北师 八年级 物理 下册 第8章《浮力》课件

第六节浮力第八章压强与浮力逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2浮力浮力的成因影响浮力大小的因素阿基米德原理知识点知1－讲感悟新知1浮力1.分析现象知1－讲感悟新知2.定义浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力。3.方向竖直向上。知1－讲感悟新知4.称重法测浮力(1)称重法测浮力的实验步骤(如图1所示)：①用弹簧测力计测出物体所受的重力G；②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中，读出弹簧测力计的示数F；③物体受到液体对它的浮力F浮=G－F。知1－讲感悟新知(2)称重法测浮力的原理：将物体浸在液体中时，如图2所示，物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的弹簧测力计的拉力F

和浮力F浮的作用而处于静止状态，则有G=F+F浮，即F浮=G－F。知1－讲感悟新知拓展视野1.氢气球离开手后会飞上天空就是因为受到空气浮力的作用。2.一种测量氢气球受到的空气浮力的方法：(1)排尽一个大气球内部的空气，测出气球的重力G球；知1－讲感悟新知(2)将适量的氢气充入气球，并用细线扎紧气球口，按图3甲所示的方法测出拉力的大小F

拉；知1－讲感悟新知(3)氢气球受力如图6乙所示，可见氢气球所受浮力F浮=F拉+G球+G氢(细线重力和摩擦忽略不计)。感悟新知知1－练[中考·株洲]在“测量浮力大小”的实验中，由图4甲可知金属块受到的重力是______N，现将金属块浸没到水中，弹簧测力计的示数变为如图乙所示，则金属块受到水的浮力是______N。例11.40.4感悟新知知1－练解题秘方：物体受到的浮力可用公式F

浮=G-F

示计算。解析：由图4甲可知，金属块受到的重力G=1.4N；由图4乙可知，金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示=1.0N，金属块受到水的浮力F浮=G-F

示=1.4N–1.0N=0.4N。感悟新知知1－练1.如图所示的实验中，悬挂在弹簧测力计下的金属块重10N，浸在水中受到的浮力为2N，则此时弹簧测力计的示数为_______

N。8感悟新知知2－讲知识点浮力的成因21.实验探究浮力产生的原因如图5所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中。感悟新知知2－讲图5甲中两橡皮膜凹陷程度相同，则水对玻璃筒左、右两侧的压力F左和F

右的大小关系是F左=F

右，其合力F

水平=0；图5乙中上面的橡皮膜凹陷程度比下面的小，则水对玻璃筒上、下两端的压力F

上和F

下的大小关系是F上＜F下，其合力F竖直=F下-F上，方向竖直向上。实验表明，浸在液体中的物体受到液体对其压力的合力，就是液体对物体竖直向上的浮力。感悟新知知2－讲2.理论分析浮力产生的原因感悟新知知2－讲结论：浮力实质上就是物体受到液体对它向上和向下的压力差(合力)，即F浮=F

向上-F

向下。感悟新知知2－讲3.拓展如图6所示。(1)物体部分浸在液体中：如图6甲，F

浮=F

向上-0=F

向上。(2)物体下表面与容器底部紧密接触：如图6乙，F浮=0-F向下=-F

向下＜0，物体不受浮力的作用。感悟新知知2－讲思想方法合力(等效思想)在分析浮力产生原因中的应用：浸没在水中的正方体，相当于受到三对力的作用，“左、右”和“前、后”每一对力相互抵消；“上、下”一对力不能相互抵消，向上的力大。正方体相当于受到方向向上的合力。合力等效代替了正方体各个面受到的液体的压力。感悟新知知2－讲深度理解若物体下表面受到液体(或气体)对它向上的压力，则其受到浮力；若物体下表面没有受到液体(或气体)对它向上的压力，则其不受浮力。特别提示常见的浸入液体中但不受浮力的物体有：水中的桥墩、深陷淤泥的沉船等。感悟新知知2－练如图7所示，一个正方体A浸没在水下某一深度时，上表面受到水对它15N的压力，下表面受到水对它20N的压力，则此时A

