(共32张PPT)
第一章 水和水的溶液
浙教版八年级上册
第3节 水的浮力
－－－阿基米德原理
教学目标
科学观念：能通过实验的方法，探究浮力大小跟哪些因素有关，
并概括出阿基米德原理；能用弹簧测力计测量浮力，能用
阿基米德原理计算浮力；
科学思维：学会操作访谈录、分析和认证，能运用原理解决简
单的浮力计算问题；
探究实践：探究浮力大小与排开的水的重力关系；
态度责任：通过故事感受阿基米德刻苦钻研、勤奋执着的学习
品质，培养严谨的科学态度和协作的精神。
新知导入
说一说，如何利用称重法计算浮力？
方法：
1）先测出物体在空气中的重力G物；
2）然后测出物体浸入液体中时测力计的示数F拉；
3）两者之差就是液体对物体的浮力：F浮 = G物 – F拉
问题：
是否还有其他方法可求得浮力？
浮力大小与什么因素有关？
活动1
1、在如图所示的活动中，用手将塑料瓶浸入水中，感觉瓶子向上顶。瓶子向上顶说明了什么？水槽中的水发生了什么变化？
浮力的大小相关因素的探究
瓶子受到竖直向上的浮力；
瓶子浸入水中时，水槽中的水面上升。
2、水槽中的水面为什么会上升？
水面会上升是因为瓶子浸入水中后，会排开一部分水。
3、塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。根据 这一事实，你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢？
浮力的大小可能跟物体排开水的多少有关。
活动2
将物体缓慢浸入液体中直至浸没，计算b-d中物体受到的浮力大小。通过计算，你有什么发现和想法？
Fa=G物＝8N；
Fb=G物-F拉＝8N－7.6N＝0.4N；
Fc=G物-F拉＝8N－7.0N＝1.0N；
Fd=G物-F拉＝8N－7.0N＝1.0N；
通过b与c浮力大小比较，可知:
;
通过c与d浮力大小比较，可知:
;
猜想：物体受到的浮力大小可能
与 有关。
物体浸入液体中体积越大排开的水越多，物体受到浮力越大
物体排开的液体体积
浸没后，物体受到的浮力不变
实验探究
探究：浮力的大小与排开水的重力的关系
思考：
1）如何测量浮力的大小？
2）如何获得排开的水？
3）如何测量排开的水受到的重力？
称重法测浮力：F浮 = G物 – F拉
将物体浸入溢水杯的水中，并让排开的水流进一个空杯子中。
称量空杯子重力、装排开水的杯子的总重力：
G排水=G杯+水－G杯
实验探究
4）想一想，需要哪些实验仪器？
测力计和物块
铁架台
溢水杯、小空杯、水
量筒
实验探究
5）实验步骤怎样安排？
第1步：先测量出物块的重力；
第2步：溢水杯中装满水，溢水口对准小空杯；
第3步：将测力计下的物块慢慢浸入水中；使流出的水全部流进小空杯中；
第4步：当水不再流出时，读出测力计的示数F拉；
第5步：将小杯子中的水全部倒入量筒中，测出这部分水的体积V；并用G＝mg=ρvg求出排开的水的重力G排水；(测排开水的体积是否还有其他方法？)
实验探究
6）实验表格如何设计？（最后可将每组的数据填在同一张表格中）
物体重力G物/N 物体在水中时测力计示数F拉/N 排开水的体积V/cm3 排开水受到的重力G排水/N
第1组
第2组
第3组
第4组
实验探究
7）实验数据怎样处理？
①求出物体受到的浮力大小：F浮＝G物－F拉＝ ；
②获取排开水受到的重力：G排水＝ρ水gV排＝ ；
③比较F浮与G排水之间的大小，得出结论。
分组实验
探究：物体受到的浮力大小与物体排开的水所受重力之间的关系
（4人一组）
第1步：先测量出物块的重力G物，填入表格中；
第2步：溢水杯中装满水，溢水口对准小空杯；
第3步：将测力计下的物块慢慢浸入水中；使流出的水全部流进小空杯中；
第4步：当水不再流出时，读出测力计的示数F拉，填入表格中；
第5步：将小杯子中的水全部倒入量筒中，测出这部分水的体积V，填入表格中；
物体重力G物/N 物体在水中时测力计示数F拉/N 排开水的体积V/cm3 排开水受到的重力G排水/N
F浮与G排水关系 F浮 G排水
大量实验事实证明：如果把水换成别的液体，仍然可以得出相同的结论。
实验结论
结论：
浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
这个规律称为阿基米德原理。
表达式：
F浮=G排液 =ρ液 gV排液
视频辅助
阿基米德原理实验
（点击图片可播放）
讨论交流
根据阿基米德原理公式F浮=G排液 =ρ液 gV排液；你认为浮力大小与什么因素有关？与物体的重力、体积、形状等因素有关吗？与物体浸入液体中的深度有关吗？
浮力大小肯定与排开的液体的多少（重力）有关，即与液体密度、液体被排开的体积有关，与物体本身体积、重力、形状都无关。若物体未浸没， V排增大，浮力也增大，此时浮力与物体在液体中深度有关；若已浸没，则V排不变，浮力也不变，此时浮力大小与物体在液体中的深度无关。
拓展
浮力大小与液体的密度有关：相同条件下，液体的密度越大，产生的浮力也越大。
（点击图片可播放）
拓展深入
对阿基米德原理的理解：
（1）阿基米德原理阐明了浮力的三要素：浮力作用在浸在液体（或气体）的物体上，其方向是竖直向上的，其大小等于物体所排开的液体（或气体）受到的重力，即F浮=G排液；
（2）“浸在”的含义既包括物体全部体积都没入液体里，也包括物体的一部分体积在液体里面而另一部分体积露出液面的情况；
（3）“排开液体的体积”即V排和物体的体积为V物，它们在数值上不一定相等，当物体浸没在液体里时，V排=V物 ，此时，物体在这种液体中受到浮力最大。如果物体只有一部分体积浸在液体里，则V排＜V物 ，这时V物=V排+V露。当液体的密度ρ一定时，根据F液=ρ液gV排，物体排开液体的体积小，物体受到的浮力就小，物体排开液体的体积大，物体受到的浮力就大，物体受到的浮力跟它排开液体的体积成正比。由此看出浮力的大小跟物体的体积的大小无关，物体的体积再大，浸在液体里的体积很小，它也不会受到多大的浮力。
