第十章 第3节 科学探究：浮力的大小 同步学案 初中物理教科版八年级下册（2022年）

1、第十章 第3节 科学探究：浮力的大小学习目标1.了解浮力大小与什么因素有关2.知道阿基米德原理3.会计算浮力的大小学习过程知识点一 ：浮力大小与什么因素有关自主探究：阅读教材P6162页内容及图10-3-3，观察思考并完成下列填空。提出问题：浮力大小与什么有关系呢？猜想与假设：可能与 物体的体积 有关；可能与 物体的密度 有关；可能与 浸没的深度 有关；可能与 液体的密度 有关；可能与 排开液体的体积 有关。设计实验：浮力大小可能与上述因素有关，物理实验中采用 控制变量法 来验证这些猜想是否正确。利用教材P62图10-3-3中所给器材，讨论制定实验方案。进行实验，收集数据： 用弹簧测力计分别吊

2、着体积不相同的两铁块浸入水中，使浸入的体积相同，计算各自受到的浮力，发现浮力 相等 ，说明浮力与 物体的体积 无关。用弹簧测力计分别吊着体积相同的铁块和铜块浸没在水中（V排相同），计算浮力的大小，发现浮力 相等 ，说明浮力与 物体的密度 无关。(3)用弹簧测力计吊着铁块浸没水中，使浸没的深度增大，弹簧测力计的示数 不变 ，说明浮力与 浸没的深度 无关。用弹簧测力计吊着铁块分别浸入水和盐水中，计算浮力的大小，发现在 盐水 中受到的浮力大，说明浮力大小与 液体的密度 有关。用弹簧测力计吊着铁块逐渐浸入水中，弹簧测力计的示数 变小 ，说明浮力与 物体浸入液体中的体积 （即与 排开液体的体积 ）有关。

3、 结论：物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积 有 关系；与液体的密度 有 关系。知识点二 ：阿基米德原理自主学习：阅读教材P6263页内容，观察思考并完成下列问题。一.实验探究：浮力大小与排开液体的关系设计实验：（1）如何测量物体受到的浮力？利用称重法，根据F浮= G-F 测量物体受到的浮力（2）如何测量被物体排开的液体的重力？溢水杯中的水应为多少？ 水面与溢水口相平先测空桶的重力，还是先测桶和排开水的总重力呢？ 先测空桶的重力（3）如何用实验验证结论？比较F浮与G排的关系进行实验，收集数据：(1)如图所示，测出石块所受的重力G和小桶所受的重力G桶。(2)将溢水杯中注满水，把石块浸入溢水杯

4、中，让排出的水全部流入小桶中，读出此时弹簧测力计的示数F，同时用小桶收集石块排开的水。(3)用弹簧测力计测出小桶和水的总重力G总，则排开水的重力G排G总G桶。(4)根据F浮GF，计算出浮力F浮，与G排比较大小。实验数据记录表格：石块重G/N小桶重G桶/N石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N小桶和水总重G总/N浮力的大小F浮/N排开水所受重力G排/N1.150.30.351.100.80.8分析论证：通过比较，发现F浮 = G排 得出结论。 结论：浸在液体中的物体受到 竖直向上 的浮力 ，浮力 的大小等于被它排开的液体所受的 重力 。用公式表示为F浮 G排 = m排g=液gV排 。这就是两千多

5、年前阿基米德发现的阿基米德原理。交流：（1）无论物体是 漂浮 、 悬浮 还是 沉在水底 ，它所受的浮力都等于其 排开水所受重力 （2）气体和液体都是流体，因此物体在气体中也受到浮力。氢气球脱手后会上升，就是因为受到空气对它的浮力，因此阿基米德原理也适用于 气体 。 及时练习如图所示，是小明同学探究“浮力大小等于什么”的实验过程图。（1）则物体所受浮力等于 F2-F3 ； （2）物体排开液体的重力等于 F4-F1 ；（3）若 F2-F3= F4-F1 ，则阿基米德原理成立。二.理性探究：水对物体的浮力自主探究：阅读教材P65页，家庭实验室 ，完成下列问题 （1）用弹簧测力计吊起一只装满水的薄塑料

