第十章 第1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（人教版2024）

浮力 第1节 第十章 浮力 活动：不把杯子倾斜或倒过来，你有办法拿出杯子里面的乒乓球吗？ 是什么力量把乒乓球托起来的呢？ 观察与思考 衔接：班上很多同学非常聪明，今天给大家出个难题，老师这有一口“井”(也就是杯子，杯子最好口径和乒乓球差不多，而且要长一点)，老师的“宝物”（乒乓球）不小心掉进去了，有没有那位同学帮老师取出来呢？（引导学生想办法，首先用手指去夹试试，再用筷子，等等，直到有同学想到加水） 没错刚才的同学想到了这个很棒的方法，那么乒乓球是被什么力量托起来的呢？让我们今天一起来学习一个新的力——浮力。 知道漂浮在液面上的物体和浸没在液体中的物体都受到浮力作用，会用称重法计算浮力。(重点） 02 知道浮力的概念、产生原因及浮力的方向。 01 知道大气对浸没在其中的物体也有浮力作用。 03 学习目标 思考：说一说生活中有哪些浮力的体现。 辽宁舰 死海上的人 落叶 一、浮力 衔接：浮力大家其实并不陌生，它是一个非常常见的力，在生活中，我们随处都可以感受到浮力。…… （让学生说出自己的有关浮力的生活体验；再展示课件内容） 思考：漂浮在液面上的物体会受到浮力，那么浸没在液体中的物体会受到浮力吗？ 水底的石头 水中的潜艇 一、浮力 衔接：刚才展示的都是漂浮在水面上的物体，可以直接拿起一块铁块（石头）放入水中。那么浸没在液体中的物体会不会受到浮力呢？ 实验：用手托住铝块，感受铝块对手的压力；再将手和铝块浸入液体中，谈谈手的感受和上一次是否相同？ 浸没 一、浮力 衔接：我们用一个小实验来验证下我们的想法。……（学生分享自己的感受）铝块对手的压力变小了说明了什么？ 看来浸没在液体中的物体也会受到浮力。 G F浮 浮力：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力。 符号：F浮 作用点 可看作在重心上 方 向 竖直向上 一、浮力 施 力物 体 液体 衔接：那么我们就可以给浮力下一个定义：……（浸在分为完全浸入，部分浸入）。 那么浮力作为一种力也有其三要素……（通过二力平衡带领学生分析得出浮力的方向，大小）（平衡法，漂浮的物体所受的浮力大小等于重力） 思考：如何得到浸没在液体中的物体所受的浮力呢？ 你想到测量浮力的方法了吗？ G F浮 F拉 G =F浮+F拉 称重法：F浮=G-F拉 一、浮力 衔接：漂浮在水面上的物体所受的浮力我们可以很轻易得出，但是浸没在水中的物体所受的浮力我们怎么得到呢？请同学们来看。 （1）图一：现在把铝块挂在弹簧测力计下面，现在弹簧测力计的示数反映的是？（铝块所受的重力 ） （2）图二：现在用手托住弹簧测力计，给它一个向上托的力，弹簧测力计的示数会？（减小）。此时铝块受到几个力？（重力，拉力，托力）刚才铝块受到几个力（重力、拉力）。这里示数减小的值是什么力的大小呢？（手的托力） （3）图三：再把它放入水中，弹簧测力计的示数会？（减小）。这时的铝块受到了什么力的作用？（重力，拉力，一个就像刚才手一样向上托的力：浮力）刚才铝块受到几个力（重力、拉力）。那么此时的示数减小的值是什么力的大小呢？（浮力） 到这里大家应该有答案了吧，那么我们如何测出铝块所受的浮力？讨论后请同学起来回答。……我们在专门来画出物体的受力示意图来分析……。这就是得到浮力大小的另外一种方法：称重法。 (1)在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出弹簧测力计示数，这就是铝块所受的重力G。 (2)把铝块浸没在水中，记录弹簧测力计的示数F示。 测量铝块浸没在水中所受的浮力 进行实验： 一、浮力 衔接：现在请同学们动手试一试，测出铝块所受的浮力（还可以让学生测一些其他物体所受的浮力）。请同学分享结果。 (3)改变铝块在水中的深度，看看示数有没有变化。 测量铝块浸没在水中所受的浮力 进行实验： 一、浮力 浸没在水中的铝块所受浮力的大小，跟铝块所到达的深度没有关系 衔接：现在请同学们动手试一试，测出铝块所受的浮力（还可以让学生测一些其他物体所受的浮力）。