第十章浮力复习课件2021-2022学年人教版八年级下册物理(共40张PPT)

(共40张PPT)
杠杆轻撬，一个世界从此转动；王冠潜底，一条定理出水面。苹果落地，人类飞向太空；蝴蝶振羽，风云为之色变。三棱镜中折射出七色彩虹；
大荒原上升腾起蘑菇烟尘。
是什么揭示了世界的奥秘？是什么改变着我们的生活？是什么推动着人类文明的进步？是物理学！正是物理学奠定了自然科学的基础，解释了我们的世界！我们尊重着物理学，热爱着物理学，让我们用自己火热的心拥抱美丽神奇的物理世界吧！
第十章 《浮力》　
基础知识梳理
孙守华 杨敏
提出问题：
乒乓球受到浮力上浮而漂浮在水面上，那么在水中下沉的铝块受到浮力吗？
演示实验
用手把乒乓球、金属块同时浸没在水中，松开手后，会看到什么现象？
G=15N
F示 = 8N
演示实验（数据参考）
两次实验中：
1.测力计的示数有变化吗？
2.变化了多少？
3.说明什么问题？
铝块受到的浮力
是多大？
通过此实验,得出求浮力大小的公式：
F浮 = G – F示
（ F示是物体在液体中时测力计的示数 ）
根据以上的实验：请回答浮力的定义，方向以及施力物体。
称重法
1、定义：
浸在液体中的物体，受到_______的力叫浮力。
2．符号：
F浮
3．浮力的方向：
竖直向上
4．浮力的施力物体：
液体
或气体
一、浮力（F浮）
向上
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。
演示实验
实验现象:
二、浮力产生的原因
？
h2
h1
F1
F2
四个侧面
深度相等，压强相等，方向相反，压力平衡，合力为0,相互抵消。
上表面
p1=ρgh1
F1=p1S
压力F1方向竖直向下
p2=ρgh2
下表面
F2=p2S
压力F2方向竖直向上
h2>h1
p2>p1，F2>F1
所以F浮
1.浮力产生的原因：
浸在液体中的物体所受浮力等于上下表面受到的_______。
2.浮力的方向是___________的。
=
压力差
竖直向上
F1
F2
-
质疑与揭秘
？
因为浮力产生的原因是液体对物体向上与向下的压力差。
瓶盖没堵住瓶口时，只有向下的压力，没有向上的压力，这时球不受浮力，所以不浮起。
瓶盖堵住瓶口时，乒乓球的下部蓄有水，这时就有向上的压力了。球在浮力的作用下上浮。
1.（18 上海）弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数 是 15 N，当把零件浸没水中时，测力计的示数是 8 N。
求：金属零件所受浮力为_______N。
G
F示
F浮 =
G - F示
=15N – 8N = 7N
2. 一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力是5N，底部受到水的压力是13N，你认为这个物体受到的浮力为_____N。
F浮=
F2 - F1
= 13N - 5N = 8N
称重法
压力差法
链接中考
图1
图2
图3
图4
探究实验
F浮=G-F拉
G排=G2-G1
G1
G2
F拉
G
是否相等
3N
1.1N
2.2N
0.3N
F浮=1.9N
G排= 1.9N
相等
浮力F浮与物体排开液体重力G排的关系
模拟实验
1．阿基米德原理的内容：
浸在液体中的物体受到 _______的浮力，浮力的大小等于它 _____________所受的________。
2．数学表达式： ___________
3．请你根据重力公式G=mg及质量公式m= r V。
推导出用于计算的导出式：
F浮 = G排 = _______ = _________
二、 浮力的大小
排开的液体
F浮=G排
m排g
r液 gV排
向上
适用范围：
液体和气体
重力
物体“浸在液体里”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况。
当浸没时，
V排=V浸=V物
当部分浸入时，
V排=V浸V排
V排
浸没
部分浸入
拓展1：关于V排
3. 由推导公式F浮＝ r液 gV排 可知：
浮力的大小 只 和 _____ 、_____有关。
浮力大小与物体的形状、物体的密度，浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等其他因素________。
拓展2：关于阿基米德原理的讨论
2. 在公式F浮＝r液 gV排中，请回答：
这里r液 —— 是指 ______________；
这里V排 —— 是指 _________________________；
液体的密度
物体排开的液体的体积
无关
r液 V排
3. 阿基米德原理法（公式法）
F浮＝G排 = m排g = ρ液gＶ排
2. 压力差法
F浮 = F2 – F1
1. 称重法
F浮＝G － F示
拓展3：求浮力大小的三种方法
G
F示
1.浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于( )。
A. 物体的体积和液体的密度
B. 物体的密度和物体浸入液体的深度
C. 物体浸入液体的体积和液体的密度
D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形状等因素
C
链接中考
2.（18福州）将重6N的物块放入盛满水的烧杯中，从杯中溢出4N的水，则物块受到的浮力是（ ）
A、10N B、6N C、4N D、2N
