第十章浮力第1节浮力 课件内嵌视频 2021-2022学年人教版物理八年级下册(共88张PPT)

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第十章 浮 力
第1节 浮 力
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。
1、理解浮力产生的原因。
2、会用压力差法、称重法，求浮力。
3、通过探究总结出影响浮力的大小因素。
鸭子和鹅为什么能漂在水面上
是什么力使上万吨的游轮自由航行在海面上
在死海里不会游泳的人也不会被淹死
空中的物体受到重力的作用为什么不掉下来？
我体验到了浮力
将瓶盖旋紧的空矿泉水瓶压入水中时，有什么感觉？
一、浮力
1、定义：
浸在液体或气体中的物体受到向上托的力，叫做浮力。
2、符号： F浮
3、单位： 牛（N）
4、施力体和受力体：
施力体：液体或气体。
受力体：浸在液体或气体中的物体
F浮
F浮
5、浮力的方向：
竖直向上(与重力方向相反）
F浮
6、浮力的作用点： 物体的重心
G
F浮
【解读浮力】
（1）浸在液体中的物体，不一定都受到液体对它的浮力。如物体与容器底部紧密黏合，没有液体时。
如桥墩、拦河坝等，因其下底面同河床紧密黏合，没有水，所以水对它向上的压力F向上= 0，故物体不受浮力作用。
(2)“浸在”是指物体一部分在液体中或物体全部在液体中。（全部在液体中也叫浸没）
（3）浮力的实质是液体对物体各个表面的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。
1、飞艇和气球在半空中水平匀速飞行，试分析它们的受力情况，并画图说明。
G
F
G
F
2、下列物体中没有受到浮力作用的是(　　)
A.在水中嬉戏的小鸭　
B.在蓝天飞翔的老鹰
C.深海潜游的鲸鱼　
D.深入河底的桥墩
3、在容器中,有甲、乙、丙三个物体,如图所示,物体甲与容器壁接触的部分都密闭.当往容器内倒水时,没有受到浮力的物体是(　　)
A.乙 B.丙
C.甲 D.无法判断
4、一个鸡蛋静止在一个盛有盐水的容器中，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（ ）
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
铝块
在水中下沉的铝块，有没有受到浮力？
漂浮的物体受到浮力
①在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出测力计的示数F1 ，即铝块的重力为：F1=G=2.2N
②把铝块浸没在水中，发现弹簧测力计的示数为：F2=1.5N
弹簧测力计的示数为什么会变小？
受力分析：
根据力的平衡条件可知：F浮+F2=G
得出: F浮=G–F2=F1–F2 。
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、浮力F浮和拉力F2 。
F浮=F1–F2
F1
G
F浮
F2
G
F1=G
F浮+F2=G
用“称重法”测量物体浸在液体中所受的浮力
浮力的大小等于弹簧测力计示数减小的数值。
F浮=F1-F2=2.2N-1.5N=0.7N
这种测量浮力大小的方法叫“称重法”。
1、测量物体在空气中受的重力F1 = G
F1=2.2N
F2=1.5N
2、将物体物体浸在水中，读出测力计的拉力F2
【方法指导】
1、如图A所示，物体的重力G= N，如图B所示，物体浸在水中时弹簧测力计的示数为F拉= N，则物体所受的浮力F浮= N。
2、有一块合金的质量为10kg，全部浸没在水中时需要用竖直向上80N的力，才能保持其在水中静止且不接触容器底部。则合金块所受浮力是 ，方向 。（g= 10N/kg ）
3、如图所示是认识浮力的探究实验.
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如(甲)实验所示,物重G=　 　 N.
(2)当用手向上托物体时,如(乙)实验所示,手对物体向上的托力F=　　 N.
(3)当物体浸入水后,如(丙)实验所示.将(丙)实验与(甲)、(乙)实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力.水对物体的浮力F浮=　 　 N.
(4)该实验中建立浮力概念时,所采用的物理方法是　 　.