请同学分享结果。 物体所受的浮力与什么因素有关呢？ 在死海上很难沉下去 木头上浮，铁块下沉 人在不同深度的感受不一样 越往深处走越觉得浮力大 …… 二、决定浮力大小的因素 衔接：前面我们测量了不同物体在水中受到的浮力，它们所受的浮力都是不一样的，那么物体所受浮力的大小与什么因素有关呢？ 同学们请根据自己的生活经验猜想一下，也可以互相讨论讨论。（可能和液体密度、物体的密度、物体浸入的深度等） 探究浮力的大小与哪些因素有关 浮力的大小与哪些因素有关呢？ 提出问题： 猜想： 1.与物体浸在液体中的体积有关 2.与液体密度有关 3.与物体的密度（质量）有关 4.与物体的形状有关 …… 二、决定浮力大小的因素 衔接：因此我们猜想到的有…… 设计实验： 当一个物理量被猜测与多个因素有关，应该用什么方法去研究？ 控制变量法 如何去研究你想研究的因素？ 实验器材： 水 酒精 浓盐水 二、决定浮力大小的因素 衔接：在做实验前，我们还需要制定实验方案，请同学们思考以下这个问题……我们要通过实验来验证我们的猜想 问题答案： 1.控制变量法。 2.（这里让学生回答自己想研究的因素和相应的方法，要是不会可以请全班同学帮忙思考） （介绍如何改变物体的形状、质量等而保持其他条件不变。特别是要强调圆柱体的用法：用来保持体积不变的同时去改变质量（密度），往圆柱体里面可以逐步增加铁块来改变质量（密度））。 每个小组按提出的猜想进行实验。 进行实验： 二、决定浮力大小的因素 盐水 衔接：那么接下来我们以小组的形式开始实验。 （也可以让小组在探究完自己小组的猜想后，继续探究其他小组的猜想。也可以老师分工给每个小组进行。） 分析数据，你得出了什么？ 实验记录： 实验次数 探究条件 （ ） 物体所受重力 测力计示数 浮力 1 2 3 二、决定浮力大小的因素 请各小组上台展示自己的实验数据(表格仅供参考)，引导学生分析数据。 物体在液体中所受浮力的大小，与它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越大，液体的密度越大，所受的浮力就越大。 实验结论： 交流与评估： 说一说实验过程中你遇见了什么问题？ 二、决定浮力大小的因素 总结结论 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 例题 演示实验： 分析：乒乓球最初不动是因为只受到了水给它向下的压力。乒乓球向上运动是因为后面乒乓球下面积满了水，乒乓球受到水向上的压力，且大于向下的压力。 分析：两侧凹陷的程度一样。上表面凹陷程度较小，随着水的注入，下表面凹陷程度逐渐增大，超过上表面凹陷程度并上浮。 三、浮力产生的原因 衔接：同学们都测量出了一些物体在水中受到浮力，但是大家知道为什么物体会受到浮力呢？浮力是怎样产生的呢？我们先来看一个实验。…… （第一个实验：没有堵住瓶口时，乒乓球上表面会受到压力，而下表面不会受到压力，所以乒乓球不会浮起。堵住瓶口后，乒乓球底下会有水，乒乓球的下表面也会受到压力，此时会产生一个压力差，乒乓球就会浮起来。） 物体表面受到的压力：F=pS F左 F右 由p=ρgh，有F=pS=ρghS 左、右表面所受压力关系： h h左=h右 则F左=F右 F上 F下 h上 h下 上、下表面所受压力关系： h下＞h上 则F下＞F上 F下-F上=F浮 浮力产生的原因：浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同。 三、浮力产生的原因 衔接：我们一起来分析一下第二个实验，可以更好地去解释浮力的产生。物体受到的压力用公式如何表示？（F=pS）液体中某一深度的压强如何表示？（p=ρghS） 对物体的各表面进行分析，首先看到左右表面，……（进行分析） 当上下表面所受压力不一致时，物体总得来说就会受到一个压力差，这个压力差就是浮力。 思考：水里面的桥墩会受到浮力吗？ 当物体与容器底部紧密结合时，物体不受浮力。 三、浮力产生的原因 衔接：我们再来看这样一幅图。……物体沉在底部是受到浮力的，物体与容器底部紧密结合时，就看作容器的一部分，是不受浮力的。 