3. (哈尔滨18) 用手把体积为5×10-4m3的球浸没在水中，球受到的浮力是多少N？ ( g=10N/kg)
G排
C
球受到的浮力
F浮= G排液= ρ液 gV排
= 103 kg / m3 ×10 N / kg ×5×10-4m3
=5N
V排= V球
解：
因为球浸没在水中，所以V排= V球= 5×10-4m3
4.一个在节日放飞的气球，体积是620m3。这个气球在地面附近受到的浮力有多大？
设地面附近气温是0℃，气压是1×105 Pa，空气的密度是1.29 kg / m3 。
气球受到的空气浮力
F浮= G排空气= ρ空气 gV排
= 1.29 kg / m3 ×10 N / kg ×620m3
= 7998 N
解：
因为气球浸没在空气中，所以V排空气= V球= 620m3
5、在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.5N。当把零件浸没在密度为0.8× 103kg/m3的油中时，测力计的示数是6.6N，金属零件的体积？g=10N/kg）
因为零件浸没在油中，
所以零件的体积 V 等于排开的油的体积 V排。
解：先用称重法求零件受到的浮力
F浮=G-F示=7.5N - 6.6N=0.9N
F浮
V=V排= =
= 1.125 ×10-4m3
ρ液ｇ
0.9N
0.8×103kg/m3×10N/kg
6.某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度：她把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铁块在空气中时测力计的示数是4.74N，把铁块浸没在该液体中时测力计的示数是4.11N，该液体的密度是多少？ 铁的密度是7.9 kg / m3 ， g=10N/kg。
因为铁块浸没在液体中， V排=V铁= 0.6×10-4m3
解：先用称重法求出铁块受到的浮力
F浮=G-F示=4.74N – 4.11N=0.63N
F浮
ρ液= = = 1.05×103kg/m3
ｇV排
0.63N
10N/kg×0.6×10-4m3
m铁
V铁= = = = 0.6×10-4m3
ρ铁
4.74N
10N/kg×7.9×103kg/m3
G铁
ｇρ铁
2.石块的体积
V石=V排 =
7. 在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N，求该石块是密度（取g=10N/kg）
收获：本题提供了一种用称重法测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法.
分析：要求出石块的密度，关键得先求出它的体积；
石块浸没在水中时，V石=V排。（这是关键点）
解：1.先用称重法求出浮力 F浮=G – F示 = 5N 2N=3N
3.石块的密度
一、物体的浮沉条件（从物体受力角度）
F浮
G
F浮
G
F浮
G
当 F浮＞G物 时，
物体______ 。
当F浮=G物 时，
物体______ 。
当 F浮＜G物 时，
物体______ 。
浸没在液体中的物体受到哪两个力的作用？
上浮
悬浮
下沉
二、物体的浮沉条件（从物体和液体的密度角度）
再联系金属块在水中下沉，
木块在水中上浮等具体实例，
从物体密度与液体密度的大小
关系回答物体的浮沉条件。
当 ρ物 ρ液 ， 物体上浮(如木块) 。
当 ρ物 ρ液 ， 物体悬浮。
当 ρ物 ρ液 ， 物体下沉（如金属块）。
＞
=
＜
F浮﹥G物
物上浮
F浮=？
G=2N
F浮=5N
G=2N
在露出液面前浮力如何变化？
逐渐露出液面时浮力如何变化？
F浮=？
G=2N
浮力减小到多大停止上浮？
F浮=？
G=2N
F浮=？
G=2N
F浮=？
G=2N
5N
4N
3N
2N
5N
拓展1．物体在液体中上浮的最终结果是什么状态？(数据供参考）
1.物体在液体中上浮的最终结果是 _______ 在液面上。
漂浮
结论一
2.漂浮在液面上的物体受到的浮力_______物体的重力。
等于
结论二---求浮力的第四种方法（二力平衡法）
当物体漂浮在液面上或悬浮在液体里
时，据二力平衡知识可知， ？？
F浮=G物
自测：鹅的重力是30N，求大白鹅受到的浮力是多少？
因为F浮＜G
F浮
G
沉底
F浮
G
支持力FN
所以物体下沉
静止状态
拓展2．下沉的最终结果是沉到容器底部
三力平衡
F浮 + FN = G
（1）工作原理：将钢铁做制成___________的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。
（2）排水量（m排）：
排水量就是轮船_______时排开的水的_________。
（3）吃水线（满载）
1.轮 船
二、浮力的应用
空 心
因为轮船漂浮在水面上
∴ F浮_____G总
而F浮= G排 = m排 g
G总 = m总g =（m船+m货）g
∴ m排 = m船 + m货
满载
质量
=
潜水艇工作原理：
所受浮力F浮不变，靠改变______________上浮和下潜。
演示实验-----模拟潜水艇：
用注射器向密封的瓶内打气，将瓶内的水排出，瓶向上浮起。
2.潜水艇
自身重力
气球、飞艇内部充有氢气或氦气，热气球里用的是被燃烧器加热的热空气，它们的密度_______空气密度。 它们都是靠___________升空。
3.气球和飞艇
小于
空气浮力
