9.1 探究浮力大小的影响因素（教学课件）物理北师大版（北京）2024八年级全一册

第九章 浮力 第一节 探究浮力大小的影响因素 2025 八年级上册（北师大（北京）2024） 目录 壹 学习目标 肆 课堂练习 贰 课堂引入 叁 探究新知 陆 课后作业 伍 课堂总结 学习目标 1. 通过实验，认识浮力，知道浮力的概念及浮力的方向. 2. 会利用弹簧测力计测量物体在液体总受到的浮力； 3. 探究并了解浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关； 课堂引入 我们的祖先“见霰(kuǎn)木(有孔洞的树木)浮而知为舟”，继而制造了各种样式的木制船只。几千年来，人类经过不断的航海实践和探索，已经可以用钢铁制成大型船舶，实现跨越海洋的运输……钢铁制成的轮船可以浮在水面上，潜艇可以在大海中浮沉自如，这些现象都离不开浮力。 我们如何认识浮力?如何定性和定量地描述浮力的大小?又如何应用浮力知识呢?要揭开这些奥秘，让我们一起来探究浮力吧! 本节课，我们来学习浮力，一起探索其中的奥秘。 第1节 浮力 课堂引入 如图所示，把一个西瓜和一个李子放入水中，静止后，香瓜漂浮在水面上，李子沉到水槽底部。西瓜和李子都受到重力的作用，西瓜为什么没有沉到水槽底部，而李子却沉到水底呢? 瓜浮李沉 5 知识点1 浮力 探究新知 知识点1 浮力 把铁块挂在调节好的弹簧测力计的挂钩上 1. 现象探究：什么是浮力？ 用手轻轻向上托起铁块 缓慢地使铁块浸没在水中 F1=2.2N F2=2.2N F3=1.4N 7 探究新知 知识点1 浮力 手托物体和物体浸在水中都受到了向上托的力 现象观察 当铁块受到手对它向上的托力作用时，弹测力计的示数变小了;当铁块浸没在水中时，弹簧测力计的示数也变小了。 现象分析 现象 原因 轮船漂浮在海面上 漂浮于海面的轮船，承受着海水对其有向上的托力。 现象 原因 在水中搬石头感觉轻一点 浸在水中的石头受到水对其向上托的力 海面上的轮船 搬水中的石头 探究新知 知识点1 浮力 现象 水中的木块 原因 气球放飞后，飞向高空 在空气中的氢气球受到空气对其向上托举的力 气球 现象 原因 按在水中的木块，松手后，木块上浮 浸在水中的木头受到水向上的托力 探究新知 知识点1 浮力 2. 浮力的定义 一切浸在液体（或气体）中的物体均受到液体（或气体）对其有一个竖直向上的力，这个力就叫做浮力。 归纳总结 浸没在液体或气体中的物体会受到液体或气体对其有向上托的力。 “浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况，也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。 探究新知 知识点1 浮力 3. 浮力的方向： 无论物体的形状如何、是否运动，也无论液体（静止的液体）如何放置，浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。 F浮 F浮 竖直向上 （1）浮力的施力物体：液体（或气体）。 （2）浮力的受力物体：浸在液体（或气体）中的物体。 4. 浮力的施力物体与施力物体 【视频演示】 探究新知 知识点1 浮力 步骤1：在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出测力计的示数F1 ，即铝块的重力为 F1=G=1N F1=1N 5. 实验：测量浸没在水中铝块受到的浮力 F1 G F1=G 力学分析 对铝块受力分析，利用二力平衡，得：F1=G 探究新知 知识点1 浮力 F2 弹簧测力计示数变小，则说明浸没在水中的铝块受到了水的浮力作用。 步骤2：把铝块浸没在水中，发现弹簧测力计的示数为 F2=1.4N G F2+F浮=G 力学分析 对铝块受力分析，利用力的平衡，得：F2+F浮=G F浮 F2=0.6N 探究新知 知识点1 浮力 步骤3：改变铝块浸入水中的深度，看看示数是否发生变化 。 与步骤2 相比，弹簧秤的示数没有发生变化，则说明浮力的大小与浸在液体中的深度无关。 F2=0.6N 探究新知 知识点1 浮力 实验结论： （1）浸没在水中的铝块受到了浮力的作用，浮力的大小等于前后两次弹簧测力计示数之差。 （2）浸没在水中的铝块所受浮力的大小,跟铝块所达到的深度没有关系。 探究新知 知识点1 浮力 【视频讲解：测量铝块浸没在水中所受到的浮力】 探究新知 知识点1 浮力 浮力的测量方法——称重法 将物体浸在液体中静止时，对物体进行受力分析，如图乙所示，弹簧测力计拉力为F示，物体重力为G，则F浮=G-F示。因此，只要测出物体的重力G和物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F´，即可由 F浮=G-F示，可求出物体在液体中时所受浮力的大小。 G F示 G 甲图 乙图 探究新知 知识点1 浮力 【例1】一重为6N的物体挂在弹簧测力计下，将它全部浸没在酒精中时，测力计示数是如图所示，则物体受到的浮力是      N，浮力的方向       。 【详解】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为3.8N，即物体此时受到的拉力为3.8N，根据称重法可知物块受到的浮力 竖直向上 2.2 探究新知 知识点1 浮力 知识点2 探究浮力与哪些因素有关 浮力产生的原因我们知道了，那么浮力的大小跟哪些因素有关？ 日常的生活经验能使我们对浮力大小的因素产生很多猜想…… 经验1:用手把一个拧紧盖子的空矿泉水瓶压入水中，矿泉水瓶浸入的体积越大越费力 猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关 经验2:鸡蛋在纯水中会下沉，在浓盐水中却能漂浮 猜想2:浮力的大小与液体的密度有关. 经验3:木头在水中漂浮，铁块却在水中下沉. 猜想3:浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 实验思路： 根据以上猜想，浮力的大小可能与浸在液体中物体的体积、液体的密度、物体的密度等因素有关。运用控制变量法,保持其他因素不变，逐次探究浮力的大小与每一个因素的关系。 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 圆柱体 弹簧测力计 实验器材： 弹簧测力计、圆柱体、酒精、水、盐水、体积相等的铝块与铁块等。 铝块 铁块 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 （1）探究浮力大小与物体浸没的深度的关系 把弹簧测力计悬挂的铝块缓慢浸没水中，并分别停在不同的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。 1.2N 1.8N 1.2N 在空气中 1.2N 实验过程： 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 浸没在液体 中的深度h 较浅 较深 更深 重力G / N 1.8 1.8 1.8 弹簧测力计 示数F/ N 1.2 1.2 1.2 浮力F浮/ N 记录数据，计算浮力: 0.6 0.6 0.6 实验结论 浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关。 