四、 浮力（培优教学课件）（第1课时）物理苏科版八年级下册

该初中物理课件聚焦浮力概念、称重法测量及影响因素探究，通过“死海不死”典故、《阿基米德的故事》视频导入，结合坦克驰骋、船舶航行等生活现象提问，搭建从生活经验到物理概念的学习支架，帮助学生建立浮力认知体系。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过《测量铝块浸没在水中时所受的浮力》《探究影响浮力大小的因素》等演示实验视频，直观呈现称重法及控制变量法的应用，结合实验数据记录分析培养科学论证能力。例题与练习联系生活实际，深化物理观念，助力学生理解知识本质，教师可依托完整资源高效开展探究式教学。

第九章 压强和浮力 第四节 浮力（第1课时） 江苏凤凰科学技术出版社 八年级物理 下册 义务教育教科书 为什么坦克能在原野、沙漠和滩涂驰骋， 而列车却要在铁路钢轨上行驶？ 为什么空气或水无法托起一粒石子， 而飞机却能翱翔云天，船舶却能畅游江海？ ………… 致老师、同学 视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。课件版权归本工作室，侵权必究。 ppt所用视频资源根据教学内容进行精选，均进行了高质量编辑，故资源比较大，本节ppt约110MB. 视频资源 清单 视频资源 大小 ①视频欣赏——《阿基米德的故事》 ②演示实验——《测量铝块浸没在水中时所受的浮力》 ③视频演示——《探究影响浮力大小的因素》 ④课堂总结——《浮力》 导入新课 奴隶沉到水里为什么没有淹死呢？ ①历史典故——“死海不死” 相传大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，击溃了这里的土著人，并下令将俘虏来的奴隶投入死海。但奇怪的是奴隶并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。 想一想 导入新课 通过刚才的短片，我们知道了阿基米德及其发现的浮力定律，这个定律的内容是什么？有什么应用？ ②课堂影院：请同学们欣赏——《阿基米德的故事》 学习目标 01 1. 知道浮力就是液体或气体对物体向上托的力；知道下沉的物体也受到浮力。 2. 会用弹簧测力计等测量工具探究影响浮力大小的因素。 3. 知道阿基米德原理。能用阿基米德原理解释或解决生产、生活中的有关现象或问题。 学习内容 1. 浮力 2. 探究影响浮力大小的因素 3. 课堂总结 4. 实践与练习 5. 综合提升训练 一、浮力 第四节 浮力（第1课时） 一、浮力 （1）观察现象 热气球为什么能升上天空，船舶为什么能浮在水面？ 热气球、船舶都受到重力的作用，但热气球能升上天空，船舶能浮在水面而没有沉入水底，这表明空气、水对它们有一个向上托的力。 1. 浮力 想一想 一、浮力 （2）浮力 （3）浮力方向：竖直向上。 （4）浮力的施力物体：液体或气体。 F浮 轮船浮在水面上时，受到竖直向下的重力G；因为静止，根据二力平衡条件可知，一定有一个竖直向上的力与重力平衡。 这个力就是浮力F浮。 G 浸在液体或气体中的物体，会受到液体或气体向上托的力，这个力叫作浮力。 一、浮力 （5）正确理解浮力 ①“浸在”包含两种情况， 一是部分浸入，二是全部浸入。 ②浸在气体中的物体也受到气体对它的竖直向上的浮力作用，但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。 ③真空中没有气体，位于太空等真空中的物体不受浮力。 ④浮力的方向始终竖直向上（不是垂直向上），与重力的方向相反，和物体所处的位置、运动状态、形状、容器放置方式都无关。 一、浮力 漂浮在水面的物体受到浮力，浸没在水中的物体也受到浮力吗? 例如，沉入水底的石块会受到浮力吗?如果浸没在水中的物体会受到浮力的话，怎样测量此时浮力的大小呢? 我国自行设计、自主集成研制的奋斗者号载人潜水器下潜深度可达万米。 沉入水底的石块 想一想 一、浮力 2. 称重法测浮力 （1）实验 用弹簧测力计、石块（或金属块）和一杯水，按照图所示的步骤试一试。 你观察到什么现象？这些现象能说明什么？ 【活动】下沉的物体是否受到浮力 一、浮力 （2）分析 ①在弹簧测力计下悬挂石块，弹簧测力计的示数（即石块重力） F1=G=3.6N ②用手托起石块，再次观察弹簧测力计示数，发现会变小，F2=2.2N。 ③把石块浸入在水中，观察弹簧测力计的示数会减小，其示数为F3=1.4N 结论：手托石块或把石块浸入水中，弹簧测力计的示数都会变小。这说明石块放入水中虽然下沉，但它也受到浮力。 F1 F2 F3 一、浮力 ①测量物体在空气中受的重力G=F1 ②物体浸在水中时，弹簧测力计的拉力F2 ③浮力的大小 F浮=F1-F2=3.6N-1.4N=2.2N 弹簧测力计的示数之差，就等于物体所受浮力的大小。 这种测量浮力的方法叫“称重法”。 （3）称重法求浮力的方法 F浮=F1–F2 ①物体在空气 中的重力G=F1 ②物体浸在水中 测力计的拉力F2 F1 F2 一、浮力 3. 运用力的平衡条件求浮力 浸没在水中的铝块受到三个力：重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮。 在这三个力的作用下铝块处于平衡状态。把F拉和F浮的合力设为F合，这样就可以认为铝块受F合和G两个力的作用。 因为铝块静止，故所受力为平衡力，即 F合=G，又因为F合=F拉+F浮，所以 F浮=G–F拉 F浮 F拉 G 一、浮力 演示实验——《测量铝块浸没在水中时所受的浮力》 一、浮力 【例题1】如图所示，先用弹簧测力计测出物体的重力G=4N，将该物体浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数F=3N。该物体浸没在水中时受到的有重力、浮力和______________，此时物体受到的浮力是_______N。 细线的拉力 【解析】物体浸没在水中时处于静止状态，受力平衡，受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力以及细线对物体向上的拉力。 此时物体受到的浮力为F浮=G-F=4N-3N=1N 1 一、浮力 （1）将物体悬挂在弹簧测力计下端时，如图甲所示，物重G=______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F2= N； （3）当物体浸入水中后，如图丙。将丙实验与甲、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F浮= N； 2 1 【例题2】如图所示是认识浮力的探究实验。 类比法 4 （4）实验建立浮力概念的物理方法是______。 一、浮力 【解析】（2）图乙中，弹簧测力计的示数为3N，则手对物体向上的托力为 F托＝G-F乙＝5N-3N=2N，故托力F托＝2N （3）在图丙中，弹簧测力计的示数为3N，故浮力 F浮＝G-F丙=5N-3N=2N （4）此实验是通过对比图甲、图乙、图丙的实验结果，得到液体对物体有向上的托力，即通过对比（类比）法来建立起浮力概念的。 二、探究影响浮力大小的因素 第四节 浮力（第1课时） 二、探究影响浮力大小的因素 猜想1：浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。他的根据是：用手把一个空易拉罐压入水中，易拉罐浸入的体积越大越费力。 猜想2：浮力的大小跟液体的密度有关。他的根据是：人在水中会下沉，在死海中却能漂浮于水面。 猜想3：浮力的大小跟固体的密度有关。他的根据是：木块在水中漂浮，铁块在水中下沉。 你还有哪些猜想?请说出猜想的根据。 1. 猜想浮力的大小与哪些因素有关 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…… 二、探究影响浮力大小的因素 2. 探究浮力的大小与哪些因素有关 【实验思路 】 由以上猜想，浮力的大小可能与浸在液体中物体的体积、液体的密度等因素有关。要探究浮力的大小是否与这些量有关，需要逐次探究，每次探究浮力的大小与其中一个量的关系，其他的量要保持不变。即用到了控制变量法。 【实验器材 】 弹簧测力计，物块，盛有水和盐水的容器各一个。 二、探究影响浮力大小的因素 【实验与记录】 1. 如图①所示，测出 物块所受的重力并记录。 2. 如图②所示，将物块小部分体积浸入水中，观察并记录弹簧测力计示数的变化。 3. 如图③所示，将物块浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 4. 如图④所示，改变物块浸没在水中的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。 5. 如图⑤所示，将物块浸没在盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。 二、探究影响浮力大小的因素 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 浸入的液体或气体 空气 水 水 水 盐水 浸入液体的体积 部分 浸没 浸没 全部 弹簧测力计的示数/N 3.2 2.6 2.2 2.2 2.1 浮力大小/N 0.6 1.0 1.0 1.1 【实验数据】 二、探究影响浮力大小的因素 （1）从表中②③次实验数据可以看出，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。 （2）从表中③④两次实验数据可以看出，物体浸没在同种液体时，所受浮力的大小与其在液体中浸没的深度无关。 （3）从表中③[或④]⑤两次实验数据可以看出，物体所受浮力的大小与液体的密度有关。