【知识链接】
液体压强的特点： 。
二、浮力产生的原因
h1
h2
上、下表面所受压力的关系
因为：p向上＞ p向下
又因为：F=PS
所以：F向上＞ F向下
边长为L的立方体位于水面下h 深处
四个侧面所受压力关系:F合=0
上、下两面所受压力关系
∵ p向上＞ p向下
∴ F向上＞ F向下
F浮= F向上-F向下
浮力产生的原因：物体上、下表面受到液体对它的压力差。
F浮= F向上-F向下
①将乒乓球放入瓶内，向瓶里倒水，乒乓球不浮起。
②将瓶下口堵住，乒乓球浮起。
【做一做　想一想】
G
F压
1. 将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中，然后向瓶内注入水将乒乓球浸没，如图所示，乒乓球保持静止状态，则乒乓球（ ）
A. 仍受水的浮力　　　　　　　　　　　　
B．不受水的浮力，也不受水对它的压力
C．不受水的浮力，但受水对它的压力
D．处于图示状态，是由于大气压的作用
2、如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是（　　）
A. M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B. M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
C. M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D. M上、下表面受到水压力的合力等于M受到的重力
3．如图所示，用细绳将一物体系在容器底部，若物体所受浮力为10 N，上表面受到水向下的压力为4 N，则物体下表面受到水向上的压力为( )
A．4 N　　　B．6 N　　　C．14 N　　　D．7 N
4、边长为5cm的正方体金属块，完全浸入水中，其上表面距离水面5cm，则金属块上表面受到水的压力为 N，金属块下表面受到水的压力为 N，金属块受到的浮力为 N。（g取10N/kg）
5、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。
甲图说明_____________________________________________________，乙图说明_________________________________________。______图可以说明浮力的产生原因。
甲
乙
把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？
浮力大小和什么因素有关？
猜 想
可能跟… …有关。
【提出问题】
【试一试，并回答】
【猜想假设】
猜想1:
人在水中会下沉，但是在死海中却能漂浮于水面，这是因为死海的海水密度很大。由此猜想，物体受到的浮力大小可能与液体的密度有关。
三、探究浮力大小与哪些因素有关
猜想2:
将易拉罐按入水中时，易拉罐浸入的体积越大，所需的力越大。由此猜想，物体受到的浮力大小可能与物体浸入液体中的体积有关或与浸入水中的深度有关。
猜想3:
木头在水中是漂浮的，但铁块在水中会下沉。由此猜想，物体受到的浮力大小可能与物体的密度有关。
【设计实验】
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。
F浮 =F1 -F2
2、测量浮力的方法（称重法）：
实验方法：1、控制变量法
F1
F2
圆柱体
弹簧测力计
【实验器材】
弹簧测力计、圆柱体、酒精、水、盐水、体积相等的铝块与铁块等。
铝块
铁块
1、探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系
（1）控制 一定 ，改变________________；
（2）步骤：①先用弹簧测力计在空气中称出铝块的重力②把弹簧测力计下悬挂的铝块缓慢浸没水中，并分别停在不同的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。
物体浸在液体中的深度h 较浅 较深 更深
重力G / N 1.8 1.8 1.8
弹簧测力计示数F/ N 1.2 1.2 1.2
浮力F浮/ N
（3）记录数据，计算浮力:
0.6
0.6
0.6
（4）实验结论：浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关。
课堂影院——《探究浮力的大小与深度的关系》
2、探究浮力大小与物体浸入液体体积的关系
（1）控制 一定 ，改变________________；
（2）步骤：①先用弹簧测力计在空气中称出铝块的重力②用弹簧测力计提着柱状物体缓慢浸入水中，逐渐增大浸在水中的体积，读取弹簧测力计的示数并记录。
物体浸在液体中的体积V 较小 较大 浸没
重力G / N 1.8 1.8 1.8
弹簧测力计示数F/ N 1.6 1.4 1.1
浮力F浮/ N
（3）记录数据，计算浮力:
0.2
0.4
0.7
（4）实验结论：
浮力的大小跟物体浸在液体的体积有关，同种液体，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。
演示实验——《探究浮力的大小与浸入液体体积的关系》
3、探究浮力大小与液体密度的关系
（1）控制 一定 ，改变________________；
（2）步骤：①先用弹簧测力计在空气中称出铝块的重力②把悬挂在弹簧测力计下的铝块先后浸没在酒精、水、盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。
液体种类 酒精 水 盐水
重力G / N 1.8 1.8 1.8
弹簧测力计示数F / N 1.2 1.1 0.9
