10.3 科学探究：浮力的大小 课件 2025-2026学年教科版物理八年级下学期

该初中物理课件聚焦“浮力的大小”，核心内容包括浮力影响因素探究及阿基米德原理。通过阿基米德洗澡传说导入，复习压力差法和称重法作为学习支架，引导学生从已有知识过渡到浮力大小影响因素的科学探究。 其亮点是以科学探究为主线，通过控制变量法实验（如探究浮力与浸在液体体积、液体密度关系）和阿基米德原理探究实验，培养科学探究能力与科学思维，结合数据表格分析与公式推导帮助学生构建物理观念，结构化小结便于系统掌握，助力教师高效教学，提升学生解决实际问题的能力。

是我们选定的物体。我们在物体的高度上画出了刻度线，每一条红线表示1厘米。我们将物体挂在已调好的弹簧测力计下，此时弹簧测力计的示数为1.3牛。记录数据，在表格中将物体放在水中，使物体浸入水中的深度为1厘米，此时弹簧测力计示数是1.1牛。记录数据将物体浸在水中为2厘米深处，此时弹簧测力计示数为0.9牛。记录数据将。物体。浸入水中的深度为3厘米，此时弹簧测力计示数为0.7牛。记录数据使物体浸入水中深度为4厘米，弹簧测力计示数为0.5牛。记录数据将物体浸入水中深度为5厘米，此时物体已全部浸没，记录弹簧测力计示数喂0.3牛指物体浸入水中的深度为6厘米，此时弹簧测力计示数为0.3牛。记录数据，将物体浸入水中的深度为7厘米，此时弹簧测力计示数为0.3牛。实验完毕。 10.3科学探究 浮力的大小 学习目标： 1、经历实验探究了解浮力的大小与哪些因素有关； 2、经历实验探究和理性探究，理解阿基米德原理； 3、能应用阿基米德原理解决有关实际问题。 一、新课引入 这是一个流传久远的传说：古希腊有一位伟大的科学家，叫阿基米德，他在洗澡时发现，身体越往水下浸，从盆中溢出的水越多，感到身体越轻。他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？通过进一步研究，阿基米德发现了浮力的规律。 测量浮力的方法 压力差法：F浮=F向上-F向下 称重法：F浮= F1-F2 F1 G F2 G F2 F浮 G 物体浸在液体中所受的浮力大小等于弹簧测力计示数减小的数值。 那么浮力大小与什么因素有关呢? 复习回顾 【提出问题】 浮力大小与哪些因素有关？ 探究实验：浮力大小与什么因素有关 【猜想与假设】 液体对物体产生浮力，浮力的大小可能与液体的密度有关。 船运载货物多少与船大小有关，浮力可能与物体浸入液体的体积大小有关。 木头能漂在水面上，铁块会沉入水底，浮力可能与物体的密度有关。 将空饮料罐用力按入水桶，浸入水中过程中，手感觉到向上的力变大，浮力可能与液体深度有关。 演示实验 二、浮力大小与什么因素有关 【实验器材】弹簧测力计，体积相等的铝块，铜块，铁块，水槽，酒精，水，盐水，细线等。 【实验方法】 控制变量法 铁块 铝块 铜块 1. 探究浮力大小与物体浸在液体中的深度关系 ①用弹簧测力计测量出铁块的重力G； ②将铁块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ③改变铁块在水中浸没的深度，读出弹簧测力计的示数。 【实验过程】 改变（浸没前） 不改变（浸没后） 深度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 重力G/N 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 弹簧测力计示数F拉/N 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.4 0.4 浮力F浮/N 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.8 0.8 结论：浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。 2. 探究浮力大小与物体浸在液体中的体积关系 结论：在同一液体中，物体浸在液体中的的休积越大，浮力越大。 ①用弹簧测力计测量出铁块的重力G； ②把铁块小部分体积浸入在水中，读出弹簧测力计的示数； ③逐渐增大铁块浸在水中的体积，直至完全浸没并读出弹簧测力计的示数。 物体浸在液体中的体积V排/cm3 0 1/5V物 2/5V物 3/5V物 4/5V物 V物 重力G/N 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 弹簧测力计示数F拉/N 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 浮力F浮/N 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 3. 探究浮力大小与液体的密度关系 ①用弹簧测力计测量出铁块的重力G； ②将铁块分别浸没在酒精、水和盐水中，读出弹簧测力计的示数。 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 1.4 1.2 0.9 浮力F浮/N 0.4 0.6 0.9 结论：物体的密度和排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。 4. 探究浮力大小与物体密度关系 ①用弹簧测力计分别测出体积相等的铝块、铜块的重力； ②把铝块、铜块分别悬挂在弹簧测力计下端浸没水中，观察记录弹簧测力计示数。 物体种类 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 1 1 结论：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。 