第1节　浮力（培优教学课件）物理新教材人教版八年级下册

该初中物理课件聚焦浮力概念、方向、测量方法、影响因素及产生原因，以“文彦博树洞取球”故事导入引发思考，通过实验感受浮力，再用称重法测量，进而探究影响因素，最后分析产生原因，构建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于含3段实验及讲解视频，实验设计注重科学探究，如用控制变量法探究浮力与排开液体体积、密度的关系，通过压力差分析产生原因体现科学思维，帮助学生形成物理观念。学生能通过实验体验提升探究能力，教师可借助丰富资源高效开展教学。

物理八年级下册•人教版 第十章 　浮力 第1节 　浮力 致：老师同学 1. 说明: ppt使用高质量视频，资源比较大，约38.8MB ppt共有54张、3段视频，可根据需要选择点播 …………………………………………………………………………… 2. 视频资源： ①实验视频—《感受浮力》 ②视频讲解—《浮力的方向》 ③视频讲解—《桥墩不受浮力》 …………………………………………………………………………… 3. 免责追责：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 ppt版权归本工作室，如涉及侵权问题，将追究责任。 新课导入 　　幼年的文彦博聪明过人。一次玩球时，球不慎掉进树洞。在大家束手无策之际，文彦博让大家往树洞里倒水，利用水的浮力，很快就将球取了出来。 为什么往树洞里倒水，球就会自己浮上来呢？ 文彦博树洞取球 思 考 学习目标 物理观念 1. 体验感知一切浸在液体／气体中的物体都受到浮力作用。 2．认识浮力的方向是竖直向上的，形成浮力概念。 3．知道浮力的产生原因，能说出影响浮力大小的因素。 科学思维 应用同一直线上二力的合成和二力平衡知识推理出弹簧测力计测量浮力大小。通过实验观察结合演绎推理来认识浮力产生的原因，体会物理模型在物理学中的作用。 实验探究 能设计探究影响浮力大小因素的实验方案，会进行实验数据分析，能够准确描述实验结论，提高观察能力和分析概括能力，发展收集、处理、交流信息的。 科学态度与责任 培养实事求是、尊重自然规律的科学态；初步认识科学技术对社会发展的影响，初步建立应用科学知识的。 重点难点 教学重点 探究影响浮力大小的因素。 科学难点 1.浮力的产生原因； 2.猜想影响浮力大小的因素及设计合理的实验方案。 学习内容 01 浮力 02 决定浮力大小的因素 03 浮力产生的原因 一、浮力 第1节 浮力 一、浮力 浮在水面的冰山 水中游动的鲸鲨 空中热气球 无论是鱼在水中游泳，冰山在海上漂浮，还是热气球在空中悬浮， 它们都受到重力却没有沉下去，为什么？ 浮力 一、浮力 1. 实验：感受浮力 演 示 ①将乒乓球按入水中，有什么感觉? ②把石块从水中托出，有什么感觉? 浸手受到一个向上的推力。 石块在被拖出水面的过程中，对手的压力逐渐变大了。 一、浮力 ③用线把乒乓球系好，拉入水底，观察线的方向；将大烧杯底部一端垫高，使大烧杯倾斜，观察细线，并与铅垂线对比。 线受到向上拉力作用，始终处于竖直绷紧状态。 F浮 F浮 G G 由二力平衡条件知，浮力的方向是竖直向上。 一、浮力 2. 浮力 （1）概念：一切浸入液体或气体中的物体，都受到液体或气体对它向上的力，叫作浮力。 （2）符号：F浮 （3）浮力方向：竖直向上 一、浮力 （4）浮力的理解 ①施力物体：只能是液体或气体，不是固体。 ②受力物体： 一切浸入其中的物体， 只要在液体或气体里， 都受浮力。 a b c b c b c a 浸入 部分浸入 完全浸没 一、浮力 　　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。即：F浮=G 浸没在水中的物体受到的浮力大小该怎样测量呢？ F浮 G 一、浮力 3. 实验：测量浸没在水中的铝块所受的浮力 演 示 【实验方法】 称重法测浮力 步骤一：测重力 步骤二：测拉力 步骤三：算浮力 用弹簧测力计测出物体在空气中的重力，记录数值为 G。 将物体缓慢浸入液体中，读出测力计示数，记录数值为 F拉。 利用公式计算浮力：F浮 = G - F拉。 一、浮力 　　物体在液体中静止时，受到竖直向下的重力 G、竖直向上的浮力 F浮 和拉力 F拉 三个力的作用。根据二力平衡原理，向上的力之和等于向下的力，即 F浮 + F拉 = G，因此 F浮 = G - F拉。 【实验原理】 力的平衡 F拉 G F浮 G 一、浮力 【实验过程】 ①如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个铝块，铝块静止时，读出弹簧测力计的示数，这就是铝块所受重力的大小。 ②把铝块浸没在水中（图乙），铝块静止时，看看弹簧测力计的示数有什么变化。认真观察对比弹簧测力计示数随物体浸入水中的深度如何变化。 ③改变铝块在水中浸没的深度（图丙），看看示数是否有变化。 一、浮力 物体 重力 G/N 拉力 F拉/N 浮力 F浮/N 铝块 1.2 0.8 0.4 【实验数据】 浸在液体中的物体受到浮力的作用， 浮力的大小等于重力减去拉力。 计算公式：F浮 = G - F拉 【实验结论】 ＝ － 一、浮力 【交流与合作】 1. 在实验过程中，弹簧测力计的示数为什么先变小后不变? ①铝块浸没在水中后，弹簧测力计的示数减小了，说明浸没在水中的铝块受到了浮力的作用。图甲、乙中弹簧测力计示数之差，就是浮力的大小。 ②从图乙、丙可以看到，弹簧测力计的示数没有变化，说明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。 即：浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。 一、浮力 2. 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。 你能证明F浮 = G - F拉吗？ F合＝G F拉+F浮＝F合 G＝F拉+F浮 F浮=G-F拉 第1节 浮力 二、决定浮力大小的因素 二、决定浮力大小的因素 浮力的大小跟哪些因素有关? 　　将空饮料罐用力按入水桶，饮料罐进入水中越深， 手的感觉有什么变化? 当饮料罐逐渐浸入水中时，手感觉到向上的力度越大...... 二、决定浮力大小的因素 3. 实验：探究浮力的大小与哪些因素有关 演 示 【提出问题】 浮力大小与哪些因素有关？ 【猜想与假设】 猜想一：与排开液体的体积有关 猜想二：与液体的密度有关 猜想三：与物体的密度有关 二、决定浮力大小的因素 【实验思路】 　　由以上猜想，浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积、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， 其他量要保持不变。 控制变量法 二、决定浮力大小的因素 【实验过程】 1. 探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系。 ①用弹簧测力计测量出铝块受到的重力G; ②把铝块小部分体积浸入在水中，读出弹簧测力计的示数F; ③把铝块浸在水中体积再大一些，读出弹簧测力计的示数F2; ④把铝块浸没水中，读出弹簧测力计的示数F3。 二、决定浮力大小的因素 浸入情况 没有浸入 小部分浸入 大部分浸入 完全浸没 重力G/N 1.1 1.1 1.1 1.1 弹簧测力计示数F拉/N 1.1 0.9 0.8 0.7 浮力F浮/N 结论一：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关， 同种液体，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。 0 0.2 0.3 0.4 浮力变化趋势分析 二、决定浮力大小的因素 2. 探究浮力大小与液体密度的关系 ①用弹簧测力计测量出铝块受到的重力G; ②将铝块分别浸没在酒精、水和盐水中，读出弹簧测力计的示数F。 二、决定浮力大小的因素 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拉/N 1.5 1.4 1.3 浮力F浮/N 结论二：浮力的大小跟液体的密度有关，在浸入液体中的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 0.3 0.4 0.5 浮力大小对比分析 二、决定浮力大小的因素 3. 探究浮力大小与物体密度的关系 ①用弹簧测力计分别测出体积相等 的铝块、铁块受到的重力G; ②把铝块、铁块分别悬挂在弹簧测 力计下端浸没在水中，观察并记录 弹簧测力计的示数F。 二、决定浮力大小的因素 物体 铝块 铜块 重力G/N 0.28 0.88 弹簧测力计示数F拉/N 0.18 0.78 浮力F浮/N 结论三：浮力的大小跟物体的密度无关，在浸入同种液体中的体积相同时，所受浮力相等。 0.1 0.1 二、决定浮力大小的因素 【归纳总结】 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。 当液体的密度一定时，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大； 当物体浸在液体中的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。 二、决定浮力大小的因素 【交流与讨论】 物体浸没前，浮力的大小与物体浸在液体中的深度是否有关? 　　将带刻度线的长方体金属块(其横向和纵 向各有一条中位线)，浸入水中但不完全浸没。 实验现象：两次弹簧测力计示数相等。 浮力的大小与物体浸在液体中的深度无关。 第1节 浮力 三、浮力产生的原因 三、浮力产生的原因 1. 浮力产生的原因 　　液体内部存在压强，而且压强与深度有关。当一个物体浸没在液体中时，它的不同表面所处的深度不同，受到的液体压强也不同。如图所示，根据压强的公式p=pgh和压力F=pS 的公式，我们来对比一下。 三、浮力产生的原因 （1）核心原理 　　压力差的产生：液体压强随深度增加而增大，导致物体下表面受到的向上压力大于上表面受到的向下压力。 物体的下表面： F上 = p上S = ρ液gh2S 物体的上表面： F下 = p下S = ρ液gh1S F上 F下 ＞ 同理可知 F前 F后 F左 F右 ＝ ＝ ＝ F浮= F向上- F向下（压力差法） F浮 = F向上 - F向下 三、浮力产生的原因 　　物体在液体中受到的向上和向下的压力之差，就是液体对物体的浮力。 （2）浮力的定义 三、浮力产生的原因 铁球沉到水底时，底部也有水，有水的压力，应该也受到浮力。 铁球将沉到水底没有受到浮力。 沉在水底的铁球有没有受到浮力呢？ 三、浮力产生的原因 ①物体部分浸入液体中 F浮=F向上 上表面不受液体压力 ②浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触。 液体对物体向上的压力F为零 物体将不受浮力的作用，受向下的压力 F向下 （3）特殊情况 与杯底 紧密接触 三、浮力产生的原因 水中的桥墩、拦河坝受到浮力吗? 由于桥墩底部没有水，没有受到向上的压力，所以桥墩不受浮力。 思 考 四、课堂总结 浮力 浮力：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力，常用字母F浮表示。 决定浮力大小的因素 浮力 浮力产生的原因 称重法测浮力：弹簧测力计在液体中减小的示数就是物体受到的浮力F浮 = G - F拉 方向：竖直向上。 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。 浮力产生的原因：液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮 = F向上 - F向下 1. 物体A浸入水中前后，弹簧测力计的示数如图所示，物体浸入水后，受到受到重力、_____和_____的作用，其中重力为___N，浮力为____N。 五、练习与应用 浮力 拉力 4 1 【解析】解：物体完全浸没时，物体受到重力、浮力及拉力作用， 根据左边测力计的示数可知，物体的重力G=4N； 根据称重法可得，物体受到的浮力：F浮=G-F=4N-3N=1N。 故答案为：浮力；拉力；4；1。 2. 如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（　　） A．不受水的压力，受浮力 B．受到水的压力，不受浮力 C．既受水的压力，也受浮力 D．不受水的压力，也不受浮力 五、练习与应用 B 【解析】解：洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力。 故选：B。 3. 如图所示是静止在斜面上的烧杯，烧杯中悬浮着一个木球，请画出烧杯中木球受到的浮力 F浮 的示意图和烧杯底面受到斜面的静摩擦力 f 的示意图。 五、练习与应用 f F浮 【解析】 解：小球受到浮力的作用点为小球的重心，浮力的方向是竖直向上的，用符号F浮表示；烧杯静止在斜面上，有沿斜面向下运动的趋势，所以摩擦力的方向是沿斜面向上，作用点画在接触面的中点处，用符号f表示，如图所示： 五、练习与应用 4. 刘亚芬同学用弹簧测力计、正方体物块、两个相同的圆柱形容器等，对浸在液体中的物体所受浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。（g取10N/kg） （1）分析甲、乙、丙图的实验，说明浮力 的大小与________________________； 比较甲、丁、戊图的实验，说明浮力的大小 与____________________； 物体排开液体的体积有关 五、练习与应用 排开液体的密度有关 五、练习与应用 （2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关，可比较甲、_____和丁三图的实验，并得出当物体完全浸没于液体中，浮力大小与物体浸入液体的深度_____；当物块浸没在水中时，受到的浮力是___N。 4 无关 丙 五、练习与应用 【解析】解：（1）由图甲、乙、丙所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关； 由图丁、戊中，排开液体的体积相同，排开液体的密度不同，测力计示数不同，由称重法测浮力，受到的浮力不同，故分析图甲、丁、戊实验，说明浮力的大小与排开液体的密度有关； （2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否关系，需要控制液体的密度相同，排开的液体的体积相同，故可比较甲、丙、丁三图的实验；观察丙、丁两图可知，物体完全浸没于液体中，排开液体的体积不变，物体在水中的深度增加，弹簧测力计示数不变，受到的浮力不变，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关； 物体的重力为5N，浸没在水中时弹簧测力计示数为1N，正方体受到的浮力是 F浮=G-F=5N-1N=4N。 故答案为：（1）物体排开液体的体积；排开液体的密度；（2）丙；无关；4。 1．黄河是中华文明最主要的发源地，被称为中华民族的“母亲河”。 下列黄河中的物体没有受到浮力的是（　　） A．河面上戏水的鸭子 B．河底水草的叶子 C．河水中游弋的小鱼 D．郑州黄河铁路大桥的桥墩 六、提升训练 D 【解析】解：ABC、河面上戏水的鸭子、河水中游弋的小鱼、河底水草的叶子浸在水中，因为水对浸没在其中的物体有向上的压力和向下的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力，即鸭子、小鱼、叶子会受到水的浮力，故ABC不符合题意； D、桥墩由于底面埋在淤泥下，不能与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，所以桥墩不受浮力作用，故D符合题意。 故选：D。 六、提升训练 2．如图所示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F2和F1， 下列说法正确的是（　　） A．F1与F2是一对相互作用力 B．F2与F1的差等于物体的重力 C．由于物体静止不动，F1与F2是一对平衡力 D．因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面 距容器底的距离，所以F1＞F2。 六、提升训练 B 【解析】 解：物体悬浮在水中，物体受到三个力的作用：竖直向下的重力G、竖直向下的压力F1、竖直向上的压力F2；此时物体受力平衡，则：G=F2-F1；根据浮力产生的原因可知，浮力等于物体上下表面的压力差，即浮力为：F2-F1，悬浮时，浮力等于重力，则F2与F1的差等于物体的重力； 所以液体内部压强的大小与深度有关，深度越深，压强越大，根据F=pS可知，F2＞F1，所以F1与F2既不是相互作用力，也不是平衡力； 综上所述：B正确、ACD错误。 故选：B。 六、提升训练 3．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，现往容器里注入一些水，则这些物体中不受到 水给的浮力的是（　　） A．a物体 B．b物体 C．c物体 D．d物体 六、提升训练 C 【解析】 解：由图可知，物体a、b、d上下表面在水中都受到了压力，而且由于上下表面在水中的深度不同，都会产生压力差，都受到了浮力的作用。c物体下表面没有水，不会受到水向上的压力作用，则c没有受到浮力的作用。 故选：C。 4．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽将一个物块挂在弹簧测力计下，并逐渐使其浸入水中，实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。 （1）由图甲、丙可知，物体浸没在水中时，受到的浮力为)____N。 六、提升训练 1.0 （2）分析图甲、乙、丙可知物体所受浮力大小与___________ （填“排开液体”或“物体”）的体积有关。 （3）分析图____________ 可知，物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。 六、提升训练 排开液体 丙、丁、戊 【解析】解：（1）如图甲知，物体重G=2.7N，如图丙知，物体浸没在水中，弹簧测力计的示数为F=1.7N，则物体浸没在水中受到的浮力：F浮=G-F=2.7N-1.7N=1.0N； （2）物体的体积、重力不变，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计示数越小，由F浮=G-F知，浮力越大，所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关； （3）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁、戊所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，因此可以选用图丙、丁、戊所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。 故答案为：（1）1.0；（2）排开液体；（3）丙、丁、戊。 六、提升训练 $