浮力F浮 / N
(3)记录数据，计算浮力:
0.6
0.7
0.9
(4)实验结论：
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，浮力越大。
演示实验——《探究浮力的大小与液体密度的关系》
3、探究浮力大小与物体密度的关系
（1）控制 一定 ，改变________________；
（2）步骤：①先用弹簧测力计在空气中称出铝块和铁块的重力②把体积相等的铝块、铁块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。
固体种类 铝块 铁块
重力G / N 1.8 4.5
弹簧测力计示数F/ N 1.1 3.8
浮力F浮/ N
（3）记录数据，计算浮力:
0.7
0.7
（4）实验结论
浮力的大小跟固体的密度无关，不同的物体浸入同种液体的体积相同时，所受浮力相等。
浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度、物体浸在液体的体积有关。物体浸在液体中体积一定时，液体密度越大，浮力越大。
在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大
注：
1、当物体浸没在液体中时，所受的浮力与物体在液体中的深度无关。
2、浮力大小与物体的形状、物体的密度、物体的重力均无关。
四、决定浮力F浮大小的因素
液体的密度 ρ液
决定浮力F浮大小的因素
浸在液体的体积V浸
一、浮力：
1.定义：浸在液体(或气体)中的物体受到向上的托力。
2.施力物体：液体或气体
3.方向：竖直向上
4.称量法：F浮 = G物－ F拉
二、浮力产生的原因：
浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力差。
即：(压力差法) F浮=F向上-F向下
三、影响浮力大小的因素：
浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度、物体浸在液体中的体积有关。
1、在容器中,有甲、乙、丙三个物体,如图所示,物体甲与容器壁接触的部分都密闭.当往容器内倒水时,没有受到浮力的物体是(　　)
A.乙
B.丙
C.甲
D.无法判断
2、小明“探究影响浮力大小的因素”，他把同一金属块挂在弹簧测力计上，进行了图示的实验，下列说法中，正确的是（ ）
A．乙、丁两次实验可以探究浮力大小与浸入液体深度是否有关
B．乙、丙两次实验可以探究浮力大小与浸入液体体积是否有关
C．丙、丁两次实验可以探究浮力大小与液体密度是否有关
D．为了探究浮力大小与物体质量是否有关，应再选择质量、体积都不同的物体进行探究
3、（2020·山东）如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（ ）
A．没有受到水的压力，但受到水的浮力
B．没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
C．受到水的压力，没有受到水的浮力
D．受到水的压力，也受到水的浮力
4、潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力(　)
A.逐渐增大　 B.逐渐减小　
C.始终不变　 D.先增大后不变
5、如图所示，将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，它所受到的(　　)
A．上、下压力差不等，浮力相等
B．上、下压力差不等，浮力不等
C．上、下压力差相等，浮力不等
D．上、下压力差相等，浮力相等
6、将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没.下列对矿泉水瓶受到浮力的分析中,不正确的是(　　)
A.矿泉水瓶受到水对它的浮力　
B.浮力的方向竖直向上
C.排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大
7、如图所示,甲、乙、丙分别是体积相同、形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时(均没有与容器底部紧密贴合),关于它们受到的浮力,下列说法正确的是(　　)
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
8．如图所示，体积相同的A、B、C三个球，则它们所受浮力最大的是（ ）
A．A球
B．B球
C．C球
D．B球和C球
9．如图所示是小金鱼吐出的小气泡自深水处向上冒的过程，下列对小气泡所受浮力和水对它的压强变化情况描述正确的是( )
A.浮力不变，压强逐渐减小
B．浮力变大，压强逐渐减小
C．浮力变大，压强不变
D．浮力不变，压强不变
10．绳子的下端系着一个铁块，当铁块浸没在水中后剪断绳子，铁块下沉的过程中它受到的浮力将（ ）
A .逐渐变大
B．逐渐变小
C. 保持不变
D．变为零
11.如图所示是一位男生巧用物理知识将帽子送给楼上女生的情景。此过程中应用的关键知识是（ ）
A.气球受到重力
B.帽子质量大于气球质量
C.帽子密度大于气球密度
D.空气对物体有浮力作用
12、（2019 临沂）将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测力计示数的减小值相同，则这两个物体必定有相同的（ ）

密度 B.体积 C.质量 D.重量
13、（2020·济南）潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2m深继续下潜的过程中，他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是（不考虑海水的密度变化）( )
