第八章 6.第六节 浮力（讲解课件）-【优翼·学练优】2024-2025学年八年级物理下册同步备课（北师大版2024）

第八章 压强和浮力 第六节 浮力 观察与思考 海洋中巨大的冰山能在水上漂浮，游船在水中漂浮，鸭子能在水面游弋。是什么力量把它们托起来的？ 学习目标 知道浮力的概念、浮力的产生原因。 1 知道影响浮力大小的因素。(重点） 2 会用实验验证阿基米德原理并理解其内容。（重点） 3 浮力 步骤一:将铝块块悬挂在弹簧测力计下，此时弹簧测力计的示数即为铝块的重力G。 比较G 和F示' 的大小关系，为什么示数变小了呢？说明了什么？ 铝块受浮力的作用 步骤二：用手轻轻托起铝块，此时弹簧测力计的示数F示变小。 步骤三：将铝块浸入水中，弹簧测力计示数F示'也变小。 浮力 1.定义：浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力。 液体 受力物体： 浸在液体中的物体 3.方向：竖直向上 4.大小： F浮=G－G' 2.施力物体： （称量法求浮力） 受力分析 G F弹=G' F浮 浮力 演示：测量铅块浸没水中所受的浮力 称重法求浮力： F浮=G-F弹 浮力的成因 实验探究：探究浮力的成因 漂浮在液面上的物体和完全浸没在液体中的物体，都叫作浸在液体中的物体。因为漂浮在液面上的物体，也有一部分浸入液体中。 那浸在液体中的物体为什么会受到向上的浮力呢？ 将玻璃圆筒两端蒙上绷紧程度的橡皮膜，将其浸没在水中，当玻璃圆筒不同方向放置时，玻璃圆筒两端橡皮膜可能处于水中不同的深度，这时会看到什么现象？这些现象说明了什么？ 浮力的成因 实验探究—探究浮力的成因 F左 F右 F上 F下 = > F上 F下 F合 F合＝0 F合＝F下－F上 F左 F右 F下 F上 浮力的成因 1.产生原因：浸在液体中的物体受到液体对其向上和向下的压力的合力。 2.大小： F浮=F下－F上 （压力差法求浮力） 3.说明： ①受浮力的物体既可以是固体，也可以是气体或液体； ②气体对浸入其中的物体也能产生浮力的作用； 如：（水中气泡）（油浮在水面） 如：（热气球） 小结 2．符号： F浮 5．用弹簧测力计测浮力：F浮=G－F 3．浮力的方向： 竖直向上 4．浮力的施力物体：液体 1．浮力：浸在液体中的物体受到液体对物体向上托的力叫浮力。 例 一个重7N的石块，挂在弹簧测力计上，将它浸没在盛满水的溢水杯中时弹簧测力计的示数是4.3N，则石块受到的浮力是 N，浮力方向是___________。 2.7 竖直向上 影响浮力大小的因素 把空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？ 猜 想 可能跟……有关。 提出问题 影响浮力大小的因素 水 盐水 弹簧测力计 实验器材 实验方法 控制变量法 量筒 溢水杯 体积相同的铜块和铁块 体积较大的铁块 影响浮力大小的因素 1.探究浮力与物体浸没后的深度的关系 深度h / cm 重力G / N 弹簧测力计示数F / N 浮力F浮/ N 结论：浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。 进行实验 记录表格 影响浮力大小的因素 2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系 物体浸在液体中的体积V/ 格 重力G / N 弹簧测力计示数F/ N 浮力F浮/ N 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。 进行实验 3.探究浮力与液体密度的关系 液体种类 重力G / N 弹簧测力计示数F / N 浮力F浮/ N 记录表格 结论：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。 影响浮力大小的因素 进行实验 演示：探究浮力大小与哪些因素有关 物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 结论 影响浮力大小的因素 例 绳子的下端系着一个铁块，当铁块浸没在水中后剪断绳子，铁块下沉的过程中它受到的浮力将（ ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．变为零 C 练一练 质量相同的铁球和铝球，分别挂在两个相同的弹簧测力计上，将两球同时浸没在水中。若挂铁球的示数变为F1，挂铝球的示数变为F2，则 （ ） A. F1＞F2 B. F1=F2 C. F1＜F2 D. 无法比较 A 你能说说哪个鱼说得正确吗？为什么？ 大鱼的说法正确。 因为在同种液体内部，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 我在深处，受到的浮力大。 我的体积大，受到的浮力大。 阿基米德原理 阿基米德原理 1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力，这个规律叫作阿基米德原理。 2.公式： F浮=G排=m排g=ρ液gV排 3.适用范围：液体、气体 4.说明： 液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关；与物体的质量、体积、重力、形状、浸没深度无关。 阿基米德原理 验证阿基米德原理 浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？ 浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 猜 想 思 考 阿基米德原理 排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量 浮力的大小跟排开液体的重力有关。 排开液体的重力越大 排开液体的质量越大 排开液体的体积越大 液体的密度越大 浮力越大 推 理 猜 想 验证阿基米德原理 阿基米德原理 验证阿基米德原理 甲 乙 丙 丁 1.如图甲所示，测出空桶所受的重力G桶后，将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方。 2.如图乙所示，在空气中测出金属块所受的重力G。 3.如图丙所示，将金属块浸入水中后，记录弹簧测力计的示数F。 实验步骤： G桶=1N G=4.6N F=2.9N 阿基米德原理 验证阿基米德原理 甲 乙 丙 丁 实验步骤： 4.如图丁所示，测出桶和溢出水所受的总重力G总。 5.将水换成酒精、煤油等液体，仿照上述步骤进行实验。 G桶=1N G=4.6N F=2.9N G总=2.7N F浮=G-F=4.6N-2.9N=1.7N，G排=G总-G桶=2.7N-1N=1.7N F浮=G排 阿基米德原理 验证阿基米德原理 演示：验证阿基米德原理 结论：浮力的大小等于物体排开液体的重力。 阿基米德原理 关于阿基米德原理的理解 1. F浮＝ ρ液 gV排 ρ液——液体的密度； V排——物体排开的液体的体积； 2. F浮＝ ρ液 gV排 表明浮力大小只和 ρ液、V排有关， 浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 3. 关于V排：① 物体全部浸入液体时：V排=V浸=V物 ② 物体部分浸入液体时：V排=V浸<V物 阿基米德原理 关于阿基米德原理的理解 4. 同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同。 根据公式 F浮=ρ液gV排，浸没时， V排 =V物，当ρ液不同 时，浮力也随之变化。 5. 阿基米德原理同样适用于气体。 阿基米德原理 总结计算浮力的方法 F浮=G排=ρ液gV排 4. 平衡法： 3. 公式法求浮力： 2. 压力差法求浮力： 1. 称量法求浮力： F浮=G－F弹 （用弹簧测力计测浮力） F浮=F下－F上 F浮=G （浮力的产生原因求浮力） （阿基米德原理求浮力） （二力平衡求浮力：静止或匀速直线运动） 例 　浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( ) A. 物体的体积和液体的密度 B. 物体的密度和物体浸入液体的深度 C. 物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素 C × √ × × 练一练 1.如图是验证阿基米德原理的实验步骤次序的示意图，依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。 （1）在图甲中向溢水杯中加水，直至 ； （2）F1、F2、F3、F4之间满足关系式是　 　。 与溢水口相平 F1﹣F2＝F3﹣F4 练一练 2.一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的体积露出水面，它受的浮力是 N。（g 取10 N/kg） 1 解析：根据阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排 　 据题意V排＝ F浮＝ρ液gV排 ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg××300×10-6 m3=1 N 浮力 浮力 产生浮力的原因 探究浮力大小与什么因素有关 概念：浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力叫浮力 方向：竖直向上 液体对物体向上、向下的压力的合力 测量：F浮=G-F示 物体浸在液体中的体积 液体的密度 课堂小结 课堂小结 阿基米德原理 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 阿基米德原理 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力 F浮= G排= ρ液 gV排 随堂训练 1.（多选）浸没在湖水中的物体，随着浸没深度的增加，下列说法中正确的是（ ） A.物体受到的压强增大 B.物体上、下表面受到的压力增大 C.物体上、下表面受到的压力差增大 D.物体受到的浮力不变 ABD 随堂训练 2. 如图是小宇和他的同伴利用水和盐水等器材来研究浮力的实验过程，请根据图中提供的信息回答下列问题： 随堂训练 （1）本实验是研究浮力的大小与___________的关系。 （2）实验可测出物体在水中所受浮力大小为____N， 在盐水中受到的浮力是______N。 （3）可以得出的结论是___________________________________ ________________________________________。 液体密度 1 1.2 液体的密度越大，物体所受的浮力越大 当物体浸在液体中的体积相同时， 随堂训练 3.如图所示，体积相同，密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水 中不同深度的地方，则（ ） A.铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大 B.铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C.铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D.因素太多，无法判断 C 随堂训练 4.一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N，把它全部浸 没在水中时，测力计的示数为17N，取g=10N/kg，则： （1）该金属块受到水对它的浮力是多大？ （2）物体的体积是多少？ （3）金属块的密度是多大？ 解：（1）F浮=G－F=27N－17N=10N 随堂训练 4.一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N，把它全部浸 没在水中时，测力计的示数为17N，取g=10N/kg，则： （2）物体的体积是多少？ V物 = V排 = = 1.0×10-3m3 （2）物体浸没在水中，V物=V排 由阿基米德公式得V排= 随堂训练 4.一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N，把它全部浸 没在水中时，测力计的示数为17N，取g=10N/kg，则： （3）金属块的密度是多大？ （3）由ρ= ，m= 得ρ= ρ= =2.7×103kg/m3 27N 1.0×10-3m3×10N/kg 随堂训练 （2）分析C、D两图知道：当金 属块浸没入水中后，所受浮力的大小与它浸入水的深度___________（选填“有关”或“无关”）。因为此时金属块浸入水的 没有发生变化。 5.小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题。 （1）金属块在图C中受到的浮力为___________N。 2 F浮=G-F拉=8N-6N=2N 无关 体积 随堂训练 5.小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题。 （3）小明_________（选填“能”或“不能”）利用图B和E探究浮力的大小与液体密度有关，理由是 。 不能 没有控制排开液体的体积相同 控制变量法 液体的密度 物体排开液体的体积 （4）综合上述实验得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与 和 有关。 随堂训练 （5）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出E图中盐水的密度为_________ kg/m3。 在盐水中A物体所受浮力为：F浮=G-F拉 =8N-5.6N=2.4N 利用：F浮=ρ液V排g，进行求解密度。 V排不知道 在C中A物体完全浸没， 所受浮力为2N V排水=V排盐水 1.2×103 ρ液= V排水=V排盐水== V排= ρ盐水===1.2×kg/ 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf58.50.100 Lavf58.7.100 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf58.50.100 $$