7.1 浮力（课件）-2024-2025学年八年级物理下册（沪科版（五四学制）2024)

沪科版(五 · 四学制) 八年级下册 第7章浮力 7.1浮力 考古发现，在良渚文化时期人们已经使用独木 舟。从独木舟到现代大型船舶，人类已成功实现水 面航行。潜水艇、热气球等发明，则使人类可以在 水下和空中遨游。这些发明以及相关技术的发展都 与浮沉条件密不可分。本章我们将学习与浮力相关 的知识 。 通过本章内容的学习，你将认识浮力，知道阿 基米德原理；经历探究影响浮力大小因素的过程； 能用物体的浮沉条件说明日常生活中的有关现象， 感悟科学对技术进步和社会发展的积极影响。 第7章序言 情景引入 2024年5月8日，我国第三艘航空母舰“福建舰”顺 利完成首次航行试验(图7-1-1)。它是我国完全自主设计 建造的首艘弹射型航母。庞大的航空母舰为什么能浮在水面 上呢? 浮力的大小与哪些因 素有关 浮力 浮力产生的原因 01 CONTENTS 称重法测浮力 PART ONE 浮力 观察思考 鸭子、轮船漂在水面上，人们在死海里看书，热气球载着重 物飞上高空等。同学们猜想这里面可能蕴含着什么知识呢? 热气球载着重物飞 上高 空 人浮在死海看书 轮船浮在水面 鸭子浮在水面 热气球载着重物飞 鸭子浮在水面 上高空 G 演示 一个装足够水的水槽，用手将一个乒乓球压入水中， 然后放手。 现象 乒乓球从水中浮起。 浸在液体或气体中的物体受到的向上的力，称为浮力。 浮力的施力物体：液体或气体 浮力的方向：竖直向上 当乒乓球静止于水面时，浮力和重力是一对平衡力，由二力平衡的条件可知，浮 力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上. G 浮在水面的乒乓球受几个力的作用?施力物体是 谁?力的方向如何呢? 归纳 PART TWO 浮力产生的原因 1、液体内部存在压强，而且深度不同，其压强不同。 2、浸没在液体中的长方体两个相对的侧面所受液体的 压力相互平衡，对物体水平方向的受力没有影响。 3、长方体下表面处于更深的位置，上、下表面的受力 面积相同，所以，液体对长方体向上的压力F₂ 大于液体 对它向下的压力F₁。 4、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。 在游泳池中，人们站在水里慢慢下蹲至即将被浸没的过程中，池 底对脚的支持力会减小。 F浮=F₂-F₁ 对于漂浮在水面的物体，上表面不受水的压力，下表面受到水向上 的压力，物体受到的水的作用力向上。航空母舰受到巨大的重力却 能浮于水面，这与它受到水对其向上的作用力有关。 F浮 = F₂- 0 同时，也说明了如果浸在液体中的物体下表面如果不受液体的压力，该物体就 不会受到浮力的作用。 此实验证明了浮力产生的 原因是浸没在液体中的物 体，其上、下表面受到液 体对它的压力不同。 水中的圆锥体 与容器底 紧密相连 哪一个不受浮力的作用? 水中的桥墩 水底的石块 想一想：浸在液体中的物体都会受到浮力吗? 根据浮力产生的原因，如果物体下表面没有水存在，就没 有向上的压力，所以便不会产生浮力。 例如：桥墩、拦河坝等，它们的下部跟河床紧密黏合，下表面没有水，向上 的压力为零，不具备浮力产生的条件，所以物体不受到浮力。 与杯底紧密接触 F浮=0 图示 受力面 深度 压强 压力 原因 F上 4 后 I F左 F下 前、后 相等 相等 F前=F后，二者是 一对平衡力 液体(或气 体 ) 对浸在其中 的 物体产生的 向 上的压力差 左、右 相等 相等 F左=F右，二者是 一对平衡力 上、下 h上<h下 P上<P下 F上<F下，F浮=F下 -F上 浮力产生的原因深入分析 PART THREE 称重法测浮力 对于浸在液体中的物体，我们如何测量它 受到的浮力大小? 如图7-1-6所示，在弹簧测力计下悬挂金属块 A, 此时弹簧测力计示数F₁ 等于金属块A 受到 的重力大小；将金属块A 浸没在水中，弹簧测 力计示数为F₂ 。 比 较F₁ 与 F₂。 0 0 0 0 2 2 3- 3 4 4 F₁ 5耳 5 5 A A 图7-1-6 浮力大小的测量 由上述实验可以看出，物体浸没在水中后，弹簧测力计示数 变小，说明物体受到浮力。根据物体的平衡条件，物体受到的竖 直向下的重力大小G 应该等于竖直向上的浮力大小F浮和弹簧测 力计对物体的拉力大小F₂ 之和，即G=F₂+F 浮，又因为重力大小 与 F₁ 相等，所以浮力F浮 =F₁-F₂。 概念分析—浸没与浸在 部分浸入 浸没 浸在 PART FOUR 浮力的大小与哪些因 素有关 猜想1.木块在水中漂浮，铁块在水中下沉：可能跟物体的密度有关。 2.人在一般水中下沉，在死海中却能漂浮：可能跟液体密度有关。 3.用手将空易拉罐按入水中，当它浸入水中的体积越大，手感觉到的浮力也越大： 把饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深， 手的感觉有什么变化? 分析一下，浮力大小和什么因素有关? 可能跟浸入液体中的体积有关。 提出问题 实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关 实验方法：控制变量法 测量浮力的方法： F浮=G-F 实验器材： 水 弹簧测力计 圆柱体 酒精 盐水 深度h 浅 深 更深 重力G/N 4 4 4 弹簧测力计示数F/N 3 3 3 浮力F浮/N 1 1 1 ① 结 论 ：浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。 0 0- 0 1- 1 2- 2 3-非3 -4 5 5 A 1.探究浮力与物体浸没后的深度的关系 ② ③ ④ N …0 1 2 3 4 5 h u l u 进行实验 记录表格 0 0 0 N = 。 -1 0 1- |2 3 5- 0 1 2- 3- 5 水 A A 4 -4 5 5 2 非 2- 0 2 3 4 5 水 0 N 非 1 1 1 1 物体浸在液体中的体 积V 较小 较大 浸没 重力G/N 4 4 4 弹簧测力计示数F/N 3.6 3.2 3 浮力F浮/N 0.4 0.8 1 0 N 0 0 1 0 N 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 2- 3 4 5 2 3 5三 -2 3 4 -5 2 3 4 5 2 3 4- 5- 2 3 4 5 A ① 水 ② 水 ③ 进行实验 2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系 记录表格： 结 论 ：在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。 2 3 4 5 ④ 2 3 非 5 0 N 液体种类 水 酒精 盐水 重力G/N 4 4 4 弹簧测力计示数F/ N 3 3.2 2.8 浮力F浮/N 1 0.8 1.2 z 非 , , , 非 水 0 7 5 盐 z 4 酒 0N 非 非 非 0z 非 非 非 菲 A 0 0 1 ① ② 结 论 ：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。 3.探究浮力与液体密度的关系 0 1 3 4 5 0- 1 2- 3- 4- 5 记录表格 0 1 2- 3- 5 0 1 2 3 4 精 ④ 5 2 液体的密度一定时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大。物体浸入液体的体 积一定时，液体的密度越大，浮力越大。 0 0 0 0 -0 口 1 1 2 2 3- -3 4-非 -4 -5 A ① 0 0= N -0 1= 2 2 2 -3 3 4 4 5非-5 A ① 通过大量的实验发现，浮力的大小与物体浸入液体中的体积及液体的密度有关。 0 N 0 0 1 2 2 3 3 4- 非4 A ① 0 津 2 2 5年5 ④ 第 A 水 ② ③ 0- 0 2 2 3- 4 4 5 酒精 ③ 0- 非0 非 1 非 1 1 2 2 3 非 3 A ③ 长 水 ② A ④ A ④ 水 ② N非非非非非菲非非 N 非 非 非 非 非 非 0 1 2 3 4 5 0 2- 3- 4 0- 0 1: 1 0 | N 3 非 3 2- 2 2 指-2 3 5非5 2 -2 指 菲 5- -5 5- A 5 非 非 0- 1 4 4 0 1 于 -4 3- N N 0 0 0 3 5 ①比较甲、乙两次实验可得出： 物体浸在液体体积越大，所受浮力越大。 ②乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与 液体密度_的关系。 ③由丙、丁两次实验可知：浸没在同种液体中的物体， 所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。_。 例题.如图所示，是探究同一物体浸在液体中所受浮力大小与哪些因素有关 的实验过程 。 甲 乙 丙 课堂练习 1.关于浮力，下列说法中正确的是( C ) A.浮力的施力物体只能是液体 B.浮力的方向不一定总是竖直向上 C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用 D.只有漂浮在水面的物体才受到浮 力的作用 2. 如图是悬浮在空气中的热气球，它受到浮力的施力物体 是 空 气 ,此时浮力与 重 力 二力平衡。 一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中正确的是( B) A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用 C.C物体不一定受到浮力作用 D.D物体一定受浮力的作用 3.如图所示，A、B 是自由移动的物体，C、D 是容器自身凸起的 4.一金属块吊在弹簧测力计下端，在空气中弹簧测力计读数是27.5N。现将金 属块浸入水中后，弹簧测力计的读数是21.5N。则金属块受到的浮力是(A) A.6N B.27.5N C.21.5N D.49N 5.洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头，洗手盆 中装着一定质量的水，洗手盆侧壁A点在水面下，柱状物 体M被完全压入水中，如图所示，关于上述情景，下列说 法正确的是 (A ) A .水堵头受到水的压力，但没有受到水的浮力 B.柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的 C.物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮 力而静止 D.洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的 6. 如图所示，水平放置的圆柱形容器内装有重为G₁ 的液 体，重为G2 的实心铁块用细线拴着浸没在液体中，受 到的浮力为F, 则细绳所受的拉力和容器底部所受液体 的压力分别为( C ) A .G₂+F,G₁ C.G₂-F,G₁+F B.G₂+F,G₁+F D.G2-F,G1 7. 如图所示， 一个边长为10cm 的正方体竖直悬浮在某液体 中，上表面受到液体的压力F₁ 为4N, 下表面受到液体的压 力F 为12N。 下列说法中正确的是( D ) A . 正方体受到的浮力为12N B. 液体对正方体下表面的压强为1×10³Pa C. 正方体上表面所处的深度为40cm D.正方体的密度为0.8×10³kg/m³ 8. 探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形 如图所示，下列分析正确的是( D ) A. 由图甲和图丙可知，金属块的质量为2.8N, 浸 没在水中时受到的浮力为1N B. 利用图甲、图乙和图戊，可以得出的结论是：浮 力大小与液体的密度有关 C. 图丁和图戊中的液体对容器底部的压强相等 D. 由图中数据可以算出盐水的密度为1.1×10³kg/m³ 图 甲 图乙 图 丙 图 丁 图 戊 定义 方向：竖直向上 浮力产生的原因：压力差 称重法测量浮力 浮力 浮力 物体浸入液体中的体积 液体的密度 探究浮力大小与什么因素有关 课堂小结 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $$