10.1 浮力 课件(共22张PPT) 2023-2024学年人教版物理八年级下册
文档属性
| 名称 | 10.1 浮力 课件(共22张PPT) 2023-2024学年人教版物理八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 22.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-12-31 12:42:33 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第十章 浮 力
第1节 浮 力
2019年4月23日，中国海军成立70周年大阅兵在青岛举行，其中辽宁舰带着一众军舰极具震撼力，展现了人民海军向海图强的昂扬姿态！万吨巨轮在水中为什么不下沉？
1.知道什么是浮力，一切浸在液体中的物体都受到浮力的作用。
2.能认识浮力产生的原因，且会用弹簧测力计利用称重法测量物体在液体中所受浮力的大小。
3.通过实验与探究，知道物体所受的浮力大小与它浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关。
任务一
认识浮力
活动1：海洋中巨大的冰山能在水上漂浮，竹筏、天鹅能在水面游弋。是什么把他们托起来的？通过阅读课本我们认识到水对他们都有一个向上的力，叫浮力。浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
问题1：利用二力平衡条件，解释浮力的存在。
冰山、鸭子、船等可以浮在水面不沉下去，由二力平衡条件可知，它们除了受到向下的重力，还受到一个向上的力，这个力是它们在水中受到的力，称为浮力。
问题2：分小组交流浮力的方向是怎样的，设计实验证明。
找一段较细的红线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部。首先，将水缓慢进入大烧杯，直到水将乒乓球浸没，观察红线，发现红线在竖直方向被拉直（如图甲所示）。然后将大烧杯底面的一端垫高，使大烧杯倾斜，观察红线，红线仍旧在竖直方向上被拉直（如图乙所示）。最后分析两种情况下乒乓球的受力情况，应用二力平衡的知识得出浮力的方向总是竖直向上的。
【实验器材】弹簧测力计、烧杯、铝块、烧杯
【实验步骤】（1）用弹簧测力计测量铝块在空气中所受的重力G；
（2）把铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F拉；
【分析论证】对浸没在水中的铝块进行受力分析。弹簧测力计的示数变小了，表面铝块受到向上的浮力作用。浮力与弹簧拉力的合力与阻力平衡。即：F浮= G - F拉。
问题3：利用弹簧测力计，设计实验测量浮力的大小。
活动2：结合图形，分析浸在液体中的物块受到浮力的原因。
（1）物块上表面受到的液体的压强p1= ，压力F1= ，方向 。
（2）物块下表面受到的液体的压强p2= ，压力F2= ，
方向 。
（3）相对的侧面受到的压强大小 ，压力大小 （均选填“相同”或“不同”），压力 （选填“相互平衡”或“不平衡”）。
（4）由于h2＞h1，物体上下表面的受力面积相同，所以液体对物块向上的压力F2 （选填“大于””等于“或”小于“）液体对它向下的压力F1。
（5）分析以上可知，浮力产生的原因是 ，浮力的大小是 ，方向是 。
ρgh1
ρgh1 S
竖直向下
ρgh2
ρgh2S
竖直向上
相同
相同
相互平衡
大于
浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同
F浮=F2-F1
竖直向上
1.浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2.浮力的方向：竖直向上。
3.浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。
活动小结
任务二
影响浮力大小的因素
活动：生活经验我们知道，木头可以在水中漂浮，但是铁块在水中会下沉。人在水中会下沉，但是在死海中却能漂浮于水面。
问题1：根据生活经验，猜想浮力的大小可能与哪些因素有关？
浮力的大小可能与物体的密度有关；可能与物体浸入液体的深度有关；可能与物体浸入液体的体积有关；可能与液体的密度有关。
问题2：课本P51页实验步骤结合视频内容记录实验数据，分析数据得出实验结论。
G物=1.9 N 液体 F弹 F浮
清水 浸入一部分 1.1 N
浸没 0.3 N
浸没（更深） 0.3 N
盐水 浸没 0.2 N
0.8 N
1.6 N
1.6 N
1.7 N
课本实验1：在物体浸没在液体中，随着深度的不断加深，弹簧测力计的示数没有发生变化，所以浮力的大小与物体浸没的深度无关；
实验2：当物体浸在液体中的体积逐渐增大时，弹簧测力计的示数不断减小，所以浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关，浸在液体中的体积越大，浮力越大；
实验3：物体浸没在清水中弹簧测力计示数比在盐水中小，所以浮力的大小与液体的密度有关，液体密度越大浮力越大；
所以实验结果表明，物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
