初中物理苏科版八年级下册 第十章 浮力复习及拓展（1）课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
冰山一角
请问你能提一个物理问题？
你能提出更深一步的物理问题吗？
浮力复习与拓展（一）
学习目标
1.唤醒与重构浮力概念；
2.会用弹簧测力计测量浮力，并会探究影响浮力大小的因素；
3.认识阿基米德原理，会用它进行简单问题的计算；
4.会将浮力纳入力的概念体系中，形成对浮力的深度理解；
5.会从力与运动关系的角度认识浮与沉的关系。
知识结构
浮力
产生
三要素
力与运动
测量
施力物
作用效果
浮与沉
一、浮力是什么？
二、浮力的测量与探究？（怎么做 ）
三、阿基米德原理--浮力的计算
四、浮力问题的解决之道（为什么这么做？）
梳理与拓展
一、浮力是什么？
回顾：从哪些方面来认识一个力？
认识浮力：
（1）浮力是怎样产生的？
F1
F2
F3
问题：这里体现的科学思想方法？
问题：这里体现什么知识关系？
浮力产生于：
液体对浸入物体向上与向下的压力差
F2=G排水
等效替代
压强与浮力
产生
三要素
测量
F浮
F浮
F浮
问题与讨论
F=G排水
变式．在地面上，放入水中的乒乓球总会漂浮在水面上，而在2021年12月9日神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富的“天宫课堂”中，乒乓球能够停留在水中，如图所示，其原因是乒乓球和其排开的液体所受的 ▲ 力均近似为零．
例题1 ． 2022 年 3 月 23 日“天宫课堂”第二课开讲了：环绕地球飞行的空间站中可近似看作“零重力”环境，“太空教师”王亚平从水袋里挤出了一些水，这些水变成球形，悬浮在天宫中，接着向水球内注入一个气泡，气泡会悬在水球中央，此时气泡 ▲ （受到/不受）浮力作用．
不受
重
解析：
“零重力”环境，水球几乎没有压强，内部没有挤压，不产生浮力。
梳理与拓展
一、浮力是什么？
（1）浮力是怎样产生的？
作用点
施力物：水
（2）施力物与受力物
（3）浮力的三要素
α
例题2.利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的，随着α 角的改变，悬线与水平面的夹角将 ▲ (选填“改变”或“保持不变”).剪断悬线，小气球将沿 ▲ 方向运动
F浮
实际在物体浸入部分的几何中心
说明：但通常作图仍画在物体重心上。
竖直向上
解析：
气球静止时处于二力平衡状态，浮力的方向总是竖直向上
力是改变物体运动状态的原因
保持不变
竖直向上
大小F浮
方向
施力物：空气
F浮
F浮
F浮
梳理与拓展
二、浮力的测量与探究？（怎么做）
回顾：重力、摩擦力的测量
原理：_____________；
方法：
静止时
水平匀速直线运动时
（1）浮力的测量
G
F
F浮
二次平衡法
F浮=____________
二力平衡
G- F
称重法
会称重法是“探究影响浮力大小的因素”实验的能力基础
梳理与拓展
二、浮力的测量与探究？（怎么做）
（1）浮力的测量
（2）实验：探究影响浮力大小的因素
猜想与依据：
方法与探究：
问题：从实验探究学习什么？
论证与结论：
联系生活经验
控制变量法
从数据中进行分析归纳，学会表述
问题与讨论
例题3 ．小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明依次做了如下实验：
①根据A、C的结果，可得该塑料瓶浸没在水中受到的浮力；
②根据A、B、C的结果，可得：浮力大小与 ▲ 有关，根据A、D、E的结果，可得：浮力大小与 ▲ 有关；
③可以计算出盐水的密度为 ▲ kg/m3；
④为验证浮力和物体的密度是否有关，小明将瓶子中的沙子倒掉一些相当于减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为浮力和物体的密度有关。小明在该实验环节中存在的问题是 ▲ ；
（2）根据A、B 、C、D的结果，发现无法确定浮力和物体浸入液体深度的关系。实验兴趣小组将一个长方体，用记号笔进行16等分，如图甲所示。用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处，浸入水中至第2条线与液面保持相平，如图乙、丙所示。观察弹簧测力计示数，并记下F1和F2的值；
①两次实验均将长方体浸入水中至第2条线（从下往上数），其目的是 ▲ ；
②实验小组发现：F1 ▲ F2（选填“大于”、“小于”或“等于”），于是他们推导出两次实验中长方体所受的浮力关系。