A．浮力逐渐变大，压强不变
B．浮力逐渐变大，压强逐渐变大
C．浮力不变，压强逐渐变大
D．浮力逐渐变小，压强逐渐变大
14、（2020·河北）把等质量的实心铜球和铁球分别挂在弹簧测力计下并浸没在水中，则（　　）
A．挂铁球的弹簧测力计示数较大
B．挂铜球的弹簧测力计示数较大
C．两弹簧测力计的示数一样大
D．无法判断
15、（2020·山东）游泳的人从河边的浅水区走向深水区的过程中，若水底布满小石头，脚底疼痛感觉会减弱。针对这一现象，同学们经过讨论形成了下面四个问题。你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是（　　）
A．脚底疼痛感觉为什么越来越弱？
B．脚底受到的支持力与哪些因素有关？
C．物体所受浮力大小与哪些因素有关？
D．物体所受浮力大小与排开液体的体积有什么关系？
16、（2020 长沙）如图所示，一个重为10N的实心金属块，挂在弹簧测力计下并浸入水中（弹簧测力计未画出），当金属块的体积的1/3浸入水中静止时，弹簧测力计的示数为8N。当把金属块全部浸入水中并碰到杯底时，弹簧测力计的示数( )
A.可能是6N
B.可能是8N
C.可能是2N
D.以上答案均错
17、如图所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓缓浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，下列如图所示能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下面到水面距离h关系的图是（ ）
18．如图所示，弹簧测力计下端悬挂一高度为L，质量为m的圆柱体，它在水中受到最大浮力为，圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后，测力计示数F拉与浸入水中深度h关系图正确的是(　　)
A B C D
19、如图所示，是探究同一物体浸在液体中所受浮力大小与哪些因素有关的实验过程。
①比较甲、乙两次实验可得出：__________________________________。
②乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与 的关系。
③由丙、丁两次实验可知：_________________________________________。
20、（2021 十堰）物理兴趣小组在探究浮力的大小与哪些因素有关时（如图甲），他们先用弹簧测力计称出长方体铁块的重力，再把铁块置于水面上方某一位置，将铁块缓慢下移，并逐渐浸入水中至不同深度处，他们根据记录的实验数据绘制出弹簧测力计示数F与铁块下降高度h关系的图象（如图乙）。
（1）铁块浸没水中之前，弹簧测力计的示数变化说明了浮力的大小与　 　有关；
（2）铁块浸没在水中受到水的浮力为　 　N；此时他们保持铁块浸没在水中不动，向水里加入适量的食盐并搅拌，发现弹簧测力计的示数　 　（选填“变大”或“变小”），说明浮力的大小与液体密度有关。
21．（2020·云南）某物理小组的同学们对影响浮力大小的因素进行探究。
小敏猜想：浮力的大小与深度有关。
小乐猜想：浮力的大小与排开液体的体积有关。
小惠猜想：浮力的大小与排开液体的密度有关。
根据猜想他们进行了如图所示的实验。
(1)图乙中物块A受到的浮力是___________N。
(2)分析丙、乙可知，物块A完全浸没后受到的浮力比部分没入受到的浮力增大了，可见浸在液体中的物体受到的浮力大小与___________有关。
(3)分析丙、丁可知，浮力大小与物体浸没的深度___________（选填“有关”或“无关”）。
(4)为了探究浮力大小与液体的密度是否有关，小惠选择乙、戊进行分析___________（选填“能”或“不能”）得出正确结论，原因是___________
(5)完成上述实验后，同学们又大胆猜测：“浸在液体中的物体受到的浮力是否与物体的密度有关”，请你帮助同学们完成此探究。实验中应保持排开液体的体积和液体的密度___________（选填“改变”或“不变”），改变___________此实验运用了___________法。
22、小薇同学制作了如图13所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜，形变程度越大，说明它所受的液体压强越 .
(2)实验时的情形如图14所示，比较甲图和 图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大.
(3)比较甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部的压强与液体的 有关
(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①她先向溢水杯中注水，直到水从溢水杯口流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口 。
②用细线悬挂在弹簧测力计下的探头刚好浸没,如图14丁所示,此时弹簧测力计的示数为 _ N,溢出的水全部流入小量筒中，排开水的体积为 mL,此时探头所受的浮力为 N;
③探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长),排开水的质量
(选填“变大”“变小”或“不变”) ,弹簀测力计的示数会 ， (选填字母).
A.一直变大 B.先不变后变小. C.先变大后变小. D.先变小后变大