归纳实验结论 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 (2)探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系 部分浸入 大部分浸入 完全浸入 在空气中 用弹簧测力计提着柱状物体缓慢浸入水中，逐渐增大浸在水中的体积，读取弹簧测力计的示数并记录。 1.8N 1.4N 1.1N 1.6N 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 26 物体浸在液体 中的体积V 较小 较大 浸没 重力G / N 1.8 1.8 1.8 弹簧测力计 示数F/ N 1.6 1.4 1.1 浮力F浮/ N 记录数据，计算浮力: 0.2 0.4 0.7 浮力的大小跟物体浸在液体的体积有关，同种液体，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。 实验结论 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 (3)探究浮力大小与液体密度的关系 酒精 水 把悬挂在弹簧测力计下的物块先后浸没在酒精、水、盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 1.2N 0.9N 1.1N 1.8N 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 液体种类 酒精 水 盐水 重力G / N 1.8 1.8 1.8 弹簧测力计 示数F/ N 1.2 1.1 0.9 浮力F浮/ N 记录数据，计算浮力: 0.6 0.7 0.9 浮力的大小跟液体的密度有关，在浸入液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 实验结论 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 （4）探究浮力大小与物体密度的关系 把体积相等的铝块、铁块悬挂在弹簧测力计下端，分别浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 空气中 铝块 1.6N 水 铝块 0.6N 空气中 4.8N 铁块 水 3.8N 铁块 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 固体种类 铝块 铁块 重力G / N 1.6 4.8 弹簧测力计示数F/ N 0.6 3.8 浮力F浮/ N 记录数据，计算浮力: 1.0 1.0 物体的密度不同、体积相同，浸没在同一液体中，两种情况下弹簧测力计的示数差相等，即浮力相等。 浮力的大小跟固体的密度无关，在浸入同种液体的体积相同时，所受浮力相等。 实验结论 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 【视频演示：探究浮力的大小跟那些因素有关】 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 液体的密度ρ液 决定浮力F浮大小的因素 浸在液体的体积V浸 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。 物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 实验 结论 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 【例2】在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，张亮同学的实验步骤如图所示（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 （1）金属块在步骤B中受到的浮力为 N； （2）通过步骤B和C可以探究浮力的大小与 的关系，通过步骤C和D可以发现浮力的大小与物体浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）； F浮＝G－F＝8N﹣7N＝1N 1 浸入液体的体积 无关 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 探究新知 知识点2 探究浮力大小与哪些因素有关 【例2】在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，张亮同学的实验步骤如图所示（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 （3）若步骤B中挂钩下的细线突然断了，金属块在下沉过程中，所受浮力将______ （选填“不变”“变大”“先不变后变大”或“先变大后不变”）。 不变 课堂练习 课堂练习 1．小明同学认为金属块在水中时，不受到水的浮力。聪明的小旭同学做了下图所示的实验，加水前后弹簧的形变量不同，说明在水中的金属块 （选填“受到”或“不受到”）浮力。 【详解】据图可知，加水后弹簧的形变程度变小，即受到的弹力变小，因其重力不变，所以一定还受到一个竖直向上的力，而这个力就是金属块受到的浮力，说明在水中的金属块受到浮力。 受到 课堂练习 4 2．一物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数是5N，将该物体浸没在酒精中时，弹簧测力计的示数是1N，则物体受到的浮力是 N。 【详解】物体受到的浮力F浮=G-F拉=5N-1N=4N 3．如图所示是认识浮力的探究实验。 (1)将物体悬挂在弹簧测力计下端时，如图甲所示，物重 N。 (2)当用手向上托物体时，如图乙所示，手对物体向上的托力 N。 (3)当物体浸入水中后，如图丙。将图丙与图甲、乙对照，说明水对物体也有向上的托力，即浮力。水对物体的浮力 N。 (4)实验建立浮力概念的物理方法是 。 课堂练习 4 2 1 类比法 39 4．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示实验； (1)物体所受的重力为 N； (2)分析 两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关； (3)分析②③两次实验，可知浮力的大小跟 有关； (4)根据图中实验数据计算出物体在盐水中所受浮力为 N。 课堂练习 4.5 ③④ 浸入液体的体积 2.1 浮力的概念 影响因素 称重法测浮力 液体的 越大，浮力越大 浮力的测量 浸在液体（或气体）中的物体受到 的力，这个力叫做浮力. 浸入液体的 越大，浮力越大 浮力 竖直向上 F浮=G-F示 体积 密度 知识总结 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后“实践与探索”练习 自主安排 配套同步分层作业 42 ENDING! 2024 Thank you for watching! 谢谢观看 $$