根据问题中实验操作发现猜想(影响因素)
解析：
找准变量与控制量
排开液体体积
液体密度
1.1×103
没有测出瓶子（含有沙子的）重力
控制排开液体的体积相同
等于
问题与讨论
变式．为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系，小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒．现用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上，测力计示数为G．然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图．
(1)金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐 ▲ ．据此小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大，而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大．你认为下列说法正确的是 ▲
A．只有小明的观点合理 B．只有小华的观点合理
C．两人的观点都不合理 D．两人的观点都合理
(2)接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出 ▲ 的观点不具有普遍性．这个过程中金属块受到的浮力F浮＝ ▲ ．
(3)为了深入研究，他们测出量筒中水的体积 ，若水的密度用 ρ水表示，那么排开水的重力G排＝ ▲ ；比较数据后发现F浮＝G排．换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮＝G排，说明决定浮力大小的根本因素是G排，或者说是排开液体的体积，而不是浸入液体的深度．
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是 ▲ ．
增大
D
小明
G-F
ρ水gV排
一直不变
解析：
（1）h与V浸都发生变化，不能确定是谁的原因；
（2）浸没后h改变，而V浸不变了，就能确定是谁的原因；
（4）对台秤来说，增加的重等于减少的水重，总量不变。
梳理与拓展
三、阿基米德原理--浮力的计算
浮力大小推测
验证实验
苏科版课本P100验证阿基米德原理实验设计
注意：溢水杯
F浮
F浮=G排液
注意：一种定性到定量的分析方法
阿基米德原理：浸在液体中的物体所受到的浮力，大小等于被物体排开的液体所受到的重力。
表达式：
推导式：
F浮=m排液g=ρ液V排g
适用范围：
液体或气体中
注意：
看清符号下标，明确符号含义
关注实验方法、操作
典型示例
例题4：体积为1.2dm3的球，浸没在水中时受到的浮力是多大？若将它浸没在密度为0.8×103kg/m3的酒精中，它受到的浮力是多大？（g取10N/kg）
解析：
∵ 浸没
∴ V排液=V物= 1.2dm3 =1.2×10-3m3
浸没在水中：
1.知道阿基米德原理，并记住公式，明确公式中每个物理量的含义；
2.会正确审题；
3.会正确进行单位换算；
4.会正确进行数学运算。
浸没在酒精中：
从问题解答中同学们要明确解答浮力计算的基本要求是：
深耕习练
习练1：如图所示，一块质量为2.7 kg的实心正方体铝块，密度为2.7g/cm3.用弹簧测力计吊着浸没在盛水容器中保持静止，g取10 N/kg.求:
(1)铝块所受的浮力；
(2)弹簧测力计的示数；
(3)若将容器中的水换成酒精，且铝块部分浸没在酒精中，弹簧测力计的示数为25N，则此时铝块下表面到液面的距离是多少 (已知ρ酒精=0.8g/cm3).
习练2：据报道，2018年5月5日，直-18改进型直升机降落在我国首艘国产航母的甲板上。该航母满载时的排水量为70000吨，取ρ海水=1×103kg/m3，g=10N/kg，则该航母满载时受到的浮力为 ▲ N；若该直升机飞离航母甲板后，航母排开水的体积减少了7 m3则该直升机的质量是 ▲ kg. 从海水密度较小的西太平洋航行到海水密度较大的印度洋，舰船排开海水的质量 ▲ 。
深耕习练
习练1：如图所示，一块质量为2.7 kg的实心正方体铝块，密度为2.7g/cm3.用弹簧测力计吊着浸没在盛水容器中保持静止，g取10 N/kg.求:
(1)铝块所受的浮力；
(2)弹簧测力计的示数；
(3)若将容器中的水换成酒精，且铝块部分浸没在酒精中，弹簧测力计的示数为25N，则此时铝块下表面到液面的距离是多少 (已知ρ酒精=0.8g/cm3).
