1.3水的浮力课件浙教版八年级上册科学2

第一章水和水的溶液浙教版八年级上册第3节水的浮力

－－－阿基米德原理教学目标科学观念：了解阿基米德原理的探究过程、内容，能利用阿基米德原理解释一些相关的现象及进行简单的计算；科学思维：控制变量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有

关”实验中的运用；探究实践：通过实验探究，掌握阿基米德原理的内容，知道浮

力大小与液体的密度及排开液体的体积的关系；态度责任：初步了解科学在现实生活中的应用，树立科学知识

服务于社会的观念。新知导入复习：1、

浸入液体的物体、液体中

的物体，都受到浮力的作用；浮力的方向始终是

；浮力的施力物体是

；浮力的作用点在

；2、计算浮力的方法：（1）当已知物体的重力和浸入液体中时对物体的拉力大小时，计算浮力的方法是：

；（2）当知道浸入液体中物体的上下表面受到压力大小时，计算浮力的方法是：

。部分或全部上浮或下沉竖直向上F浮＝G物－F拉F浮＝F向上－F向下液体物体重心讨论交流

1、我们知道，将空矿泉水瓶压入水中，塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。由此可推测，瓶受到的浮力可能与

有关。2、由于影响浮力大小的因素可能有多种，所以我们在设计探究实验时，应该采用

法；（1）若探究“浮力与物体在水中的深度的关系”时，应该只改变

，而控制其他量（物体的体积、物体的重力、物体浸入水中的体积……等）都相同。（2）若要探究“浮力与物体排开的液体的体积的关系”时，应该只改变

，而控制其他量都相同。物体在水中的深度、物体排开水的体积……物体在水中的深度物体浸入水中的体积控制变量活动探究活动1、浮力与物体的深度大小是否有关？方法：（1）取一个圆柱体，用测力计测出重力：G物＝

；再将挂在测力计将下的该圆柱体的全部浸入水中（不接触容器），读出测力计拉力的大小F1＝

；求得浮力大小为F浮1＝

；（2）使该圆柱体处于水中更深的位置（不接触容器），读出测力计拉力的大小F2＝

；求得浮力大小为F浮2＝

；（3）比较F浮1与F浮2：

；结论：浮力大小与物体在水中的深度

关。5N1N4N1N4N无F浮1=F浮2讨论交流活动2、探究“浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”[建立假设]：

浮力的大小跟物体排开液体的体积多少有关，排开的液体越多，受到的浮力

。[实验方案]：A.需要用称重法测量______________；主要仪器

；

B.需要用测量__________________；主要仪器

。

越大

浮力的大小弹簧测力计物体排开水的体积量筒讨论交流方法2、利用溢水杯：1、如何测量排开水的体积？①溢水杯中倒满水（水不再从溢水口流出）；②物体浸入水中时，用小烧杯接住流出来的水；③将小烧杯里的水倒入量筒中，测出水的体积。方法1、利用量筒：

量筒内加入适量的水V1，物体浸入水中，待液面稳定读出总体积V2，则排开水的体积为V2-V1。讨论交流2）实验中需要测量哪些数据？3）记录本实验数据用的表格如何设计？①测物体的重力G物②测物体浸入水中时测力计的拉力F拉③测出物体排开水的体积V排水物体的重G物/N物体一半浸入水中时测力计的示数F拉1/N物体排开水的体积V排1/cm3物体浸没时测力计的示数F拉1/N物体排开水的体积V排2/cm3活动探究4、实验步骤：（1）溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下方；（2）用弹簧测力计测量出物体的重G物，并记录；（3）将测力计下的物体慢慢浸入溢水杯的水中，使物体约一半没入水中，读出水中的拉力F拉1；并记录；（4）将溢水杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水1，并记录；（5）使物体全部浸入水中，读出水中的拉力F拉2，再用量筒测出排出的水的体积V排2；并都记录。物体的重G物/N物体一半浸入水中时测力计的示数F拉1/N物体排开水的体积V排1/cm3物体浸没时测力计的示数F拉2/N物体排开水的体积V排2/cm33.02.840202.6实验分析根据测量数据：

（1）可知物体受到的重力为

；（2）物体一半浸入水中时物体受到的浮力为

；物体全部浸入水中时，物体受到的浮力为

；

（3）本实验结论：

。

3.0N物体的重G物/N物体一半浸入水中时测力计的示数F拉1/N物体排开水的体积V排1/cm3物体浸没时测力计的示数F拉2/N物体排开水的体积V排2/cm33.02.840200.2N0.4N2.6物体受到的浮力与物体排开水的体积有关新知讲解活动3、探究“浮力大小与物体排开的液体所受的重力的关系”实验步骤：（1）用弹簧测力计测量出物体的重G物，再测出小烧杯的重力G杯，并记录；（2）溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下方；（3）使物体全部浸入水中，读出水中的拉力F拉；（4）再测出流入小烧杯和水的总重力G杯+水；并记录；（5）将水换成酒精，重复上述步骤，并记录。

物体的重G物/N小烧杯的重力G杯/N物体浸没时测力计的示数F拉/N

小烧杯和液体的总重力G杯+液体/N用水实验

用酒精实验3.0N0.2N2.6N0.6N2.7N0.5N分析：物体的重G物/N小烧杯的重力G杯/N物体浸没时测力计的示数F拉/N

小烧杯和液体的总重力G杯+液体/N用水实验

用酒精实验3.0N0.2N2.6N0.6N2.7N0.5N根据测量数据：

（1）物体浸没入水中时，物体受到的浮力为

；

物体浸没水中时，排开的水的重力：

；

（2）物体浸没酒精中时，物体受到的浮力为

；

物体浸没酒精中时，排开的酒精的重力：

；（3）本实验结论：

。

0.4N0.4N0.3N0.3N①浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。②物体受到的浮力大小不仅与排开的液体的重力有关，还与液体的密度有关，液体密度越大物体受到的浮力越大。新知讲解一、阿基米德原理：1、阿基米德原理：

（1）内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。（2）数学表达式：

（3）适用条件：阿基米德原理适用于液体和气体。

新知讲解2、对“阿基米德原理”的理解：

（1）

阿基米德原理对于“部分浸入或全部浸入液体（或气体）的物体”都适用；（2）由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小只与物体排开液体（或气体）的体积大小及液体（或气体的）的密度大小有关；（3）物体受到的浮力大小与物体的重力、物体的体积、液体（或气体）的体积、物体在液体（或气体）中的深度等因素均无关；

（4）物体受到的浮力大小与物体在液体（或气体）中的运动状态无关；（5）若是物体在液体（或气体）中浮力或悬浮，则F浮＝G排＝G物。

知识运用二、利用“阿基米德原理”解决问题：例题1、关于物体受到的浮力，下列说法正确的是(

)A．液体的密度越大，受到的浮力越大B．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大D．漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大

解析：A、根据阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排；可见浮力与ρ液和V排都有关；还与物体的状态有关，如木块漂浮在水中和盐水中时，尽管液体密度变大，但木块所受浮力却相等，都等于木块的重力；A错误；B、浸没于水中的物体，所受浮力与深度无关；因为ρ液和V排均不变，故浮力不变；B错误；C、物体在水中，ρ液不变，V排越大，当然浮力越大；故C正确；D、不论物体漂浮在水面，还是沉在水底，浮力大小总与ρ液和V排有关，与漂浮和沉底无关，如漂在水面的小木块所受浮力比沉入水底的大石块小；故D错误。C知识运用例题2、如图所示，将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内，再将相同的木块放入其中，待木块静止时，两容器液面相平。以下说法不正确的是（

）

A.

a的液体密度大于b的液体密度

B.

两木块在容器中排开的液体质量相等

C.

放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大

D.

放入木块后两容器底部受到液体的压强相等解析：相同的木块在两种液体中都处于漂浮状态，那么它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知，木块在两个容器中排开液体的质量相等，故B正确不合题意；根据图片可知，排开液体的体积V排甲<V排乙，根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，液体的密度ρa>ρb

，故A正确不合题意；

容器对桌面的压力F=G容器+G液体-G排+G木

，因为G排=G木

，所以F=G容器+G液体

，这里的液体是指液面高度相同时两种液体的重力。因为ρa>ρb

，根据G=ρVg可知，液体的重力Ga>Gb

，所以容器对桌面的压力F甲>F乙。压强公式

可知，容器对桌面的压强甲大于乙，故C正确不合题意；根据液体压强公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的液体压强p甲>p乙，故D错误符合题意。D知识运用例题3、在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积0.7米3的竹筏，放入河水中时有1/5体积浸入水中。（1）此时竹筏受到的浮力有多大？（2）要使水对竹筏产生4500牛的浮力，竹筏应有多大的体积浸入水中？阅读：阿基米德随堂练习1、一长方体铁块如图所示，从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h关系的图像是(

)

B随堂练习2、如图所示，容器内有水，有一塑料试管下面挂一小铁块，浮在水面上，P为试管外壁上的点。现将小铁块取下放入试管中，试管仍浮在水面，则铁块放入试管内与挂在试管下相比(

)A.

液面将上升

B.

试管受到的浮力大小将不变

C.

P点受到水的压强将增大

D.

总的排开水的体积将减小

C随堂练习3、用如图装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶。下列说法正确的是（）A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3

D随堂练习4、为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是(

)A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理D随堂练习5、如图，一个弹簧一端固定物体，另一端固定在容器底部，放在装满水的装置中处于静止．设想从某一天起，地球的引力减为一半，则弹簧对物体的弹力（弹簧处于压缩状态）（）

A．不变 B．减为一半C．增加为原值两倍 D．弹簧对物体无弹力

B随堂练习6、某项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。[选材制作]选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。[验证步骤]①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯，取一小石块放在上托盘，在支撑杆上标出水位刻度线。②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水位刻度线与水面相平。③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘。随堂练习[结果分析]由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码，由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此，F浮=G排，即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。（1）泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度，应考虑的因素有

。（可多选）A．支撑杆的高度 B．托盘的质量 C．溢水杯的质量D．泡沫块的密度 E．液体的密度（2）步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯，判断杯中水为“适量”的依据是

。A、B、D、E

将小石块放入上托盘时，有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处)随堂练习（3）分析步骤②③，该组同学得出结论：烧