10.1浮力----2024-2025学年人教版物理八年级下册

海洋中巨大的冰山能在水上漂浮，游船能在海面航行，放飞的氢气球飞向高空…… 它们为什么是上浮而不是下沉？ 是什么力量把它们托起来的？ 第十章 浮力 初中物理鹿老师 学习目标 1.认识浮力，知道浮力的方向是竖直向上； 2.认识浮力产生的原因，会用弹簧测力计测量浮力的大小； 3.认识浮力的大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。 一、认识浮力 3 竹筏 帆船 辽宁舰 一、认识浮力 3 飞艇 潜水器 天鹅 又大又重的钢铁巨船能在水面上自由航行，表明水对它有一个向上托的力——浮力；而一个小铁块放入水中会下沉，小铁块不受浮力吗？ F浮 F浮 由二力平衡的条件可知，浮力方向与重力方向相反，即浮力方向竖直向上。 易错注意：无论物体形状如何、是否运动，也无论液体如何放置、是否静止， 浸在液体中的物体受到的浮力方向总是竖直向上的。 下图各小球静止于水面上，试分析各小球受力情况，并画图说明。 G G 浮力的方向： 浸在液体(或气体)中的物体 符号： F浮 单位： 牛（N） 施力物体：液体或液体 性质：浮力的本质是弹力 说明：浮力和压力性质相同 当某个物体去跟液体或者气体接触并发生挤压时，它会发生______ 。 托 这个字包含了什么信息呢？ 这个力的方向是什么样的？ 形变 力 浮力 受到液体(或气体)对它竖直向上托的力 这个力叫做浮力。 一.浮力的定义 产生了 16:31:14 托力的大小等于弹簧测力计示数的减小量。 水 弹簧测力计示数减小是因为受到了手对物块一个托的力。 弹簧测力计示数减小表明了水对物块也产生了一个托的力，这个力就是浮力。 浮力的大小等于弹簧测力计示数的减小量。 浮力的测量 称重法 用弹簧测力计测量浮力大小 F浮=G-F示 分析：铝块的受力情况如图所示，由力的平衡可知，G=F浮+F示，则F浮=G-F示。 G F浮 F示 探究液体的浮力 F拉 水 G F拉 F浮 F浮 G 物块在水中保持静止，受力平衡，即 G=F浮+F拉 物块在水中所受浮力 F浮=G-F拉 浮力的测量——称重法 二、浮力产生的原因 F左 F右 如图，一个正方体浸没在水中，上、下、前、后、左、右的表面都会受到水的压力。 h1 F1 F2 F左=F右 同理可得，正方体两个相对的侧面（前与后）所受液体的压力相互平衡，对正方体水平方向的受力没有影响。 问题一:在同一深度，正方体左、右表面受到水的压力有什么关系？判断依据是什么？ 二、浮力产生的原因 F左 F右 h1 h2 F1 F2 问题二:正方体上、下表面受到水的压力有什么关系?判断依据是什么? 浸在液体中的物体，受到液体向上和向下的压力差叫浮力 (即F浮=F向上一F向下)（压力差法）， 这就是浮力产生的原因。 根据 p=ρgh ，液体密度ρ相同，h2>h1， 可得：ρgh2>ρgh1，即 p2>p1 拓展：浮力就是物体各个面所受到液体压力的合力。 根据 F=pS ，受力面积S相同，p2>p1 可得：p2S>p1S，即 F2>F1 1. 称重法测浮力： 利用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G 和浸在液体中的拉力F拉，前后两次示数之差，就是 浮力大小，即F浮＝G－F拉。 2. 压力差法测浮力： 浮力产生的原因 F浮＝F向上－F向下。 二、浮力产生的原因 若物体下表面没有液体或与容器的底部紧密接触时，则物体______浮力。(填“受”或“不受”) 不受 二、浮力产生的原因 陷在河底泥沙里的船 立在河床上的桥墩 与杯底紧密接触 F浮=0 10.1 初中物理鹿老师 浮力 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 【实验思路】 首先探究浮力的大小是否与浸在液体中物体的体积有关，要保证液体的密度相同，改变物体浸在液体中的体积，多次测量，对比浮力大小是否发生变化。 然后探究浮力的大小是否与液体的密度有关，要保证物体浸在液体中的体积相同，改变液体的密度，多次试验，对比浮力大小是否发生变化。最后还可利用控制变量法检验其他猜想。 【实验器材】 弹簧测力计、铝块、烧杯、水、盐、药匙、玻璃棒 10.1 初中物理鹿老师 浮力 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 【实验过程】 1.探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关 将铝块浸在水中，逐渐增大物体浸在液体中的体积，观察和记录浮力大小的变化。 