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

向下计算。若题中出现了如“上表面受到液体的压力”“受到液体向下的压力”之类条件时，就应想到利用压力差法计算浮力。解析：由题知，正方体A上表面受到水的压力为15N，即F向下=15N；正方体A下表面受到水的压力为20N，即F

向上=20N，则正方体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－练2.如图所示，浸没在液体中的物体受到的浮力F浮=12N，若其下表面受到向上的压力F向上=18N，则其上表面受到的压力为_______N。6知识点影响浮力大小的因素知3－讲感悟新知31.提出问题浮力的大小与什么因素有关？2.猜想与假设浮力的大小可能跟排开液体的体积和液体的密度有关。知3－讲感悟新知3.设计实验利用控制变量法，结合称重法测浮力，分别研究浮力与每个因素的关系。4.进行实验(1)将一个圆柱体浸入某种液体中，逐渐改变圆柱体浸在液体中的体积，比较浮力的大小变化；(2)将同一个圆柱体浸没在不同液体中，比较浮力的大小变化。知3－讲感悟新知5.实验结论浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体的密度有关。在液体密度相同时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。知3－讲感悟新知深度理解物体排开液体的体积就等于物体浸入液体中的体积，因为浸入液体中的物体排开了本来处于这一位置的液体。浮力的大小与物体的密度、物体的形状、物体的体积、物体浸没在液体中的深度无关，只跟物体排开液体的体积和液体的密度有关。感悟新知知3－练[中考·怀化]某同学按照如图8所示的操作探究影响浮力大小的因素。例3知3－练感悟新知解题秘方：浮力的大小可利用“称重法”测量，实验过程中应结合控制变量法分析。感悟新知知3－练(1)物体受到的重力为________N。4解析：弹簧测力计提着物体静止在空气中时的示数等于物体受到的重力，即G=4N。感悟新知知3－练(2)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是________N。1解析：由A、C两图可知，物体浸没在水中受到的浮力F浮水=G－FC=4N－3N=1N。感悟新知知3－练(3)由________两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。B、C解析：探究物体受到的浮力大小与物体排开液体体积的关系时，应控制液体的密度相同，改变排开液体的体积，故应选B、C两图进行比较。感悟新知知3－练(4)由________两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。C、D解析：探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系时，应控制液体的密度、排开液体的体积相同，改变浸没的深度，故应选C、D两图进行比较。感悟新知知3－练(5)由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的________有关。密度解析：物体浸没在水中受到的浮力F

浮水=G－FD=4N－3N=1N，物体浸没在酒精中受到的浮力F

浮酒=G－FE=4N－3.2N=0.8N。可见，在排开液体的体积相同的情况下，液体的密度不同，物体受到的浮力不同，故物体受到的浮力大小与液体的密度有关。知3－练感悟新知3-1.小滨同学想探究浮力大小与液体密度的关系，他设计了如图两种方案，你认为选择________(填“甲方案”“乙方案”或“两种方案都”)可行，你的理由是________________________________________。乙方案鸡蛋露出液面前，其排开液体的体积不变知3－练感悟新知3-2.如图是探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程，弹簧测力计下挂着的是同一金属块。知3－练感悟新知(1)图B中受到的浮力是_______N。(2)分析图B、C、D可知，浮力大小跟__________________有关。0.4物体排开液体的体积知识点阿基米德原理知4－讲感悟新知41.内容浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。(1)阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。(2)原理阐明了浮力三要素：浮力作用在浸在液体(或气体)中的物体上，方向竖直向上，大小等于物体排开的液体(或气体)所受到的重力。知4－讲感悟新知2.公式：F

浮=G

排。推导公式：F

浮=G

排=m排g=ρ

液V

排g。由推导公式可知：F浮只与ρ液、V排有关。公式中各符号所表示的物理量及单位：知4－讲感悟新知符号物理量单位F浮浮力牛(N)G排排开的液体所受的重力牛(N)ρ液液体的密度千克/米3(kg/m3)V排排开液体的体积米3(m3)知4－讲感悟新知3.公式理解(1)公式F

浮=ρ液gV

排明确揭示了浮力的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关。(2)V

排表示物体排开液体的体积(即物体浸在液体中的体积)，当物体浸没时V排=V物，当物体部分浸入液体中时V排<V物。知4－讲感悟新知4.验证阿基米德原理(1)制订方案用称重法测出物体在水中所受的浮力F浮，同时测出物体此时排开液体所受的重力G

排，通过比较F

浮和G排，得出两者之间的数量关系。如图10所示。知4－讲感悟新知(2)收集证据①如图甲所示，测出空桶所受的重力G

桶后，将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方。②如图乙所示，在空气中测出金属块所受的重力G。知4－讲感悟新知③如图丙所示，将金属块浸入水中后，记录弹簧测力计的示数F。④如图丁所示，测出桶和溢出水所受的总重力G

总。⑤将水换成酒精、煤油等液体，仿照上述步骤进行实验。将测量的实验数据记录在表中。知4－讲感悟新知金属块浸入的液体种类空桶所受的重力G桶/N金属块所受的重力G/N金属块浸入液体静止时，弹簧测力计的示数F/N桶和溢出液体所受的总重力G总/N物体排开液体所受的重力G

排/N物体所受的浮力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－讲感悟新知(3)分析与论证比较F浮和G

排的大小，发现F

浮=G

排。知4－讲感悟新知深度理解阿基米德原理的理论证明：如图9所示，浸没在液体中的长方体上表面受到液体向下的压力F向下=p向下S=ρ

液h1gS，下表面受到液体向上的压力F向上=p向上S=ρ

液h2gS，由浮力的产生原因知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－讲感悟新知温馨提示排开液体的体积与液体体积不同，它可能小于液体体积，也可能大于液体体积。如图11乙所示，物体排开液体的体积小于液体的体积;如图11丙所示，物体排开液体的体积大于液体的体积。知4－讲感悟新知实验点拨1.为了减小测量G排的误差，应先测G桶，再测G总。2.注入溢水杯中的水的液面必须达到溢水口，只有这样，物体排开的水才会全部溢出，才能准确测出物体排开的水所受的重力。3.换用不同的液体进行多次实验的目的是使实验结论更具普遍性。感悟新知知4－练[中考·云南]某实验小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。例4解题秘方：F浮利用“称重法”测量，G

排利用“差值法”测量。感悟新知知4－练(1)弹簧测力计使用前要先进行________。调零感悟新知知4－练(2)实验步骤如图12甲、乙、丁、戊所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮=________。F1-F3感悟新知知4－练(3)以下选项中若_______成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。A.F1-F2=F3-F4B.F1-F3=F4-F2C.F3-F2=F1-F4B感悟新知知4－练(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A

和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进，装置如图己所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐______

，B

的示数逐渐______，且A、B

示数的变化量______(填“相等”或“不相等”)。变小变大相等解析：在改进的实验中，向下移动水平横杆，重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积逐渐变大，其所受浮力逐渐变大，弹簧测力计A

的示数逐渐变小，重物排开的水都流入薄塑料袋中，薄塑料袋中的水逐渐增多，所以弹簧测力计B

的示数逐渐变大。且A、B示数的变化量相等感悟新知知4－练感悟新知知4－练(5)比较两种实验方案，改进后的优点是_______(多选)。A.弹簧测力计A

的示数就是物体所受浮力的大小B.实验器材生活化，弹簧测力计固定、示数更稳定C.能同步观察弹簧测力计A、B

示数的变化解析：在改进的实验中，弹簧测力计A

的示数F=G-F

浮，故A错误；实验器材生活化，弹簧测力计固定、示数更稳定，能同步观察弹簧测力计A、B

示数的变化，故B、C正确。感悟新知知4－练感悟新知知4－练4.[中考·烟台]某实验小组为了探究浮力大小与物体排开液体所受重力的关系