1.　重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ）
A．浮在水面上 B．沉到水底
C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能
【解析】
根据阿基米德原理
F浮 = ρ水 gV排
=1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3
=4.9 N<15 N
∵ F浮B
链接中考
2.一艘轮船从河里驶入海里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ； 它排开水的体积 。
（填“变大”“变小”或“不变”）
不变
不变
变小
∵ F河浮= F海浮 而 F浮= ρ液 g V排
∴ ρ河水 g V排河水 = ρ海水g V排海水
∵ ρ河水< ρ海水 ∴ V排河水 ____V排海水
【解析】
轮船漂浮在河面上，F河浮 ____G船 ；
驶入海里也漂浮在海面上,F海浮____ G船。
∵ G船不变， ∴ F河浮 ____ F海浮 ∴ F浮 __________
=
=
不变
=
>
河水
海水
1.都是漂浮状态，浮力都等于重力，所以浮力相等。
2.类比：河水密度小（小孩），海水密度大（大人），
海水就好像大人，力气大，有劲，海水把船托的更高。
所以船体更上浮一些。排开水的体积变小。
回扣题目
3. 将一支密度计分别放入甲乙两种不同的液体中，两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙， 静止时密度计所受浮力分别为F甲浮、F乙浮。
则F甲浮 F乙浮，ρ甲 ρ乙。
＞
=
【解析】
∵密度计是漂浮在液面上的。
∴ F甲浮 _____ G计 F乙浮 _______ G计 ∴ F甲浮 _______F乙浮
∵ F甲浮 = F乙浮
∴ ρ甲 g V排甲 = ρ乙 g V排乙
由图可知，V排甲 ____V排乙
∴ρ甲 _____ ρ乙
=
=
=
＞
<
5.某一木块的体积为200cm3，密度为0.8 ×103 kg/m3。
（1）把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水中？
（2）木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？
解：（1）解法一：
∵ ρ木< ρ水 ∴ 木块不能悬浮在水中，而是上浮，最终漂浮在水面。
解法二：
先统一单位：200cm3 = 200×10-6 m3 = 2×10-4 m3
木块浸没在水中时，所受浮力
F浮 = ρ水 gV排 = 1.0 ×103 kg/m3 ×10 N/kg×2×10-4 m3 =2 N
而木块的重力
G木= m木g = ρ木gV木
= 0.8 ×103 kg/m3 ×10 N/kg×2×10-4 m3 =1.6 N
∵ F浮>G木
∴ 木块在水中上浮，最终漂浮在水面。
5.某一木块的体积为200cm3，密度为0.8 ×103 kg/m3。
（2）木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？
解：（2）
∵ 木块在水中上浮，最终结果是漂浮在水面上。
∴据二力平衡知识可得：
漂浮在水面上的木块受到的浮力F浮 = G木=1.6N
F浮
V浸 = V排
ρ水 g
1.6N
1.0 ×103 kg/m3 ×10N/kg
浸在水中的体积
=
=
=
1.6×10-4 m3
=
160cm3
6.体积为120cm3的一块固体，重1.8N，放在密度为1.1 ×103 kg/m3的盐水中。（1）为什么会下沉？
（2）当固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？
解：（1）解法一：
解法二：
固体浸没在盐水中时，所受浮力
F浮 = ρ盐水 gV排 = 1.1 ×103 kg/m3 ×10 N/kg×1.2×10-4 m3 =1.32 N
而固体的重力 G固= 1.8N
∵ F浮∴固体在盐水中下沉，最后下沉到容器底部。
∵ ρ固>ρ盐水 ∴ 固体在盐水中下沉。
1.8N
10N/kg×1.2 ×10-4 m3
=
m
ρ固
V
=
G
gV
=
120cm3 =120×10-6 m3 = 1.2×10-4 m3
=
1.5×103 kg/m3
F浮
G
沉底
F浮
G
支持力F支
静止状态
三力平衡
F浮 + F支 = G
（2）当固体沉底时，处于静止状态，竖直向上的浮力和支持力与竖直 向下的重力平衡。即 F浮 + F支= G
∴ 器底对它的支持力F支= G - F浮= 1.8N-1.32N = 0.48N
6.（2）当固体浸没在盐水中静止时，器底对它的支持力有多大？
7.一个飞艇充入气体后的质量是1.5t，体积为1500m3。 当装入多少货物时，飞艇能够悬浮在空中？空气的密度为1.29 kg/m3 。
F浮
G艇
G货
【解析】
飞艇能够悬浮在空中时，处于静止状态。
所以受到平衡力。
即F浮=G货+G艇
G艇=mg=1.5×103 kg×10N/kg= 1.5×104 N
F浮= ρ气 gV排 = 1.29 kg/m3 ×10 N/kg×1500 m3 =1.935 ×104 N
G货=F浮 G艇= 1.935 ×104 N 1.5×104 N=4.35 ×103 N