问题3：探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验操作顺序如由图所示，那么在探究浮力与浸没在液体中的深度关系时，为什么不能从位置（a）→（b）→（c）→（d）的过程？
在探究浮力与浸没在液体中的关系时，要保持液体密度和浸入液体中的体积相同，而物体在（b）位置与（c）、（d）位置浸入液体的体积不同，没有控制变量。
用弹簧测力计测出体积相同的两个不同的物体的重力。分别将它们浸没在同一种液体中，读出弹簧测力计的示数，并求出浮力。如浮力相同，则浮力与物体密度无关，如不同，则有关。
问题4：如何设计实验探究浮力的大小与物体的密度是否有关？
影响浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
活动小结
1.浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力的大小决定于（ ）
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、形状以及浸入液体的深度等因素
C
2.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的球，把它们投入水中静止后的情况如下图所示，则它们之中所受浮力最小的是（ ）
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
A
3.如图所示，把锥体浸没在水中，当锥尖朝上和朝下时，锥体所受浮力（ ）
A.锥尖朝上时大
B.锥尖朝下时大
C.一样大
D.一样大，且等于零
C
4.如图，金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡，在升至水面的过程中体积逐渐变大，这个过程中气泡所受浮力将（ ）
A.不变
B.变大
C.变小
D.无法确定
B
5.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况，求：（g取10 N/kg）
（1）圆柱体受到的最大浮力。
（2）圆柱体刚浸没时下表面受到的水的压力。
（3）圆柱体刚浸没时下表明受到的水的压强。
解：（1）由题意可知：F浮=G-F’=2.0 N-1.4 N=0.6 N
（2）物体刚浸没时，物体的上表面不会受到水的压力，再由浮力的产生原因可知：F下=F浮=0.6 N
（3）由图可知，圆柱体刚浸没时下表面距水面距离为h=12 cm=0.12 m。
则p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa。
答：（1）受到的最大浮力为0.6 N；（2）刚浸没时下表面受到水的压力为0.6 N。
（3）下表面受到水的压强为1.2×103 Pa。
总结：请画出本节内容的思维导图
浮 力
定义：浸在液体中的物体受到向上的力
方向：竖直向上
测量：称重法F浮=G-F
产生的原因：浸在液体中的物体上下表面受到的压力差F浮= F向上- F向下
影响因素：液体的密度和尽在液体中的体积
第十章 浮 力
第1节 浮 力
2019年4月23日，中国海军成立70周年大阅兵在青岛举行，其中辽宁舰带着一众军舰极具震撼力，展现了人民海军向海图强的昂扬姿态！万吨巨轮在水中为什么不下沉？
1.知道什么是浮力，一切浸在液体中的物体都受到浮力的作用。
2.能认识浮力产生的原因，且会用弹簧测力计利用称重法测量物体在液体中所受浮力的大小。
3.通过实验与探究，知道物体所受的浮力大小与它浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关。
任务一
认识浮力
活动1：海洋中巨大的冰山能在水上漂浮，竹筏、天鹅能在水面游弋。是什么把他们托起来的？通过阅读课本我们认识到水对他们都有一个向上的力，叫浮力。浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
问题1：利用二力平衡条件，解释浮力的存在。
冰山、鸭子、船等可以浮在水面不沉下去，由二力平衡条件可知，它们除了受到向下的重力，还受到一个向上的力，这个力是它们在水中受到的力，称为浮力。
问题2：分小组交流浮力的方向是怎样的，设计实验证明。
找一段较细的红线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部。首先，将水缓慢进入大烧杯，直到水将乒乓球浸没，观察红线，发现红线在竖直方向被拉直（如图甲所示）。然后将大烧杯底面的一端垫高，使大烧杯倾斜，观察红线，红线仍旧在竖直方向上被拉直（如图乙所示）。最后分析两种情况下乒乓球的受力情况，应用二力平衡的知识得出浮力的方向总是竖直向上的。
【实验器材】弹簧测力计、烧杯、铝块、烧杯
【实验步骤】（1）用弹簧测力计测量铝块在空气中所受的重力G；
（2）把铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F拉；
【分析论证】对浸没在水中的铝块进行受力分析。弹簧测力计的示数变小了，表面铝块受到向上的浮力作用。浮力与弹簧拉力的合力与阻力平衡。即：F浮= G - F拉。
问题3：利用弹簧测力计，设计实验测量浮力的大小。
活动2：结合图形，分析浸在液体中的物块受到浮力的原因。
（1）物块上表面受到的液体的压强p1= ，压力F1= ，方向 。
（2）物块下表面受到的液体的压强p2= ，压力F2= ，
方向 。