如图所示， 将弹簧测力计换成力传感器，逐渐增加升降台的高度，改变物块浸在水中的体积V，计算机可绘制出F浮 -V图像 【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。 【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? 实验现象：两次弹簧测力计示数相等。 　　将带刻度线的长方体金属块(如图所示，其横向和纵向各有一条中位线)，浸入水中但不完全浸没。 结论：浮力的大小与物体浸在液体中的深度无关。 　　传说古希腊科学家阿基米德(前287-前212)，为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，而他苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，身体越往水下浸，从盆中溢出的水越多，人感到身体越轻。他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？ 三、阿基米德原理 1、阿基米德灵感的启示 决定浮力大小的因素： 物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力越大。 取 代 物体排开液体中的质量越大，浮力越大。 物体重力与其质量成正比 物体所受的浮力与它排开液体所受的重力是否有直接关系呢？ 　　　　　　　　　 越大，液体的密度越大，浮力越大。 物体排开液体的体积 【猜想与假设】 2、探究实验：浮力与物体排开液体重力的关系 浮力的大小跟排开液体所受的重力应该有一定的关系，大小可能相等。 实验探究 【方案思路】 本实验需要先测量两个量： 物体所受的浮力 物体排开液体的重力 再分析两者的关系。 F2 F1 ①测量浮力的方法 称重法 ②排开液体所受的重力 溢水法 G0 G物 F拉 G总 F浮=F1-F2 G排=G总-G0 溢水杯盛满液体，把物体浸在液体中，物体排开液体流入小桶中，小桶中的液体就是被物体排开的液体，在使用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。 【实验器材】 弹簧测力计、溢水杯、小桶、重物、适量的水。 　　先测量出铁块所受重力的大小，再把铁块浸没在装满水的溢水杯中，读取弹簧测力计的示数，计算出铁块受到的浮力；然后，测量出被铁块从溢水杯排到小桶中的水所受的重力；比较铁块受到的浮力和其排开水的重力关系。 【实验过程】 【数据记录】 次数 小桶所受的重力 G桶/N 物体所受的重力 G物/N 物体在水中时弹簧测力计的读数F拉/N 小桶和排开水所受的重力 G总/N 浮力 F浮/N 排开水所受的重力 G排/N 1 0.31 1.25 1.05 0.51 0.2 0.2 2 0.31 1.25 0.69 0.86 0.56 0.55 3 0.31 1.25 0.30 1.28 0.95 0.97 F浮=G物-F拉 G排=G总- G桶 【实验结论】 物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力；即F浮=G排 24002 24002 新知探究 阿基米德原理 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。 F浮 = G排 = ρ液 gV排 排开液体的重力（N） 浮力（N） 液体密度（kg/m3） 9.8N/kg 排开液体体积（m3） 1.内容 2.公式 24002 24002 新知探究 F浮＝ ρ液 gV排 表明浮力大小只和 r液、V排有关，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。 浸在气体中的物体收到的浮力F浮=ρ气 gV排 3.对阿基米德原理的理解 24002 24002 新知探究 “浸入”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。 浸没 部分浸入 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 如图所示，物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”。 ③浸没、浸入、浸在、没入 部分浸入 全部浸入 V排=V浸=V物 V排=V浸＜V物 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 无论物体是漂浮、悬浮还是沉在水中，它所受的浮力都等于其排开的水所受到的重力。 漂浮在水面的冰山 悬浮水中游动的鲸鲨 沉底的石块 讨论交流 　　在死海中，海水的密度高达1.18×10kg/m3，如图所示，人们可以很轻松地在海面仰卧，甚金还可以看书！请你应用阿基米德原理作出解释： 　　由于死海的盐度很高，水中的密度也很大，因此每单位体积的水会比普通海水提供更多的浮力。人浸泡在死海中时，人体上的气泡会被压缩，这将减少人体在水中的体积，并增加人体的密度。因此，人体在死海中的密度比水大，但是由于死海提供的浮力很大，人体仍然可以轻易地漂浮在水面。总之，死海漂浮的原理是因为死海水的高盐度提供了更大的浮力，使得人体可以轻松地漂浮在水面上。 阿基米德原理应用 4 1.浮力的计算 【例】一个边长为3cm，密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是多少?如果把这块橡皮泥捏成一只小船浮在水面上，小船所受浮力是多少?(取g=10N/kg) 用橡皮泥捏成的小船浮在水面上 如果橡皮泥块浸没在水中，它排开水的体积 解： V排=V橡= 0.03m×0.03m×0.03m =2.7×10-5m3 排开水的质量 m排=ρ水V排=1×103kg/m3×2.7×10-5m3=2.7×10-2kg 排开的水受到的重力 G排=m排g= 2.7×10-2kg×10N/kg= 0.27N 根据阿基米德原理，可以得到 F浮=G排= 0.27N 如果把这块橡皮泥捏成小船，橡皮泥的质量不变，其所受重力不变。橡皮泥在水中漂浮时处于二力平衡状态，有 F浮=G橡=m橡g=ρ橡V橡g=2×103kg/m3×2.7×10-5m3×10N/kg=0.54N 答：橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力为0.27N，橡皮泥漂浮时受到的浮力为0.54N。 　　橡皮泥小船比橡皮泥立方体能排开更多的水，这说明采用“空心”的办法能增大可供利用的浮力，据此人们用密度远大于水的钢铁制造了轮船。 思考：轮船是采用什么原理漂浮的？ 原理：空心法 1. 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力，这就是著名的阿基米德原理，用公式表示就是：F浮＝_____，阿基米德原理不仅适用于液体，也适应用于______。 课堂练习 5 G排 气体 2. 如图所示，四个体积相同而材料不同的球甲、乙、丙、丁分别静止在水中的不同深度处。以下说法正确的是（　　） A．甲球所受的浮力最小 B．乙球所受的浮力最小 C．丙球所受的浮力最小 D．丁球所受的浮力最小 A 3. 如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（　　）（取g＝10N/kg） A．0N B．0.3N C．0.5N D．0.8N B 4. 一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐（盐水未到饱和），鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是（　　） A． B． C． D． A 课堂小结 6 阿基米德原理 浮力大小与什么因素有关 F浮= G排= ρ液 gV排 阿基米德原理 通过浮力的变化情况推断其它力的变化情况 计算V排，计算F浮 比较浮力的大小 通过浮力测密度 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 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。 阿基米德原理 阿基米德原理应用 下课 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 $古希腊时期的叙拉古，国王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。王冠做成后，国王疑心工匠做的金冠并非纯金。金江一脑袋单薄，说没有掺假，并当面拿秤来称，结果与原来的金块一样重。国王依然没有打消疑虑，但又不能破坏王冠来寻找证据，于是国王请阿基米德来检验王冠。有一天阿基米德在家洗澡，当他坐进澡盆里边看到水往外溢，突然想到可以用测定排水量的办法来确定金冠的体积。阿基米德来到了王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，他发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多，从而证明了王冠确实不是纯金打造。其实这次试验的远远大过对王冠的限定。 将空瓶子置于盛满水的溢水杯中，用力向下按瓶子，水就排出来了。用力越大，排出来的水就越多，瓶子受到的浮力就越大。 体积相同，铝铜圆柱体。这时测量的是重点。示数是拉力，可以计算福利了。空气中是铜圆柱体的重力。静默的次数也可以计算同圆柱体的浮力。 而很久以前，古希腊地区有许多国家，阿基米德就生活在一个叫做叙拉古的国家里。他是这里远近闻名的科学家，对数学、物理都非常在行的。据说有一回国王让工匠拿到一顶纯金的王冠，可这时有人告诉国王，贪心的工匠藏起了贵重的金子，把便宜的银加进了王冠里。不过这王冠和打造王冠的金子一样重工降，到底有没有偷偷的加银子呢？国王没有证据，只好请来了阿基米德，阿基米德，你来检验一下这顶王冠是不是纯金的，记住不可以破坏它。这可把阿基米德难倒了，还怎么检验呢？阿基米德白天想，晚上想，不吃饭也不洗澡。几天过去了，他浑身脏兮兮的，就像一个流浪汉。家人实在看不下去了，阿基米德推进了浴室，当他坐进装满水的浴盆时水哗啦啦的流了一地。听着水声。阿基米德突然有了灵感，如果把王冠放进水里，观察它溢出的水量，哈哈我想到了。阿基米德兴奋的来到王宫里，拿出了两盆水，还有两块种类和重量都相同的石头，比赛前看。把2.1块样重的石头放进水里，他们溢出的水是一样多的。同样的道理，如果王冠是纯金的，把它和同样重的金子放进水里，溢出的水也应该一样多。接着阿基米德把王冠和王冠一样重的金子分别放进水里。王冠逸出的水比较多，这说明王冠不是纯金的。就这样，阿基米德破解了王冠的难题，国王也为他鼓掌叫好呢。后来阿基米德又继续研究，他发现人们把浮在水面的物体按进水里时会感受到有一股力量把物品往水上面平。他把这种力命名为浮力，又总结出浮力定律，也就是阿基米德定律。他说的是放在液体里的物体受到的浮力的大小和它。