10.1 浮力 课件 2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理课件聚焦浮力的定义、产生原因（液体上下表面压力差）、方向（竖直向上）及测量方法（称重法），通过教师演示（木块漂浮与下压感受力）和生活实例（轮船、潜水艇等），搭建从生活现象到物理本质的学习支架，引导学生逐步构建浮力概念。 其亮点在于以科学探究为主线，结合递进实验（橡皮膜正方体观察压力差、反证法实验验证浮力条件、称重法动手测量）培养科学思维与物理观念。例如用倒立矿泉水瓶和乒乓球的反证实验，直观证明浮力源于压力差，提升学生探究能力。对学生帮助理解抽象原理，对教师提供系统教学方案，优化课堂效果。

第十章 第1节 浮力 人教版 · 物理八年级下册 授课教师：袁争荣 | 2025-2026学年 祁阳市初中物理名师工作室 1.7.2013 大家好，欢迎来到今天的物理课堂。我们身边充满了奇妙的物理现象，比如轮船为什么能浮在海上，潜水艇如何自由沉浮。这些现象背后都隐藏着一个共同的秘密——浮力。今天，就让我们一起走进第十章第一节，揭开浮力的神秘面纱。 ‹#› 学习目标 知识与技能 01.认识浮力，明确浮力的方向始终是竖直向上的。 02.理解浮力产生的本质原因是液体对物体向上与向下的压力差。 过程与方法 01.通过观察实验现象，确认浮力存在，并掌握使用“称重法”测量浮力大小的操作。 02.经历科学推理过程，深入理解并推导出浮力产生的根本原因。 情感态度与价值观 01.在探究浮力知识的过程中，培养团队间的沟通意识与合作精神。 02.联系生活实际，感受物理之美，激发对物理学科的学习兴趣。 1.7.2013 通过本节课的学习，我们希望大家能够掌握浮力的基本概念，理解其产生的原理，并学会测量浮力的方法。更重要的是，我们希望通过动手实验和思考，培养大家的科学探究能力和团队协作精神，激发对物理学科的热爱。 ‹#› 生活中的“神秘力量” 教师演示 01. 观察漂浮：将一块木块轻轻放入盛有水的透明水槽中，请大家仔细观察木块的状态。它是沉下去了，还是静静地“躺”在了水面上？ 02. 感受与释放：伸出手，用手掌慢慢向下压入水中的木块，感受一下你的手掌受到了什么力？然后猛地松开手，再次观察木块的变化。 提出问题 ❓是什么看不见、摸不着的神奇力量，支撑着比水密度大的木块，让它能够稳稳地浮在水面上？ ❓当我们把木块用力压入水中时，手会感受到一个明显的向上推力，松手后木块更是飞速上浮。这又是一种什么力呢？ 1.7.2013 让我们从一个简单的实验开始。大家看，木块轻松地浮在水面上。当我把它压入水中，能明显感觉到一个向上的力，松手后它立刻就浮了上来。这个“神秘力量”到底是什么呢？这就是我们今天要研究的主角——浮力。 ‹#› 浮力无处不在 01 轮船 钢铁打造的巨轮为何能漂浮在海面？ 虽然钢铁密度大于水，但通过做成空心，增大排开水的体积，从而获得足够的浮力。 02 潜水艇 它是如何实现自由地上浮和下潜的？ 通过调节两侧水舱内的水量，改变自身的总重力，以此来控制上浮或下潜的状态。 03 游泳 为什么我们能轻松地浮在水面上？ 人体的平均密度与水接近，通过吸气使胸腔扩张增大排开水的体积，获得更大的浮力。 04 死海 为什么在死海里可以轻松漂浮，甚至看书？ 死海海水的含盐量极高，密度远大于人体密度，因此人很容易就能漂浮在水面上。 1.7.2013 其实，浮力现象在生活中无处不在。巨大的轮船、能自由沉浮的潜水艇、我们游泳时的体验，甚至在死海里悠闲地看书，这些都离不开浮力。这些现象的背后，都隐藏着同一个物理原理。今天，我们就来揭开它的神秘面纱。 ‹#› 探究一：浮力产生的原因（实验1） 实验演示 📋 器材：自制的六面带橡皮膜的透明正方体、水槽、清水。 📝 步骤：将正方体竖直、缓慢地浸入水中一定深度，保持稳定。 