拓展深入
（4）根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排，当物体排开液体的体积V排一定时，浮力的大小跟液体的密度成正比。即浮力的大小跟液体的密度ρ液、物体排开液体的体积V排有关，而与物体自身的重力、体积、密度、形状无关。浸没在液体里的物体受到的浮力不随物体在液体中的深度的变化而改变。
（5）阿基米德原理也适用于气体：F浮=ρ气gV排，浸在大气里的物体，V排=V物。
阅读
视频：
阿基米德测皇冠体积
例题
例题1、
在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积 0.7 米3 的竹筏，放入河水中时有 1/5 体积浸入水中。
（1）此时竹筏受到的浮力有多大？
（2）要使水对竹筏产生4500 牛的浮力，竹筏应有多大的体积浸入水中？
例题
例题2、
物体在空气中称重时重30牛，把它浸没在水中重10牛，求：
（1）物体所受浮力是多大？
（2）求物体的体积？
（3）求物体的密度？（g取10牛/千克）
解：
（1）F浮=G-F=30N-10N=20N
（2）V=V排=F浮/ρ水g=20N/(1.0×10 kg/m ×10N/kg)=0.002m
（3）ρ=m/V=G/gV=30N/(10N/kg*0.002m )=1.5×10 kg/m
答：（1）浮力20N （2）体积0.002m （3）密度1.5×10 kg/m 。
课堂练习
1、下列说法中正确的是（ ）
A. 物体浸没在水中越深，受的浮力越大
B. 密度较大的物体在水中受的浮力大
C. 重的物体受的浮力小
D. 同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大
D
课堂练习
2、在帮妈妈做家务的时候，某同学发现两根相同体积的筷子，甲浮在水面上，乙沉在水底，如图所示。由此可知甲比乙( )
A. 所受浮力小 B. 质量大
C. 所受压强大 D. 密度大
A
课堂练习
3、如图，三个容器的形状和大小完全相同。内装质量相同的水、盐水和酒精，现在分别往三个容器中加入一质量相同的木块，已知木块均漂浮，则下列说法正确的是（ ）
A.甲容器中的液体是酒精
B.乙容器中木块受到的浮力最大
C.丙容器受到液体对杯底的压强最小
D.三个木块下表面受到液体产生的压力一样大
D
课堂练习
4、如图所示，已知鸡蛋的质量为55克，体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮(图乙)；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B. 图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C. 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D. 图中三种状态下浮力的大小关系是F甲B
课堂练习
5、如图所示，甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，此时两液面相平（注：甲乙两杯的液体均为食盐水）。下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等
B.两杯液体的密度相等
C.在甲杯液体中加入食盐溶解后，鸡蛋会下沉一些
D.两杯液体对容器底部的压强相等
A
课堂练习
6、装有一定体积水的密闭塑料瓶，静止在A液体中，塑料瓶所受浮力为FA（如图甲）；倒置后静止在B液体中，塑料瓶所受浮力为FB（如图乙）；若不计塑料瓶的质量及瓶壁、瓶盖的体积，则下列判断正确的是（ ）
A. FA＜FB B. FA＞FB
C. ρA＜ρB D. ρA＞ρB
C
课堂练习
7、大桥修建时，往往要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离 h逐渐增大，构件所受浮力 F1、钢绳拉力 F 2 随 h 的变化如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A.构件的边长为4m
B.构件密度为3×103kg/m3
C.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D.当构件的下表面距江面4m深时，构件上
表面受到江水的压强为4×104Pa
B
课堂总结
1、阿基米德原理内容：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
2、阿基米德原理公式： F浮=G排液 =ρ液 gV排液
3、阿基米德原理也适用于气体浮力的计算。
4、浮力的大小跟液体的密度ρ液、物体排开液体的体积V排有关，而与物体自身的重力、体积、密度、形状无关。
5、浸没在液体里的物体受到的浮力不随物体在液体中的深度的变化而改变。
板书设计
阿基米德原理：
浸在液体（气体）里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体（气体）受到的重力。
公式： F浮=G排液 =ρ液 gV排液
注意：
F浮只与ρ液、V排有关，与物体的重力、体积、密度、形状无关；
物体浸没后，浮力不变。
作业布置
1、复习本课时内容；
2、完成作业本中相应内容；
3、预习“物体浮沉条件”相关内容。
谢谢
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