思考：浸在气体中的物体会受到浮力吗？你能否举出一些例子证明呢？ 拓展与延伸 （浸没在空气中的物体，也会像在液体中一样出现上下表面的压力差，从而受到浮力，不过在气体中一般受到浮力比较小。） 浸在液体中的物体，其上、下 表面受到液体对它的压力不同。 浮力 浮力 决定浮力大小的因素 浮力产生的原因 概念：浸在液体中的物体受到向上的 力，这个力叫作浮力。 方向：竖直向上 测量：F浮=G-F拉 物体浸在液体中的体积 液体的密度 课堂小结 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 课堂练习 2.质量相同的实心铁球和实心铝球（已知ρ铁>ρ铝），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 课堂练习 3.将一长方形物体浸没在装有足够深的水的容器中，如图所示。它的上表面受到的压力为1.8 N，物体受到的浮力大小为1.2 N，则该物体下表面受到的压力为______N。如将物体再下沉5 cm，则它受到的浮力_______1.2 N（选填“小于”“大于”或“等于”）。 3 等于 课堂练习 4.如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现在往容器中注入一些水，则下列说法错误的是（　　） A.A物体一定受浮力的作用 B.B物体一定受浮力的作用 C.C部分一定受浮力的作用 D.D部分一定受浮力的作用 D 课堂练习 5.如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的实验。 (1)比较_____________________(填序号)，可知浮力的大小与排开液体的体积有关。 1、2、3（或1、2、4） 课堂练习 (2)分析1、3、4三次实验的数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有”或“无”)关。 (3)通过比较1、2、5三次实验的数据，_______(选填“能”或“不能”)得出浮力大小与液体密度 有关。 不能 无 课堂练习 Lavf58.46.101 $$现在我们手里边拿到的是一个密度计，是用来测量液体密度的一种仪器。我们现在把它放到牛奶里面，看一看密度计所显示牛奶的密度是多少。好，我们可以看到这个密度计它最大虽然能显示到密度是一克每立方厘米，我们可以看到牛奶的密度比一克每立方厘米要略大一点，接近于1.05克每立方厘米。所以说我们利用密度计测量出来牛奶的密度与通过计算得出来牛奶的密度近似相等。 利用自制密度计测量盐水密度。自制密度计所需要的材料有一杯盐水加一杯清水、一包盐、橡皮圈、铁丝、吸管、橡皮和一把钢钳。取一根粗细均匀的饮料吸管，在某下端塞入适量的金属丝，并用橡皮和热熔胶封口。加入金属丝的目的是使吸管能够竖直漂浮在液体中将吸管放入盐水中。标记该刻度为该刻度尺。将吸管放入清水中。标记该刻度为一刻度。量得A刻度为13.5厘米，量得B刻度为15厘米。它的模型是这样子的，A刻度为13.50厘米，B刻度为15.00厘米。由于密度计处于漂浮状态，所以在水中的浮力和在盐水中的浮力都等于它本身的重力。经测量，密度计浸入清水的深度大H等于15.00厘米，密度计浸入盐水的深度小H等于13.50厘米。由阿基米德原理的水的浮力等于柔水GV排等于柔水GS大H盐水的浮力等于柔盐水GV排等于捞盐水GS小H由于清水的浮力等于盐水中的浮力，所以这一块相推导公式，捞盐水等于捞水大H除以小H快速进去等于1.1乘以10的3次方千克每立方米。交流与评估这根吸管在不同一体重时，液体密度越大，它露出液面部分的长度越长，其自制密度计上的刻度线越往下测，密度值越大，但受到浮力不变。2、测量时两条刻度线间距离太小，导致测量结果不准确。改进措施是因为delta AV等于S乘H所以减小吸管和底面积即可，使吸管浸入的深度小，S变大，所以可以改变用更细的吸管而使测量结果更准确。为检验实验误差，可以先用天平和量筒测量盐水。你第一次。做发现密度计已沉淀。我为你发了疯，你必须奖励我。你是光，你是唯一的神话。