6、袋（袋内没有空气），观察测力计的示数。（2）把这袋水逐渐浸入水中，弹簧测力计的示数怎样变化？ 逐渐变小 该现象说明了 浮力逐渐变大 。（3）这袋水完全浸入水中时测力计的示数为 0 。（4）你从实验中得到了什么启示？如果把薄塑料袋中的水看做是从整杯水中隔出的一块水，这块水静止，根据二力平衡的条件可知： 塑料袋中的水所受浮力等于塑料袋中的水所受重力如果把袋中的水换成相同体积的固体，根据影响浮力大小的因素的实验结论，水对这块固体的作用和对袋中水的作用是 一样的 。固体所受浮力与袋中水所受浮力 相等 ，等于袋中水受到的重力，即等于固体排开的水所受到的重力。 用字母表示该关系式：F浮 G排 三.讨论交流

7、：死海之谜原因是：死海中海水的密度很大，当人体一半多的体积浸入水中时，所受浮力就等于重力，所以，人们可以很轻松地在海面仰卧。知识点三：应用阿基米德原理进行简单计算自主学习：阅读教材P64页例题， 掌握计算浮力的方法。 例题：边长为3cm，密度为2103kg/m3的一个立方体橡皮泥块，浸没在水中，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，小船所受浮力是多少?（取g=10N/kg）解：a=3cm=0.03m 橡=2103kg/m3 g=10N/kg 水=1.0103kg/m3橡皮泥块浸没在水中时，排开水的体积：V排=V=a3=（0.03m）3=2.7l0-5m3受到的浮力：F浮 G

8、排 = m排g=水gV排 =1.0103kg/m310N/kg2.7l0-5m3=0.27N把橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，因为漂浮，小船所受浮力等于重力：F浮， G橡 = m橡g=橡gV橡=2103kg/m310N/kg2.7l0-5m3=0.54N及时练习 一金属块在空气中受到的重力为39N，把它全部浸没在水中称时（金属块未接触底面），弹簧测力计的读数为34N。求（g取10N/kg）（1）该金属块受到水对它的浮力；（2）该金属块的体积；（3）该金属块的密度。解： G=39N F=34N g=10N/kg 水=1.0103kg/m3（1）该金属块受到水对它的浮力：F浮= G-F =39N-3

9、4N=5N（2） 该金属块的体积：V=V排=F浮/水g=5N/(1.0103kg/m3 10N/kg)=5l0-4m3（3）该金属块的质量：m=G/g=39N/10N/kg=3.9kg该金属块的密度：=m/V=3.9kg/5l0-4m3 =7.8103kg/m3学习检测1.两手分别拿着一个小木块和一个大石块把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮大石块下沉它们受到的浮力大的是（ B ）A、小木块 B、大石块 C、一样大 D、不确定2.将质量相同实心铁球、铜球、铝球分别浸没在水中，它们受到的浮力（ C ）A、铁球大 B、铜球大 C、铝球大 D、一样大3.水平桌面的大烧杯内装满水，轻轻放入一个小

10、木块，从烧杯中溢出200g的水，则下列判断正确的是（ A ）A、木块所受的浮力1.96N B、烧杯前后的总质量变小C、木块的体积一定等于200cm3 D、水对烧杯底的压强一定变小4.一个边长为a的立方体铁块从图（甲）所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平），下降至图中的虚线位置，则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是（A）5.军舰由大海驶入河流的过程中，它们受到的浮力将 不变 ，军舰排开水的体积将 变大 。6.探究“浮力的大小等于什么”时，进行了如图所示的步骤请回答下列问题：（1）小石块重为 1.4 N； （2）排开的水重为 1.4 N；（3）为了

11、使实验结论更为可信，将石块换成钩码等其它物体再进行几次实验，其主要目的是（ B ）A、多次测量求平均值，以减小偶然误差B、多次测量找规律，排除偶然性C、探究浮力的大小与哪些因素有关（4）实验是通过比较物体的重力与 排开水的重力 ，得出结论7.小敏同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如下图所示的实验。请你根据小敏的实验探究回答下列问题。(1)比较图 a 和图 b ( c d e) ，说明浸在液体中的物体会受到液体对物体的浮力作用。(2)比较图b与图c可得到的结论 液体的密度不变时，浮力的大小与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大 。(3)为探究浮力大小跟物体浸在液体中的深度的关系，应选用图 c 和图 d 来研究。(4)在图d与图e中，保持了 排开液体的体积 不变，研究 浮力 与 液体的密度 的关系，得到的结论是 物体排开液体的体积不变时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大 。8.许多轮船都有排水量的标记。“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t，表示它浮在海面上排开的海水质