观察与思考 👀 现象：各面橡皮膜均向内凹陷，且上下面凹陷程度明显不同。 ❓ 思考：为什么会凹陷？（因为受到了水的压强）；为何上下面凹陷程度差异大？（与液体压强随深度增加而增大有关）。 1.7.2013 现在我们来探究浮力的源头。请看这个实验，一个六面带橡皮膜的正方体被浸入水中。大家观察到了什么？对，橡皮膜都凹陷了，这说明它受到了水的压强。但更有趣的是，前后左右的凹陷程度差不多，而上下表面的凹陷程度却明显不同。这是为什么呢？这和浮力有什么关系呢？ ‹#› 压力差的奥秘 核心知识回顾 1. 液体压强的计算公式： p = ρgh 2. 压力的计算公式： F = pS 受力推理分析 • 侧面压力：同一深度压强相等，受力大小相等、方向相反，相互抵消。 • 上下表面压力： 下表面深度 h₂ > 上表面深度 h₁ 根据 p=ρgh，可得p向上 > p向下 再根据 F=pS，可得F向上 > F向下 结论与公式 液体对物体向上和向下的压力差，就是浮力产生的根本原因 浮力的计算公式 F浮 = F向上 - F向下 1.7.2013 这就要用到我们之前学过的液体压强知识了。液体压强随深度增加而增大。物体侧面在同一深度，压力相互抵消。但上下表面深度不同，下表面受到的向上的压力，一定大于上表面受到的向下的压力。这个压力差，就是浮力！所以，浮力产生的根本原因，就是液体对物体上下表面的压力差。 ‹#› 探究一：反证法实验（实验2） 提出问题： 如果一个物体的下表面没有液体，也就不会受到向上的压力，它还会受到浮力吗？ 📋 实验器材：倒立的无盖矿泉水瓶、两个乒乓球、水。 STEP 01 操作：瓶口朝下放入乒乓球，向瓶内加水。 现象：乒乓球被水压在瓶口，不上浮。 STEP 02 操作：将瓶盖盖上，继续向瓶内加水。 现象：乒乓球受到向上的压力，迅速上浮。 实验现象对比示意图 1.7.2013 为了进一步验证我们的结论，我们来做一个反证实验。如果物体下表面没有水，还会有浮力吗？看，瓶口朝下，乒乓球下面是空气，加水后，球被水压住了，没有上浮。但是，当我们盖上瓶盖，水进入瓶底，乒乓球下方有了水，它立刻就浮上来了！ ‹#› 现象背后的物理原理 未盖瓶盖时 乒乓球下方与空气接触，没有水，因此只受到水对它向下的压力，没有向上的压力，故不受浮力，无法上浮。 盖紧瓶盖后 随着水的加入，球下方空气被压缩，水逐渐进入并产生向上的压力。当向上的压力大于向下的压力和球的重力之和时，乒乓球受到向上的浮力，从而上浮。 这个实验有力地证明了：浮力产生的根本原因是液体对物体上下表面的压力差。 1.7.2013 这个现象完美地解释了我们的结论。没盖瓶盖时，乒乓球下面没有水，只有向下的压力，所以没有浮力。盖上瓶盖后，水充满了瓶底，乒乓球下方有了向上的压力，形成了压力差，于是产生了浮力，球就浮起来了。这再次证明，浮力的根源就是压力差。 ‹#› 探究二：浮力指向何方？ 01 / 实验演示 器材：烧杯、水、乒乓球、细线、铁架台。 步骤：① 粘住球于杯底，水平放置观察细线方向；② 倾斜烧杯，再次观察细线方向。 02 / 观察与思考 无论烧杯如何倾斜，乒乓球受到浮力后，细线被拉直的方向始终是竖直向上的。 结论：浮力的方向总是竖直向上的 1.7.2013 我们知道了浮力是怎么来的，那它的方向是怎样的呢？请看这个实验。我们把乒乓球用线固定在烧杯底部，然后倾斜烧杯。大家注意观察细线的方向，无论烧杯怎么倾斜，细线始终被拉成竖直向上。这说明，浮力的方向总是竖直向上的。 ‹#› 探究三：如何测量浮力的大小？ 提出问题 • 漂浮的物体会受到浮力，那么在液体中下沉的物体（比如铁块），也受到浮力吗？ • 如果受到浮力，我们有没有办法把它的大小测量出来？ 引导思考 • 根据浮力产生的原因，只要物体上下表面存在压力差，就会受到浮力。下沉的物体同样满足这个条件。 • 既然浮力是一个力，我们就可以用测量力的工具——弹簧测力计来测量它。 1.7.2013 知道了浮力的方向，我们如何测量它的大小呢？大家可能会想，漂浮的物体受浮力，那像铁块这样沉下去的物体，受不受浮力呢？答案是肯定的，只要它在液体里，上下表面有压力差，就一定受浮力。既然浮力是一种力，我们就可以用弹簧测力计来测量它。 ‹#› “称重法”测浮力 01 / 实验步骤 ① 在空气中，用弹簧测力计测出物体（如钩码）的重力，记为G。 ② 将物体完全浸没在液体中（不接触容器底和壁），读取此时示数，记为F拉。 02 / 受力分析 (静止时受力平衡) 竖直向下的重力(G) = 竖直向上的浮力(F浮) + 拉力(F拉) 即：G = F浮 + F拉 03 / 核心公式推导 ➜F浮 = G - F拉 1.7.2013 这就是著名的“称重法”。我们分两步：第一步，在空气中测物体的重力G。第二步，把物体浸没在液体里，读出测力计的示数F拉。物体静止时，受力平衡，重力等于浮力加上拉力。所以，浮力就等于重力减去拉力。这个公式非常重要，大家一定要记住。 ‹#› 动手试一试 实验任务： 请同学们利用桌上的器材（烧杯、水、弹簧测力计、钩码），按照“称重法”的原理，测量钩码在水中受到的浮力大小。操作完成后，请将测量数据准确记录在下方的实验报告单上。 实验数据记录单（示例） 物体重力 G (N) 空气中直接测量 水中测力计示数 F拉 (N) 钩码浸没水中时读数 受到的浮力 F浮 (N) 计算：F浮 = G - F拉 1.7.2013 理论学习完了，现在轮到大家动手了。请大家利用桌上的器材，按照“称重法”的步骤，测量一下钩码在水中受到的浮力，并把数据记录下来。通过亲手操作，大家会对这个方法有更深刻的理解。 ‹#› 拓展延伸：挑战思维的极限 Q1: 一块铁块沉入水底后，还受到浮力吗？ 💡 引导分析： 铁块沉底后，其底部与容器底部之间通常会有微小的缝隙，水可以进入并对铁块下表面产生向上的压力。 因此，铁块仍然受到浮力，只是浮力小于其重力。 Q2: 矗立在河水中的桥墩，受浮力吗？ 桥墩直接建在河床(泥土/岩石)上，其下表面没有与水接触，因此没有受到水向上的压力。根据浮力产生的原因(压力差)，桥墩不受浮力。 1.7.2013 学完了基本原理，我们来思考两个特殊情况。第一，铁块沉到水底，还受浮力吗？答案是受的，因为它底部和容器底之间还有水，有压力差。第二，河里的桥墩，它受浮力吗？答案是不受，因为桥墩直接建在河床里，底部没有水，也就没有向上的压力，自然没有浮力。这两个例子能帮助我们更深刻地理解浮力的产生条件。 ‹#› 本节课知识回顾 01 / 浮力的定义 浸在液体中的物体受到液体对它产生向上的托力，这个力叫做浮力。 02 / 浮力产生的原因 液体对物体向上和向下的压力差。 F浮 = F向上 - F向下 03 / 浮力的方向 总是竖直向上。 （无论物体是漂浮、悬浮还是沉底，方向始终不变） 04 / 浮力的测量 称重法：利用弹簧测力计测量浮力的大小。 F浮 = G - F拉 1.7.2013 好了，让我们来总结一下今天学习的内容。我们知道了什么是浮力，它产生的原因是上下表面的压力差，方向总是竖直向上，并且学会了用称重法来测量它的大小。这四个核心知识点，希望大家都能牢固掌握。 ‹#› 课后作业：巩固与提升 基础巩固 完成教材 Pxx 页的练习题，重点复习阿基米德原理公式的应用与浮力方向的判断。 生活观察 寻找生活中的浮力现象（如煮饺子、船、游泳圈等），尝试用“浮力产生的原因”进行解释。 拓展思考 思考：热气球和飞艇能升空，是不是也利用了浮力？它与液体浮力有什么相同点和不同点？ 热气球升空与浮力原理 1.7.2013 课后请大家完成教材上的练习题，并继续观察生活中的浮力现象。另外，留一个思考题：热气球升空是不是也利用了浮力？它和我们今天学的液体浮力有什么相同和不同之处呢？大家可以查阅资料，我们下节课一起讨论。 ‹#› $