解析：
（1）
根据阿基米德原理，要先找出V排，根据浸没 V排=V物
（2）
根据
（3）
实际上是求浸入酒精的深度，就必先求浸入的体积，则先找出酒精中受到浮力
下表面到液面距离
由（1）可知，正方体边长0.1m
深耕习练
习练2：据报道，2018年5月5日，直-18改进型直升机降落在我国首艘国产航母的甲板上。该航母满载时的排水量为70000吨，取ρ海水=1×103kg/m3，g=10N/kg，则该航母满载时受到的浮力为 ▲ N；若该直升机飞离航母甲板后，航母排开水的体积减少了7 m3则该直升机的质量是 ▲ kg. 从海水密度较小的西太平洋航行到海水密度较大的印度洋，舰船排开海水的质量 ▲ 。
解析：
根据阿基米德原理，浮力就等于排开水的重
减少排水量就是减少的飞机重（或质量）
舰船漂浮，忽略重力的变化，浮力大小不变，排水质量不变。
7×108
7×103
不变
说明：审题要读懂题给情境，明确受力与状态，抓住关键与隐含条件。
课后检测
1. 2021年12月9日，航天员王亚平在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图甲所示。在中国科技馆的同学们做同样的实验，用吸管把乒乓球压入水中，取出吸管后，乒乓球会迅速上浮直至漂浮，如图乙所示。下列说法中错误的是（　　 ）
A．图甲实验中，乒乓球几乎不受浮力
B．图乙实验中，乒乓球所受重力等于被乒乓球排开水的重力
C．图甲实验中，乒乓球所受重力大于被乒乓球排开水的重力
D．图乙实验中，乒乓球所受水向上 压力等于它所受的重力
2. 图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是（　　 ）
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
4N
3.6N
3N
2.8N
①
②
③
④
课后检测
3．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mg/2，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拉及圆柱体所受的浮力F浮分别（　　 ）
4．夏天把西瓜放在冷水中降温，西瓜浸没于水中后松手，西瓜会上浮，是由于西瓜密度________水的密度（填“＞”、“＝”或“＜”）；用手把西瓜捞出水面的过程中，人感觉越来越费力，由此可以猜想浮力大小与________有关．
F拉/N
mg
h/cm
l
mg/2
2l
O
F拉/N
mg
h/cm
l
mg/2
2l
O
F浮/N
mg
h/cm
l
mg/2
2l
O
F浮/N
mg
h/cm
l
mg/2
2l
O
A B C D
5．舰船满载排水量达1.23×104t，则其满载时受到的浮力为________N。舰载直升机起飞后，舰船受到的浮力________．从海水密度较小的西太平洋航行到海水密度较大的印度洋，舰船排开海水的质量________。
课后检测
7．将一边长是0.1m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6kg的水。（g取10N/kg，ρ水=1.0×l03kg/m3）
（1）求正方体受到的浮力；
（2）求正方体排开水的体积；
（3）判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据；
（4）求正方体的密度。
6．有质量相同的两个实心球，其密度分别为水的密度的2倍和5倍．把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端，然后将两球完全浸没在水中，此时两球所受浮力之比为________，两弹簧测力计的示数之比为________．
课后检测
8．同学们在认识和研究浮力时，进行了如下的探究．
（1）小华将乒乓球按入水中，松手后，发现乒乓球竖直上浮，这说明了什么？
___________________________________________________
（2）小帅利用水、弹簧测力计和带有标记线的长方体物块等器材，进行了如图所示的实验．
你认为他在研究浮力大小与什么因素的关系？并写出你这样认为的理由．
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A
B
F=6.6N
水
A
B
F1=5.8N
水
A
B
F2=4.6N
水
A
B
F3=3.6N
（3）小勇也用水做了上面的实验，还换用酒精和盐水做了下图的实验．则小勇的实验较小帅的实验有哪些优点？（写出两点）
____________________________________；
____________________________________。
A
B
F9=3.0N
A
B
F8=4.2N
A
B
F7=5.6N
A
B
F6=4.2N
A
B
F5=5.0N
A
B
F4=6.0N
液体为
酒　精
液体为
盐　水