，测量相同密度的液体，密度计的变化长度更大，因此可以提高密度计的灵敏度，故D正确，不符合题意。 故选C。 课堂练习 【例题11】如图1是我国古代的计时工具——多级漏刻。如图2是箭壶的模型示意图，其中箭舟与箭壶底部未接触。让漏壶中的水慢慢滴入箭壶，随着箭壶内的水逐渐增多，木块与箭杆组成的箭舟也慢慢上浮，古人从盖孔处看箭杆上的标记，就能知道具体的时刻。当箭壶中液面缓慢升高时，下列说法正确的是（      ） A．水对箭壶底部压强不变 B．箭舟排开水的体积变大 C．箭舟受到的浮力变大 D．箭舟排开水的重力不变。 【解析】A．当箭壶中液面缓慢升高时，水的密度不变，由p=ρgh可知，水对箭壶底部压强变大，故A错误； BCD．箭舟漂浮在水面，所受的浮力等于箭舟的重力，箭舟的重力不变，所以浮力也不变，由阿基米德原理可知排开水的重力不变，水的密度不变，由F浮=ρ水gV排可知箭舟排开水的体积不变，故D正确，BC错误。 故选D。 ENDING! Thank you for watching! 谢谢观看 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf57.62.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$