当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。 【分析论证】 二、探究影响浮力大小的因素 实验结论： 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。液体密度相同，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；液体密度不同，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 二、探究影响浮力大小的因素 演示实验——《探究影响浮力大小的因素》 二、探究影响浮力大小的因素 【例题3】“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示，其中所用金属块a和金属块b的密度不同，但重力均为1.6N。下列分析错误的是（　　） C A．乙图中金属块a浸没在水中时，受到浮力的大小为0.6N B．甲图中金属块a浸入水中的体积一定等于自身体积的一半 C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系 D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系 二、探究影响浮力大小的因素 【解析】A．由图乙知，金属块浸没在水中，弹簧测力计的示数为1.0N，受到的浮力 F浮=G-F示=1.6N-1.0N=0.6N 故A正确； B．根据甲图可知，受到浮力的大小为 F浮′＝G-F甲＝1.6N-1.3N＝0.3N 完全浸没时受到的浮力为0.6N，结合阿基米德原理可知，甲图中金属块a浸入水中的体积一定等于自身体积的一半，故B正确； C．图乙、丙中，体积不同的金属块a与塑料块b，浸没在水中，可探究的是浮力大小与物体排开液体体积的关系，故C错误； D．图丙、丁中，塑料块b浸没在水及酒精中，弹簧测力计的示数不同，说明塑料块所受的浮力不同，所以可探究浮力的大小与液体密度的关系，故D正确。 故选C。 二、探究影响浮力大小的因素 （2）乙图中金属块所受浮力为___N； （3）分析甲、丙、丁图，可以得出浮力大小与物体浸没的深度______ （选填“有关”或“无关”）； （4）若在测量前弹簧测力计忘记校零，且指针在零刻度线下方，然后完成整个实验，则测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比______ （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （5）图丁与图戊中，用同样的烧杯装了体积相同的水和某液体，根据弹簧测力计示数可知______ （选填“水”或“液体”）密度较大。 1.6 液体 0 无关 不变 【例题4】图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置。 （1）甲图中金属块静止时受到的合力为____N； 二、探究影响浮力大小的因素 【解析】（1）金属块静止，受平衡力作用，合力为0。 （2）根据图甲可知，物体的重力G=6N，根据图乙可知，弹簧测力计示数F=4.4N，根据称重法测浮力可知，乙图中金属块所受浮力 F浮=G-F=6N-4.4N=1.6N （3）对比实验步骤甲、丙、丁可知，物体排开液体的体积相等，液体的密度相同，浸没在水的深度不同，弹簧测力计示数相同，物体受到的浮力相同，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （4）若弹簧测力计都没有校零，那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力大小应不变。 （5）由丁、戊可知，在液体中弹簧测力计的示数比在水中的示数小，所以排开液体体积相同时，在液体中受到的浮力比在水中浮力大，所以液体的密度比水的密度大。 三、课堂总结 第四节 浮力（第1课时） 课堂总结（1） ①浮力：浸在液体或气体中的物体，会受到液体或气体向上托的力。浮力的方向总是竖直向上的。 ②称重法测浮力：弹簧测力计在空气与液体中的示数之差就等于物体受到的浮力大小 F浮=F1-F2 ③运用力的平衡条件求浮力 F浮=G-F示数 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。 液体密度相同，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；液体密度不同，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 浮力 浮力 影响 因素 课堂总结（2） 四、实践与练习 第四节 浮力（第1课时） 实践与练习 【解析】马铃薯受到的浮力大。 因为马铃薯和乒乓球都在同种液体（水）中，马铃薯排开水的体积大，所以受到的浮力大。 