物体重力 G/N 浸入体积 测力计示数 F示/N 物体浮力 F浮/N 1.85 1/3 1.6 2/3 1.35 3/3 1.1 0.25 0.50 0.75 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，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。 10.1 初中物理鹿老师 浮力 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 【实验过程】 2.探究浮力的大小是否与液体的密度有关 将铝块依次浸没在水、淡盐水、浓盐水中，观察和记录浮力大小变化。 物体重力 G/N 液体种类 测力计示数 F示/N 物体浮力 F浮/N 1.85 纯净水 1.1 淡盐水 1 浓盐水 0.9 0.75 0.85 0.95 物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度有关，液体的密度越大，浮力越大。 10.1 初中物理鹿老师 浮力 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 【实验过程】 3.探究浮力的大小是否与物体的密度有关 ①用弹簧测力计分别测出体积相等的铜块、铝块的重力； ②把铜块、铝块悬挂在弹簧测力计下端并浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 物体在液体中所受浮力的大小与物体的密度无关。 F浮铜=G铜-F示铜 =9N-8N=1N F浮铝=G铝-F示铝 =2.8N-1.8N=1N 【实验过程】 4.探究浮力的大小是否与物体的形状有关 ①用弹簧测力计测出橡皮泥的重力； ②将这块橡皮泥依次按照原本的样子、捏成实心五边体的样子、捏成实心球体的样子分别浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。 10.1 初中物理鹿老师 浮力 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 G=4.8N F1=3.2N F2=3.2N F3=3.2N 物体在液体中所受浮力的大小与物体的形状无关。 三、决定浮力大小的因素 【结论】 实验：探究浮力的大小跟哪些因素有关 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。 物体排开液体的体积 物体浸在液体中的体积 = 物体排开在液体的体积V排 物体在液体中所受的浮力大小，跟它排开液体的体积有关、跟液体的密度有关。 物体排开液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 23 1.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； 2.部分浸入液体的物体，上表面不受液体压力，则F浮=F下表面； 3.浸没在液体中的物体，若下表面和容器底紧密接触，物体不受浮力。 课堂小结 浮力 浮力概念 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 1.概念：浸在液体或气体中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力； 2.方向：竖直向上 10.1 浮力 浮力的测量方法 1.称重法：F浮=G-F示 2.压力差法：F浮=F下表面-F上表面 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、液体的密度越发，浮力就越大。 物体在液体中所受浮力的大小，与它在液体中的深度、物体的密度、物体的形状无关。 产生原因 1.如图将一长方形物体浸没在装有足够深的水的容器中。已知物体受到的 浮力大小为1.2N，而它的上表面受到的压力为1.8N，则该物体下表面受到 的压力为____N。若使物体再下沉5cm，则它受到的浮力_____1.2N（选填“小于”“大于” 或“等于”）。 课作： 3 2. 我国载人潜水器在马里亚纳海沟已成功下潜到10058m，创造了中国载人 深潜的新纪录。下潜过程中，潜水器在水下受到的压强____，浮力____。 （选填“变大”“变小” 或“不变”）。 等于 变大 不变 Lavf58.20.100 Lavf54.6.100 $$