北師 八年級 物理 下冊 第8章《浮力》課件

第六節(jié)浮力第八章壓強與浮力逐點導講練課堂小結作業(yè)提升學習目標課時講解1課時流程2浮力浮力的成因影響浮力大小的因素阿基米德原理知識點知1－講感悟新知1浮力1.分析現(xiàn)象知1－講感悟新知2.定義浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對它向上托的力。3.方向豎直向上。知1－講感悟新知4.稱重法測浮力(1)稱重法測浮力的實驗步驟(如圖1所示)：①用彈簧測力計測出物體所受的重力G；②將掛在彈簧測力計下的物體浸在液體中，讀出彈簧測力計的示數(shù)F；③物體受到液體對它的浮力F浮=G－F。知1－講感悟新知(2)稱重法測浮力的原理：將物體浸在液體中時，如圖2所示，物體受到豎直向下的重力G、豎直向上的彈簧測力計的拉力F

和浮力F浮的作用而處于靜止狀態(tài)，則有G=F+F浮，即F浮=G－F。知1－講感悟新知拓展視野1.氫氣球離開手后會飛上天空就是因為受到空氣浮力的作用。2.一種測量氫氣球受到的空氣浮力的方法：(1)排盡一個大氣球內(nèi)部的空氣，測出氣球的重力G球；知1－講感悟新知(2)將適量的氫氣充入氣球，并用細線扎緊氣球口，按圖3甲所示的方法測出拉力的大小F

拉；知1－講感悟新知(3)氫氣球受力如圖6乙所示，可見氫氣球所受浮力F浮=F拉+G球+G氫(細線重力和摩擦忽略不計)。感悟新知知1－練[中考·株洲]在“測量浮力大小”的實驗中，由圖4甲可知金屬塊受到的重力是______N，現(xiàn)將金屬塊浸沒到水中，彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)槿鐖D乙所示，則金屬塊受到水的浮力是______N。例11.40.4感悟新知知1－練解題秘方：物體受到的浮力可用公式F

浮=G-F

示計算。解析：由圖4甲可知，金屬塊受到的重力G=1.4N；由圖4乙可知，金屬塊浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)F示=1.0N，金屬塊受到水的浮力F浮=G-F

示=1.4N–1.0N=0.4N。感悟新知知1－練1.如圖所示的實驗中，懸掛在彈簧測力計下的金屬塊重10N，浸在水中受到的浮力為2N，則此時彈簧測力計的示數(shù)為_______

N。8感悟新知知2－講知識點浮力的成因21.實驗探究浮力產(chǎn)生的原因如圖5所示，將兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸沒在水中。感悟新知知2－講圖5甲中兩橡皮膜凹陷程度相同，則水對玻璃筒左、右兩側的壓力F左和F

右的大小關系是F左=F

右，其合力F

水平=0；圖5乙中上面的橡皮膜凹陷程度比下面的小，則水對玻璃筒上、下兩端的壓力F

上和F

下的大小關系是F上＜F下，其合力F豎直=F下-F上，方向豎直向上。實驗表明，浸在液體中的物體受到液體對其壓力的合力，就是液體對物體豎直向上的浮力。感悟新知知2－講2.理論分析浮力產(chǎn)生的原因感悟新知知2－講結論：浮力實質上就是物體受到液體對它向上和向下的壓力差(合力)，即F浮=F

向上-F

向下。感悟新知知2－講3.拓展如圖6所示。(1)物體部分浸在液體中：如圖6甲，F(xiàn)

浮=F

向上-0=F

向上。(2)物體下表面與容器底部緊密接觸：如圖6乙，F(xiàn)浮=0-F向下=-F

向下＜0，物體不受浮力的作用。感悟新知知2－講思想方法合力(等效思想)在分析浮力產(chǎn)生原因中的應用：浸沒在水中的正方體，相當于受到三對力的作用，“左、右”和“前、后”每一對力相互抵消；“上、下”一對力不能相互抵消，向上的力大。正方體相當于受到方向向上的合力。合力等效代替了正方體各個面受到的液體的壓力。感悟新知知2－講深度理解若物體下表面受到液體(或氣體)對它向上的壓力，則其受到浮力；若物體下表面沒有受到液體(或氣體)對它向上的壓力，則其不受浮力。特別提示常見的浸入液體中但不受浮力的物體有：水中的橋墩、深陷淤泥的沉船等。感悟新知知2－練如圖7所示，一個正方體A浸沒在水下某一深度時，上表面受到水對它15N的壓力，下表面受到水對它20N的壓力，則此時A

受到的浮力是()A.0NB.5NC.15ND.20N例2感悟新知知2－練解題秘方：運用公式F浮=F向上-F

向下計算。若題中出現(xiàn)了如“上表面受到液體的壓力”“受到液體向下的壓力”之類條件時，就應想到利用壓力差法計算浮力。解析：由題知，正方體A上表面受到水的壓力為15N，即F向下=15N；正方體A下表面受到水的壓力為20N，即F

向上=20N，則正方體A受到的浮力F浮=F向上-F向下=20N-15N=5N答案：B感悟新知知2－練2.如圖所示，浸沒在液體中的物體受到的浮力F浮=12N，若其下表面受到向上的壓力F向上=18N，則其上表面受到的壓力為_______N。6知識點影響浮力大小的因素知3－講感悟新知31.提出問題浮力的大小與什么因素有關？2.猜想與假設浮力的大小可能跟排開液體的體積和液體的密度有關。知3－講感悟新知3.設計實驗利用控制變量法，結合稱重法測浮力，分別研究浮力與每個因素的關系。4.進行實驗(1)將一個圓柱體浸入某種液體中，逐漸改變圓柱體浸在液體中的體積，比較浮力的大小變化；(2)將同一個圓柱體浸沒在不同液體中，比較浮力的大小變化。知3－講感悟新知5.實驗結論浮力的大小跟物體排開液體的體積和液體的密度有關。在液體密度相同時，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大；在排開液體的體積相同時，液體的密度越大，物體受到的浮力越大。知3－講感悟新知深度理解物體排開液體的體積就等于物體浸入液體中的體積，因為浸入液體中的物體排開了本來處于這一位置的液體。浮力的大小與物體的密度、物體的形狀、物體的體積、物體浸沒在液體中的深度無關，只跟物體排開液體的體積和液體的密度有關。感悟新知知3－練[中考·懷化]某同學按照如圖8所示的操作探究影響浮力大小的因素。例3知3－練感悟新知解題秘方：浮力的大小可利用“稱重法”測量，實驗過程中應結合控制變量法分析。感悟新知知3－練(1)物體受到的重力為________N。4解析：彈簧測力計提著物體靜止在空氣中時的示數(shù)等于物體受到的重力，即G=4N。感悟新知知3－練(2)物體全部浸沒在水中時，受到的浮力是________N。1解析：由A、C兩圖可知，物體浸沒在水中受到的浮力F浮水=G－FC=4N－3N=1N。感悟新知知3－練(3)由________兩圖可得出結論：物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關。B、C解析：探究物體受到的浮力大小與物體排開液體體積的關系時，應控制液體的密度相同，改變排開液體的體積，故應選B、C兩圖進行比較。感悟新知知3－練(4)由________兩圖可得出結論：物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關。C、D解析：探究物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中深度的關系時，應控制液體的密度、排開液體的體積相同，改變浸沒的深度，故應選C、D兩圖進行比較。感悟新知知3－練(5)由D、E兩圖可得出結論：物體受到的浮力大小與液體的________有關。密度解析：物體浸沒在水中受到的浮力F

浮水=G－FD=4N－3N=1N，物體浸沒在酒精中受到的浮力F

浮酒=G－FE=4N－3.2N=0.8N?？梢姡谂砰_液體的體積相同的情況下，液體的密度不同，物體受到的浮力不同，故物體受到的浮力大小與液體的密度有關。知3－練感悟新知3-1.小濱同學想探究浮力大小與液體密度的關系，他設計了如圖兩種方案，你認為選擇________(填“甲方案”“乙方案”或“兩種方案都”)可行，你的理由是________________________________________。乙方案雞蛋露出液面前，其排開液體的體積不變知3－練感悟新知3-2.如圖是探究浮力大小與哪些因素有關的實驗過程，彈簧測力計下掛著的是同一金屬塊。知3－練感悟新知(1)圖B中受到的浮力是_______N。(2)分析圖B、C、D可知，浮力大小跟__________________有關。0.4物體排開液體的體積知識點阿基米德原理知4－講感悟新知41.內(nèi)容浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的重力。(1)阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體。(2)原理闡明了浮力三要素：浮力作用在浸在液體(或氣體)中的物體上，方向豎直向上，大小等于物體排開的液體(或氣體)所受到的重力。知4－講感悟新知2.公式：F

浮=G

排。推導公式：F

浮=G

排=m排g=ρ

液V

排g。由推導公式可知：F浮只與ρ液、V排有關。公式中各符號所表示的物理量及單位：知4－講感悟新知符號物理量單位F浮浮力牛(N)G排排開的液體所受的重力牛(N)ρ液液體的密度千克/米3(kg/m3)V排排開液體的體積米3(m3)知4－講感悟新知3.公式理解(1)公式F