1. 如图所示，马铃薯沉在水底，乒乓球浮在水面上。马铃薯和乒乓球哪个受到的浮力大？你是怎样判断的？ 五、综合提升训练 第四节 浮力（第1课时） 综合提升训练 【解析】小球受到的浮力作用点在重心，方向是竖直向上的，从小球重心开始，沿竖直向上的方向画一条有向线段，用F浮表示，如图所示。 1. 如图所示，画出小球所受浮力的示意图。 综合提升训练 【解析】由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数F′=1.8N，由称重法可得，该物体所受浮力F浮=G-F′=3N-1.8N=1.2N 故选C。 2. 用弹簧测力计悬挂重为3N的物体，将其浸在水中静止时如图所示。该物体所受浮力为（　） A．0.8N B．0.9N C．1.2N D．2.2N C 综合提升训练 3. 浸在液体中的物体，若受到浮力，下列说法正确的是（　　） A．物体浸没深度越深受到的浮力越大 B．物体所受浮力大小只与液体密度有关 C．浮力的施力物体是液体 D．浮力的方向是竖直向下 C 【解析】A．浮力大小与浸没的深度无关，物体浸没后，排开液体的体积不再变化，根据阿基米德原理可知，物体所受的浮力也不变，故A错误； B．物体所受的浮力大小与液体密度及物体排开液体的体积有关，故B错误； C．浸在液体中的物体所受的浮力的施力物体是液体，故C正确； D．物体所受液体的浮力方向竖直向上，故D错误。故选C。 综合提升训练 4．如图所示，在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中。将物体逐渐浸入水中，弹簧测力计的示数逐渐变_____，这说明物体受到的浮力和_________________有关，浸没时物体受到的浮力为______。 0.5 【解析】用弹簧测力计吊一物体缓缓浸入水中，弹簧测力计的示数逐渐变小，根据石块受到的浮力F浮=G-F知，石块的重力G不变，测力计示数F越来越小，则石块受到的浮力越来越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 由甲图知，物体的重为3.0N，丁图中测力计示数为2.5N，物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，则浮力为F浮=G-F=3.0N-2.5N=0.5N 小 排开液体的体积 综合提升训练 3. 同学们在完成了探究“影响浮力大小的因素”实验之后，老师把一金属块挂在弹簧测力计下，浸没在水中，弹簧测力计的示数为2N（如图）。下列做法能使弹簧测力计的示数变大的是（　　） A．金属块下移一点 B．金属块露出水面 C．往烧杯里加些盐 D．往烧杯里加点水 B 综合提升训练 【解析】 AD．由题意可知，此时金属块已经浸没在水中，往烧杯中加水或者将金属块下移一点，金属块排开液体的体积不变，金属块所受浮力不变，测力计的示数也不变，故AD不符合题意； B．由题意看的，金属块露出水面后，金属块排开液体的体积减小，由阿基米德原理可得，金属块所受的浮力将减小，测力计的示数将变大，故B符合题意； C．往烧杯里加些盐，液体的密度变大，由阿基米德原理看的，金属块所受浮力将变大，测力计示数将变小，故C不符合题意。 故选B. 综合提升训练 （1）比较③、④，可得出：浮力大小与__________有关； （2）若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应选用_______（填序号）； （3）由操作可知，物体浸没在盐水中时所受的浮力大小为____N； （4）图④，若物体A全部浸没入盐水中后继续向下移动（没触到容器底部），则弹簧测力计的示数将_______。 液体的密度 不变 ①②③ 1.2 6．图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作，请回答下列问题： 综合提升训练 【解析】（1） 比较③、④，根据称重法可得，物体浸没水中时受到的浮力为 4N-3N=1N 浸没盐水中时受到的浮力为4N-2.8N=1.2N 可见在不同液体中受到的浮力是不同的，可得出：浮力大小与液体的密度有关。 （2）若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，必须保证进入同种液体的体积不同，②③进入水中的物体体积不同。故应选用①②③。 （3）根据称重法可得，浸没盐水中时受到的浮力为F浮盐=4N-2.8N=1.2N （4）图④，若物体A全部浸没入盐水中后继续向下移动（没触到容器底部），物体排开盐水的体积不变，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力不变，测力计对物体的拉力不变，所以弹簧测力计的示数不变。 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $