10.1 浮力（导学案）- 八年级物理下册同步备课系列（人教版）(学生版)

学而优教有方10.1浮力（导学案）【学习目标】1.认识一切浸在液体中的物体都要受到浮力的作用，浮力的方向是竖直向上的。能通过实验证明上述结论的正确性。2.能认识浮力产生的原因，会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。3.经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程，认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。【学习重点】决定浮力大小的因素。【学习难点】浮力产生的原因。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1．浮力：浸在液体（或气体）中的物体受到向的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。2．浮力的方向：，与重力方向。3．用“称重法”测量浮力：物体在液体中所受浮力的大小就是弹簧测力计的示数。即F浮=。4．浮力产生的原因：是物体上、下表面受到液体的压力不同，产生的就是浮力，F浮=。5．影响浮力大小的因素：（1）物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的有关，跟液体的有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越。（2）物体在液体中所受的浮力大小与物体的密度、浸没在液体中的深度（选填“有关”或“无关”）。【合作探究】探究一、浮力1.浮力（1）观察现象：冰山能在水上漂浮，游船能在水面游弋、升空的气球。【想一想】是什么力量把它们托起来的？【分析】冰山、游船、气球都受到重力的作用，冰山、游船但却没有因此而沉入水底，气球能够升空，这表明水（空气）对它们有一个向托起的力。（2）浮力：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。（3）浮力方向：。（4）浮力的施力物体：或气体。【想一想】当物体全部浸入（浸没）水中时，还会受到浮力吗？2.称重法测浮力（1）实验：测量铝块浸没在水中所受的浮力在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出测力计的示数F1；把铝块浸没在水中，发现弹簧测力计的示数减小。【想一想】弹簧测力计的示数为什么会变小？说明浸没在水中的铝块受到了水的力作用。（2）称重法测浮力的方法①测量出物体在中受的重力G=F1②物体浸在水中时弹簧测力计的F2③则浮力的大小F浮=。弹簧测力计的示数就是水对物体的竖直向上的浮力。这种测量浮力的方法叫“法”。（3）称重法测浮力的原理①铝块在空气中时，受到重力G和弹簧测力计的拉力F1。②铝块浸没在水中时，受到三个力的作用：重力G、F浮和F2。根据力的平衡条件可知：F1=GF浮+F2=G，所以F浮=。3.浮力产生的原因【想一想】为什么浸在液体中的物体会受到浮力呢？这是因为液体内部存在压强，而且深度不同，其不同。（1）分析浮力产生的原因如下图所示，以浸没在液体中的长方体为例进行探究，该长方体的六个面分别受到液体的压强（p=pgh）和压力（F=pS），我们进行对比。位置前、后两个面左、右两个面上、下两个面深度相等相等上浅下深压强相等相等上小下大压力F前、F后是一对平衡力，合力为F左、F右是一对平衡力，合力为F向下˂F向上，F差=总结归纳：浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮=。浮力产生的原因物体部分浸入物体沉底（2）两种特殊情况①当物体部分浸入液体中时，如左图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮=。②若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触，如右图所示，则液体对物体向上的压力F为，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。【例题1】在研究浮力产生的原因时，某同学做了如图所示的两个实验，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中。①甲图说明：___________________________________。②乙图说明：___________________________________。③通过_____图可以说明浮力的产生原因。例题1图例题2图【例题2】物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验，如图所示，将一只塑料可乐瓶剪去底部，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出（图甲），但乒乓球并不上浮，这是因为：________________；若用手堵住瓶口（图乙），可观察到乒乓球浮起，这是因为_________________；此实验说明浮力产生的原因是液体对物体上、下表面产生__________。探究二、决定浮力大小的因素【猜想】浮力的大小跟什么因素有关呢？①木块在水中漂浮，铁块在水中下沉，可能跟物体的有关。②人在水中会下沉，在死海中却能漂浮，可能跟液体有关。③用手将空易拉罐按入水中，当它浸入水中的体积越大，手感觉到的浮力也越大，可能跟浸入液体中的有关。④人从浅水区走向深水区的过程中感觉逐渐变轻，可能与物体浸在液体中的_____有关。【设计实验】（1）实验方法：控制变量法上面所说的固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量是实验中的“变量”，在检验浮力与其中某一个量的关系时，必须使其他量保持不变，或者确认浮力跟这些量无关。（2）测量浮力大小的原理：F浮=F1-F2（称重法）（3）实验器材：弹簧测力计、烧杯、水槽、圆柱体组（铝块、铁块）、水、酒精、浓盐水等。【进行实验与分析论证】（1）探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系=1\*GB3①用弹簧测力计测量出物体的重力G；=2\*GB3②将物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F1；=3\*GB3③改变物体在水中浸没的深度，读出弹簧测力计的示数F2。记录数据，计算浮力：浸没深度h浅深更深重力G/N1.81.81.8弹簧测力计示数F/N1.21.21.2浮力F浮/N0.60.60.6结论：浮力的大小与物体浸没液体中的深度。（选填“有关”或“无关”）（2）探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系=1\*GB3①用弹簧测力计测量出物体的重力G；②将物体部分浸入水中，读出弹簧测力计的示数F1；③把物体浸在水中体积再大一些，读出弹簧测力计的示数F2；④把物体浸没水中，读出弹簧测力计的示数F3。记录数据，计算浮力：物体浸在液体中的体积V部分浸入大部分浸入浸没重力G/N1.81.81.8弹簧测力计示数F/N1.61.41.2浮力F浮/N0.20.40.6结论：在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越。（3）探究浮力大小与液体密度的关系=1\*GB3①用弹簧测力计测量出金属块的重力G；②将金属块分别浸没在酒精、水和盐水中，读出弹簧测力计的示数；记录数据，计算浮力：液体种类酒精水盐水重力G/N1.81.81.8弹簧测力计示数F/N1.41.20.9浮力F浮/N0.40.60.9结论：浮力的大小跟液体的密度有关，在浸入液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越。（4）探究浮力大小与物体密度的关系①用弹簧测力计分别测出体积相等的铝块、铁块的重力；②把铝块、铁块再悬挂在弹簧测力计下端，分别浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数。记录数据，计算浮力：固体种类铝块铁块重力G/N1.64.8弹簧测力计示数F/N0.63.8浮力F浮/N1.01.0结论：浮力的大小跟固体的密度（选填“有关”或“无关”），在浸入同种液体的体积相同时，所受浮力相等。（5）归纳实验结论——影响浮力大小的因素：物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。【例题3】在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，小明同学用调好的弹簧测力计测出金属块的重，再将金属块缓慢浸入液体中不同深度，实验步骤如图所示，弹簧测力计的示数如图所示。（1）由实验步骤________可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度_______（选填“有关”或“无关”）。（2）分析实验步骤A、E、F可知，浮力的大小与________有关，步骤F中液体密度_____（选填“大于”、“小于”或“等于）水的密度。【精讲点拨】（1）物体在液体中所受的浮力大小，只跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。与物体的密度、物体在水中的深度等因素无关。（2）浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。但是浸在液体中的物体不一定都受到浮力的作用。如物体下表面与容器底部完全紧密接触，下表面没有液体，就不会受到向上的压力，故不受浮力的作用。（3）浸在液体中包括“全部浸入”(即浸没)或“部分浸入”两种情况。（4）探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，主要运用了控制变量法来探究影响浮力的因素，注意要正确判断“控制不变的量”和“探究量”。【归纳整理】第1节浮力【课堂练习】1．下列关于浮力的说法中，正确的是（）A．在液体中下沉的物体不受浮力B．浮力的方向总是竖直向下C．浮力的施力物体是气体或液体D．物体浸在液体中的体积越大，浮力越大2．以下情景中没有受到浮力的物体是（）A．甲图：空中上升的热气球B．乙图：遨游太空的“天宫一号”C．丙图：海中下潜“蛟龙”号D．丁图：海中航行的“辽宁号”3．物体A浸入水中前后，弹簧测力计的示数如图所示，物体浸入水后，受到重力、和力的作用，其中重力为N，浮力为N。第3题图第4题图4．如图所示，把一金属块挂在弹簧测力计下，金属块全部浸没于水中，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计的示数变小，下列做法可行的是（

）A．往烧杯里加水B．往烧杯里加些食盐C．往烧杯里加些酒精D．把弹簧测力计向上提一下，但金属块不露出水面5．如图所示，将乒乓球置于去底塑料瓶口处，然后向瓶里注水，当有少量水从瓶口流出时，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可观察到乒乓球上浮起来，此实验说明了（

）A．液体的压强与液体的密度有关B．连通器原理C．大气存在压强D．浮力产生的原因6．一实心铜块挂在弹簧测力计上，在空气中称时，弹簧测力计的示数是4.8N，把它一半浸入水中称时，弹簧测力计的示数为2.6N，则铜块全部浸入水中受到的浮力是牛，方向。两个物体分别挂在两个完全相同的弹簧测力计下，将它们同时浸没在同一杯水中，两个弹簧测力计的示数减小值相同，那么这两个物体必有相同的（填物理量）。7．小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是（）A．铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为1NB．由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系C．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大D．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体质量的关系8．小明用弹簧测力计、