浮=ρ液gV

排明確揭示了浮力的大小只與液體的密度ρ液和物體排開液體的體積V排有關。(2)V

排表示物體排開液體的體積(即物體浸在液體中的體積)，當物體浸沒時V排=V物，當物體部分浸入液體中時V排<V物。知4－講感悟新知4.驗證阿基米德原理(1)制訂方案用稱重法測出物體在水中所受的浮力F浮，同時測出物體此時排開液體所受的重力G

排，通過比較F

浮和G排，得出兩者之間的數(shù)量關系。如圖10所示。知4－講感悟新知(2)收集證據(jù)①如圖甲所示，測出空桶所受的重力G

桶后，將空桶置于裝滿水的溢水杯的溢水口下方。②如圖乙所示，在空氣中測出金屬塊所受的重力G。知4－講感悟新知③如圖丙所示，將金屬塊浸入水中后，記錄彈簧測力計的示數(shù)F。④如圖丁所示，測出桶和溢出水所受的總重力G

總。⑤將水換成酒精、煤油等液體，仿照上述步驟進行實驗。將測量的實驗數(shù)據(jù)記錄在表中。知4－講感悟新知金屬塊浸入的液體種類空桶所受的重力G桶/N金屬塊所受的重力G/N金屬塊浸入液體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)F/N桶和溢出液體所受的總重力G總/N物體排開液體所受的重力G

排/N物體所受的浮力F

浮/N水1.02.71.72.01.01.0酒精1.02.71.91.80.80.8煤油1.02.71.91.80.80.8…知4－講感悟新知(3)分析與論證比較F浮和G

排的大小，發(fā)現(xiàn)F

浮=G

排。知4－講感悟新知深度理解阿基米德原理的理論證明：如圖9所示，浸沒在液體中的長方體上表面受到液體向下的壓力F向下=p向下S=ρ

液h1gS，下表面受到液體向上的壓力F向上=p向上S=ρ

液h2gS，由浮力的產(chǎn)生原因知F浮=F向上－

F向下=ρ液h2gS－ρ液h1gS=ρ液gS(h2－

h1)=ρ液gSh=ρ液gV排=m排g=G

排。知4－講感悟新知溫馨提示排開液體的體積與液體體積不同，它可能小于液體體積，也可能大于液體體積。如圖11乙所示，物體排開液體的體積小于液體的體積;如圖11丙所示，物體排開液體的體積大于液體的體積。知4－講感悟新知實驗點撥1.為了減小測量G排的誤差，應先測G桶，再測G總。2.注入溢水杯中的水的液面必須達到溢水口，只有這樣，物體排開的水才會全部溢出，才能準確測出物體排開的水所受的重力。3.換用不同的液體進行多次實驗的目的是使實驗結論更具普遍性。感悟新知知4－練[中考·云南]某實驗小組探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”。例4解題秘方：F浮利用“稱重法”測量，G

排利用“差值法”測量。感悟新知知4－練(1)彈簧測力計使用前要先進行________。調(diào)零感悟新知知4－練(2)實驗步驟如圖12甲、乙、丁、戊所示，甲、乙、丁、戊中彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4。由圖甲和丁可知物體受到的浮力F浮=________。F1-F3感悟新知知4－練(3)以下選項中若_______成立，則可以得出浮力的大小與排開液體所受重力的關系。A.F1-F2=F3-F4B.F1-F3=F4-F2C.F3-F2=F1-F4B感悟新知知4－練(4)另一小組利用兩個相同的彈簧測力計A

和B、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋(質量忽略不計)對實驗進行改進，裝置如圖己所示。向下移動水平橫桿，使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中，觀察到A的示數(shù)逐漸______

，B

的示數(shù)逐漸______，且A、B

示數(shù)的變化量______(填“相等”或“不相等”)。變小變大相等解析：在改進的實驗中，向下移動水平橫桿，重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中，重物排開水的體積逐漸變大，其所受浮力逐漸變大，彈簧測力計A

的示數(shù)逐漸變小，重物排開的水都流入薄塑料袋中，薄塑料袋中的水逐漸增多，所以彈簧測力計B

的示數(shù)逐漸變大。且A、B示數(shù)的變化量相等感悟新知知4－練感悟新知知4－練(5)比較兩種實驗方案，改進后的優(yōu)點是_______(多選)。A.彈簧測力計A

的示數(shù)就是物體所受浮力的大小B.實驗器材生活化，彈簧測力計固定、示數(shù)更穩(wěn)定C.能同步觀察彈簧測力計A、B

示數(shù)的變化解析：在改進的實驗中，彈簧測力計A

的示數(shù)F=G-F

浮，故A錯誤；實驗器材生活化，彈簧測力計固定、示數(shù)更穩(wěn)定，能同步觀察彈簧測力計A、B

示數(shù)的變化，故B、C正確。感悟新知知4－練感悟新知知4－練4.[中考·煙臺]某實驗小組為了探究浮力大小與物體排開液體所受重力的關系