（3）相对的侧面受到的压强大小 ，压力大小 （均选填“相同”或“不同”），压力 （选填“相互平衡”或“不平衡”）。
（4）由于h2＞h1，物体上下表面的受力面积相同，所以液体对物块向上的压力F2 （选填“大于””等于“或”小于“）液体对它向下的压力F1。
（5）分析以上可知，浮力产生的原因是 ，浮力的大小是 ，方向是 。
ρgh1
ρgh1 S
竖直向下
ρgh2
ρgh2S
竖直向上
相同
相同
相互平衡
大于
浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同
F浮=F2-F1
竖直向上
1.浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2.浮力的方向：竖直向上。
3.浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。
活动小结
任务二
影响浮力大小的因素
活动：生活经验我们知道，木头可以在水中漂浮，但是铁块在水中会下沉。人在水中会下沉，但是在死海中却能漂浮于水面。
问题1：根据生活经验，猜想浮力的大小可能与哪些因素有关？
浮力的大小可能与物体的密度有关；可能与物体浸入液体的深度有关；可能与物体浸入液体的体积有关；可能与液体的密度有关。
问题2：课本P51页实验步骤结合视频内容记录实验数据，分析数据得出实验结论。
G物=1.9 N 液体 F弹 F浮
清水 浸入一部分 1.1 N
浸没 0.3 N
浸没（更深） 0.3 N
盐水 浸没 0.2 N
0.8 N
1.6 N
1.6 N
1.7 N
课本实验1：在物体浸没在液体中，随着深度的不断加深，弹簧测力计的示数没有发生变化，所以浮力的大小与物体浸没的深度无关；
实验2：当物体浸在液体中的体积逐渐增大时，弹簧测力计的示数不断减小，所以浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关，浸在液体中的体积越大，浮力越大；
实验3：物体浸没在清水中弹簧测力计示数比在盐水中小，所以浮力的大小与液体的密度有关，液体密度越大浮力越大；
所以实验结果表明，物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
问题3：探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验操作顺序如由图所示，那么在探究浮力与浸没在液体中的深度关系时，为什么不能从位置（a）→（b）→（c）→（d）的过程？
在探究浮力与浸没在液体中的关系时，要保持液体密度和浸入液体中的体积相同，而物体在（b）位置与（c）、（d）位置浸入液体的体积不同，没有控制变量。
用弹簧测力计测出体积相同的两个不同的物体的重力。分别将它们浸没在同一种液体中，读出弹簧测力计的示数，并求出浮力。如浮力相同，则浮力与物体密度无关，如不同，则有关。
问题4：如何设计实验探究浮力的大小与物体的密度是否有关？
影响浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
活动小结
1.浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力的大小决定于（ ）
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、形状以及浸入液体的深度等因素
C
2.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的球，把它们投入水中静止后的情况如下图所示，则它们之中所受浮力最小的是（ ）
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
A
3.如图所示，把锥体浸没在水中，当锥尖朝上和朝下时，锥体所受浮力（ ）
A.锥尖朝上时大
B.锥尖朝下时大
C.一样大
D.一样大，且等于零
C
4.如图，金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡，在升至水面的过程中体积逐渐变大，这个过程中气泡所受浮力将（ ）
A.不变
B.变大
C.变小
D.无法确定
B
5.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况，求：（g取10 N/kg）
（1）圆柱体受到的最大浮力。
（2）圆柱体刚浸没时下表面受到的水的压力。
（3）圆柱体刚浸没时下表明受到的水的压强。
解：（1）由题意可知：F浮=G-F’=2.0 N-1.4 N=0.6 N
（2）物体刚浸没时，物体的上表面不会受到水的压力，再由浮力的产生原因可知：F下=F浮=0.6 N
（3）由图可知，圆柱体刚浸没时下表面距水面距离为h=12 cm=0.12 m。
则p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa。
答：（1）受到的最大浮力为0.6 N；（2）刚浸没时下表面受到水的压力为0.6 N。
（3）下表面受到水的压强为1.2×103 Pa。
总结：请画出本节内容的思维导图
浮 力
定义：浸在液体中的物体受到向上的力
方向：竖直向上
测量：称重法F浮=G-F
产生的原因：浸在液体中的物体上下表面受到的压力差F浮= F向上- F向下
影响因素：液体的密度和尽在液体中的体积