北師 八年級(jí) 物理 下冊(cè) 第8章《浮力》課件

第六節(jié)浮力第八章壓強(qiáng)與浮力逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升學(xué)習(xí)目標(biāo)課時(shí)講解1課時(shí)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(shí)點(diǎn)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(duì)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(cè)浮力(1)稱重法測(cè)浮力的實(shí)驗(yàn)步驟(如圖1所示)：①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體所受的重力G；②將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的物體浸在液體中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；③物體受到液體對(duì)它的浮力F浮=G－F。知1－講感悟新知(2)稱重法測(cè)浮力的原理：將物體浸在液體中時(shí)，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(cè)力計(jì)的拉力F

和浮力F浮的作用而處于靜止?fàn)顟B(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(kāi)手后會(huì)飛上天空就是因?yàn)槭艿娇諝飧×Φ淖饔谩?.一種測(cè)量氫氣球受到的空氣浮力的方法：(1)排盡一個(gè)大氣球內(nèi)部的空氣，測(cè)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(xì)線扎緊氣球口，按圖3甲所示的方法測(cè)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(jiàn)氫氣球所受浮力F浮=F拉+G球+G氫(細(xì)線重力和摩擦忽略不計(jì))。感悟新知知1－練[中考·株洲]在“測(cè)量浮力大小”的實(shí)驗(yàn)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(méi)到水中，彈簧測(cè)力計(jì)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(jì)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(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)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(shí)驗(yàn)中，懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的金屬塊重10N，浸在水中受到的浮力為2N，則此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)______

N。8感悟新知知2－講知識(shí)點(diǎn)浮力的成因21.實(shí)驗(yàn)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(méi)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(duì)玻璃筒左、右兩側(cè)的壓力F左和F

右的大小關(guān)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(duì)玻璃筒上、下兩端的壓力F

上和F

下的大小關(guān)系是F上＜F下，其合力F豎直=F下-F上，方向豎直向上。實(shí)驗(yàn)表明，浸在液體中的物體受到液體對(duì)其壓力的合力，就是液體對(duì)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(jié)論：浮力實(shí)質(zhì)上就是物體受到液體對(duì)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(yīng)用：浸沒(méi)在水中的正方體，相當(dāng)于受到三對(duì)力的作用，“左、右”和“前、后”每一對(duì)力相互抵消；“上、下”一對(duì)力不能相互抵消，向上的力大。正方體相當(dāng)于受到方向向上的合力。合力等效代替了正方體各個(gè)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(duì)它向上的壓力，則其受到浮力；若物體下表面沒(méi)有受到液體(或氣體)對(duì)它向上的壓力，則其不受浮力。特別提示常見(jiàn)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(gè)正方體A浸沒(méi)在水下某一深度時(shí)，上表面受到水對(duì)它15N的壓力，下表面受到水對(duì)它20N的壓力，則此時(shí)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(yùn)用公式F浮=F向上-F

向下計(jì)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(shí)，就應(yīng)想到利用壓力差法計(jì)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(méi)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_(kāi)______N。6知識(shí)點(diǎn)影響浮力大小的因素知3－講感悟新知31.提出問(wèn)題浮力的大小與什么因素有關(guān)？2.猜想與假設(shè)浮力的大小可能跟排開(kāi)液體的體積和液體的密度有關(guān)。知3－講感悟新知3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用控制變量法，結(jié)合稱重法測(cè)浮力，分別研究浮力與每個(gè)因素的關(guān)系。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)將一個(gè)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(gè)圓柱體浸沒(méi)在不同液體中，比較浮力的大小變化。知3－講感悟新知5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論浮力的大小跟物體排開(kāi)液體的體積和液體的密度有關(guān)。在液體密度相同時(shí)，排開(kāi)液體的體積越大，物體受到的浮力越大；在排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，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(kāi)液體的體積就等于物體浸入液體中的體積，因?yàn)榻胍后w中的物體排開(kāi)了本來(lái)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(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)，只跟物體排開(kāi)液體的體積和液體的密度有關(guān)。感悟新知知3－練[中考·懷化]某同學(xué)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(cè)量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)結(jié)合控制變量法分析。感悟新知知3－練(1)物體受到的重力為_(kāi)_______N。4解析：彈簧測(cè)力計(jì)提著物體靜止在空氣中時(shí)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(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是________N。1解析：由A、C兩圖可知，物體浸沒(méi)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(jié)論：物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。B、C解析：探究物體受到的浮力大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制液體的密度相同，改變排開(kāi)液體的體積，故應(yīng)選B、C兩圖進(jìn)行比較。感悟新知知3－練(4)由________兩圖可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。C、D解析：探究物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制液體的密度、排開(kāi)液體的體積相同，改變浸沒(méi)的深度，故應(yīng)選C、D兩圖進(jìn)行比較。感悟新知知3－練(5)由D、E兩圖可得出結(jié)論：物體受到的浮力大小與液體的________有關(guān)。密度解析：物體浸沒(méi)在水中受到的浮力F

浮水=G－FD=4N－3N=1N，物體浸沒(méi)在酒精中受到的浮力F

浮酒=G－FE=4N－3.2N=0.8N?？梢?jiàn)，在排開(kāi)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(guān)。知3－練感悟新知3-1.小濱同學(xué)想探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，他設(shè)計(jì)了如圖兩種方案，你認(rèn)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(kāi)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(guān)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，彈簧測(cè)力計(jì)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(guān)。0.4物體排開(kāi)液體的體積知識(shí)點(diǎn)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(kāi)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(kāi)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(dǎo)公式：F

浮=G

排=m排g=ρ

液V

排g。由推導(dǎo)公式可知：F浮只與ρ液、V排有關(guān)。公式中各符號(hào)所表示的物理量及單位：知4－講感悟新知符號(hào)物理量單位F浮浮力牛(N)G排排開(kāi)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(kāi)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(kāi)液體的體積V排有關(guān)。(2)V

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

排，通過(guò)比較F

浮和G排，得出兩者之間的數(shù)量關(guān)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(cè)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(cè)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(cè)力計(jì)的示數(shù)F。④如圖丁所示，測(cè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將測(cè)量的實(shí)驗(yàn)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(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)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(kāi)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(méi)在液體中的長(zhǎng)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(kāi)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(kāi)液體的體積小于液體的體積;如圖11丙所示，物體排開(kāi)液體的體積大于液體的體積。知4－講感悟新知實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥1.為了減小測(cè)量G排的誤差，應(yīng)先測(cè)G桶，再測(cè)G總。2.注入溢水杯中的水的液面必須達(dá)到溢水口，只有這樣，物體排開(kāi)的水才會(huì)全部溢出，才能準(zhǔn)確測(cè)出物體排開(kāi)的水所受的重力。3.換用不同的液體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具普遍性。感悟新知知4－練[中考·云南]某實(shí)驗(yàn)小組探究“浮力的大小與排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系”。例4解題秘方：F浮利用“稱重法”測(cè)量，G

排利用“差值法”測(cè)量。感悟新知知4－練(1)彈簧測(cè)力計(jì)使用前要先進(jìn)行________。調(diào)零感悟新知知4－練(2)實(shí)驗(yàn)步驟如圖12甲、乙、丁、戊所示，甲、乙、丁、戊中彈簧測(cè)力計(jì)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(xiàng)中若_______成立，則可以得出浮力的大小與排開(kāi)液體所受重力的關(guān)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(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)A

和B、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋(質(zhì)量忽略不計(jì))對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，裝置如圖己所示。向下移動(dòng)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(jìn)的實(shí)驗(yàn)中，向下移動(dòng)水平橫桿，重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中，重物排開(kāi)水的體積逐漸變大，其所受浮力逐漸變大，彈簧測(cè)力計(jì)A

的示數(shù)逐漸變小，重物排開(kāi)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(cè)力計(jì)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(shí)驗(yàn)方案，改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是_______(多選)。A.彈簧測(cè)力計(jì)A

的示數(shù)就是物體所受浮力的大小B.實(shí)驗(yàn)器材生活化，彈簧測(cè)力計(jì)固定、示數(shù)更穩(wěn)定C.能同步觀察彈簧測(cè)力計(jì)A、B

示數(shù)的變化解析：在改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)A

的示數(shù)F=G-F

浮，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)器材生活化，彈簧測(cè)力計(jì)固定、示數(shù)更穩(wěn)定，能同步觀察彈簧測(cè)力計(jì)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(tái)]某實(shí)驗(yàn)小組為了探究浮力大小與物體排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系