教科版物理八年级下册 10.3 科学探究：浮力的大小（课件）（25张）

(共25张PPT)
第3节 科学探究：浮力的大小
第十章 流体的力现象
　 古希腊科学家阿基米德在洗澡时发现，身体越往下浸，从盆中溢出的水越多，感觉身体越轻。由此他想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？
阿基米德的启示
阿基米德（约公元前287～212)
古希腊物理学家、数学家
1. 浮力的大小与什么因素有关
猜想1：浮力可能与液体的密度有关
猜想4：浮力可能与物体的体积有关
猜想3：浮力可能与物体浸没在液体的深度有关
猜想2：浮力可能与物体的密度有关
实验猜想：
实验探究：影响浮力大小的因素
通过上面的器材我们应用控制变量法研究浮力大小与哪些因素有关
铁块
铁块
铜块
清水
浓盐水
1
2
3
设计实验——猜想1：
结论：浮力的大小跟液体的密度有关
浓盐水
清水
浮力可能与液体的密度有关
设计实验——猜想2：
结论：浮力的大小跟物体的密度无关
A
B
清水
清水
浮力可能与物体的密度有关
结论：浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关
设计实验——猜想3：
清水
清水
清水
浮力可能与物体浸没在液体的深度有关
设计实验——猜想4：
结论：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关
清水
清水
清水
浮力可能与物体的体积有关
分析归纳：
物体所受的浮力可能与
排开液体所受的重力有关
m排
G排
V排
1.浮力随液体密度增大而增大
2.浮力的大小与物体的密度无关
3.浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
4.浮力随物体浸在液体中的体积（物体排开的液体的体积）增大而增大
2.阿基米德原理
实验探究：浮力大小与排开液体的关系
（2）制订计划与设计实验
①F浮如何测？G排如何测？
②为什么要收集溢出的水？
怎样使收集的水恰为排开的水？
③用什么样的容器接水？如何测排开的水重？
④怎样安排实验顺序最为合理，为什么？
（1）提出问题：F浮与G排有什么关系？
①G物=______N
②F拉=______N； F浮=G物 － F拉= ______N；
③G杯和水=______N；G杯=______N
G排 = G杯和水－ G杯=_____N
比较F浮与G排 ，你发现了什么？
（3）进行实验与收集证据
2.5
1.5
1.0
1.5
0.5
1.0
1.内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受到的重力。
2.数学表达式：F浮=G排
阿基米德原理
4.适用范围：液体和气体
3.用于计算的导出式：
F浮= G排= m排g= r液 gV排
公式法
1．区分：浸没、浸入、浸在、没入；
2. F浮＝r液 gV排 r液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积；
3. F浮＝ r液 gV排
表明浮力大小只和 r液、V排有关，
浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
关于阿基米德原理的讨论
对阿基米德原理的理解
（1）物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。
浸没
部分浸入
（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A．浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B．部分浸入时： V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
（3）同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同。
根据公式 F浮=ρ液gV排 ，浸没时， V排 = V物 ，当
ρ液不同时，浮力也随之变化。
（4）阿基米德原理同样适用于气体。
阿基米德原理的应用
无论物体是漂浮，悬浮还是沉在水中，它所受的浮力都等于排开的水所受到的重力。
讨论交流：死海之谜
在死海，海水的密度很高。人们可以轻松地在海面仰卧，甚至还可以看书呢！
你知道这是什么道理吗？提出你的解释。和同学交流。
边长为3cm，密度为2×103kg/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（如右图），浮在水面，小船所受浮力是多少？(g=10N/kg)
解：立方体橡皮泥块的体积V=L3=（3cm）3=27cm3=2.7×10-5m3；
橡皮泥浸没在水中，V排=V，
受到的浮力是
F浮1=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2.7×10-5m3=0.27N。
如果把这块橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，
则根据漂浮的条件：所受的浮力是
F浮2=G=mg=ρVg=2×103kg/m3×10N/kg×2.7×10-5m3=0.54N。
课堂小结
1.浮力大小与什么因素有关
2.阿基米德原理
物体所受浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体中的体积有关，而与物体的形状、体积、密度、浸没深度等因素无关。
公式表示： F浮= G排= m排g= r液 gV排
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。
随堂训练
1.下列关于浮力的说法中，正确的是（ ）
A.物体在液体中浸得越深，受到的浮力越大
B.物体的体积越大，受到的浮力越大
C.物体受的重力越小，受到的浮力越大
D.物体排开液体的重力越大，受到的浮力越大
D
先不变后变小
2.乒乓球从水中上浮到水面的过程中，所受浮力大小如何变化？
A
B
3.如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？
F浮A< F浮B
4.一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是 N。（g取10 N/kg）
1
解析：根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
　 据题意V排＝V/3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N