(共37张PPT)
第1节 认识浮力
八年级下
新课引入
思考
以上物体都会受到重力作用,为什么没有沉入水底?
受到浮力
1. 知道什么是浮力及浮力产生的原因
2. 知道浮力的大小跟那些因素有关
3.学习用弹簧测力计测浮力的大小
学习目标
难点
重点
难点
新知学习
一、什么是浮力
用弹簧测力计测量一个小石块的重力,再用手
向上托起小石块使其静止,你会发现什么?
G
F2
F托
G
F1
根据受力平衡
实 验 1
比较金属块在空气和水中称量时弹簧测力计的示数
(1)在弹簧测力计下挂一个金属块,此时弹簧测力计的示数F1是______N。
(2)再将金属块浸没到水中,此时,弹簧测力计的示数F2是_______N。
G>F
0.48
0.3
现象:
F托 =F1-F2=0.48 N-0.3 N=0.4 N
结论
分析
G
F2
F托
这表明水对浸在其中的物体,具有竖直向上的托力。
根据受力平衡
F托=F2-G
如果换用其他液体进行实验,你也会得到同样的结果吗?自己尝试一下吧
漂浮水面的乒乓球
拓展
浸在液体中的物体包含以下两种种情况
沉在水底的石块
物体部分浸在在水中
物体浸没在水中
浮力的方向:竖直向上
重力的方向:竖直向下
浮力的方向
浮力
实验表明,浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。
从上面的实验中得到,浮力的大小等于弹簧测力计两次示数的差值。
F浮=F1-F2
1、乒乓球浮在水面上,它受到浮力的施力物体是( )
A.乒乓球
B.水
C.空气
D.地球
B
针对训练
2、画出下列物体在水中所受浮力的示意图。
F浮
F浮
二、浮力产生的原因
思考
浸在液体中的物体为什么会受到向上的浮力呢?
实验探究
1.先将红球放入水箱的A槽卡口处,黄球用磁铁固
定在A槽里,然后往水箱的A槽中加水至标记线处。
2.将黄球下的磁铁拿下,观察两球的运动情况。
3.往水箱的B槽里慢慢加水,先加至A槽的底线处观察;再慢慢加水观察。
实验视频:
实验现象:
1.将磁铁拿下时,黄球上浮,红球不上浮
2.当B槽中的水加到A槽的底线处时,红球不上浮;当B槽中的水加到一定高度后,红球上浮
实验结论:
红色小球下表面受到B槽中液体向上的压力大于A槽中液体对上表面的压力时,就会产生浮力
h
h
F左
F右
=
F下
F上
>
F合 = 0
F合=F上-F下
p右
p左
=
h2
h1
F右
F左
p上
p下
>
F上
F下
F下
F上
F合
F浮 = F上 - F下
h2
h1
F上
F下
浮力是由于液体对物体向_____和向_____的压力________产生的。
上
下
的合力
理论分析
当上下竖直物体与容器底部紧密接触时,不受液体对它向上的压力,所以不受浮力
思考
物体浸在液体中就会受到浮力吗?
思考
浮力是物体在液体中的上下压力差,而液体压强是由于重力而产生的,那么,浮力也是由于重力而产生的吗?
当重力消失时,浮力也会随之消失;液体对其中的物体也没有压强作用
思考
物体只在液体中受到浮力吗?
物体在气体中也会受到浮力作用
1、下列物体不受浮力作用的是( )
A.水中的气泡
B.漂在水面上的树叶
C.水中的桥墩
D.水中正在下沉的石头
C
针对训练
2、关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力
B.一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加竖直向上浮力
C.只要下沉的物体就不会受到浮力
D.浮力的方向不一定都是竖直向上的
B
如图所示,在盆中放一个装满水的塑料桶,用手把空的矿泉水瓶按入水中。随着按入深度的增加,溢出的水也增加了,感觉要用更大的力才能把矿泉水瓶按下去。这是为什么呢?有的同学认为是矿泉水瓶所受浮力增大的原因。
浮力的大小与哪些因素有关呢?
在死海上,你可以躺在水面悠闲的看书;如果你在普通的湖面躺下,就会立马沉入水底。这是为什么呢?
三、影响浮力大小的因素
浸在液体中的物体所受浮力大小与什么因素有关?
1、提出问题:
2、猜想与假设:
①可能与物体浸没液体中的深度有关
②可能与物体浸入液体中的体积有关
③可能与物体浸入液体中的密度有关
你还能提出什么猜想?
3、设计实验:
验证猜想②,控制液体的密度与物体的其他条件不变,只改变物体浸入液体中的体积,测出物体所受浮力;
验证猜想③,控制物体浸入液体中的体积与物体的其他条件不变,只改变液体的密度,测出物体所受浮力;
验证猜想①,控制物体浸入液体中的体积、液体的密度与物体的其他条件不变,只改变物体浸没后的深度,测出物体所受浮力
——实验方法:控制变量法
4、实验器材:
探究浮力的大小与物体浸在液体的体积的关系
探 究 1
在弹簧测力计下悬挂一物体,将该物浸入液体的体积不断变大,观察弹簧测力计的示数变化。
物体重力G1 浸入体积 测力计示数G2 物体浮力G1-G2
2.05N 较小
较大
全部
同一液体,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大
结论
1.95N
0.10N
1.85N
0.20N
1.80N
0.25N
探究浮力的大小与液体的密度的关系
探 究 2
在弹簧测力计下悬挂一物体,将该物体浸没在不同种液体中,观察弹簧测力计的示数变化。
物体重力G1 液体种类 测力计示数G2 物体浮力G1-G2
1.3N 酒精
水
盐水
物体浸在液体中的体积一定时,液体密度越大,浮力越大
结论
0.5N
0.8N
0.3N
1.0N
0.2N
1.1N
探究浮力的大小与液体浸没的深度的关系
探 究 3
在弹簧测力计下悬挂一物体,将该物体浸没在同种液体中,改变浸没后的深度,观察弹簧测力计的示数变化。
物体重力G1 浸入深度 测力计示数G2 物体浮力G1-G2
2.05N 深度1
深度2
深度3
物体所受的浮力与物体浸没后的深度无关
结论
1.80N
0.25N
1.80N
0.25N
1.80N
0.25N
归纳
浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体的体积______,跟液体的密度也_______;全部浸没在同种液体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体中的深度_______。
同一液体,物体排开液体的体积越大,浮力越大;
物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,浮力越大。
有关
无关
有关
思考
游泳者感觉到潜入水中时比浮在水面游泳时受到的浮力大,其原因是什么?
浸入水中的体积不一样
将一个打足气的篮球和一个套扎在气针上的未充气的玩具气球,一起悬挂在杠杆的一端。调节杠杆另一端的钩码,使杠杆呈水平状态。将气针插入篮球的气孔中,篮球中的部分空气就充入气球中,这时,会发生什么现象?请你尝试解释
探究
杠杆挂钩码的一端下降了
篮球中的空气充入气球,则篮球的体积减小,所受空气浮力减小,所以钩码一端会下降
针对训练
1.绳子的下端系着一个铁块,当铁块浸没在水中后剪断绳子,铁块下沉的过程中它受到的浮力将( )
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.保持不变
D.变为零
C
体积不变
2.在水中人很难漂浮在水面上不下沉,而在死海中,即使不会游泳的人也可以漂在海面上,不会轻易沉下去,这是因为当人浸入死海中和水中体积相同时,死海的密度比水大,所以在死海中所受的浮力比水中所受的浮力____.
大
课堂小结
认识浮力
浮力
定义
浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力
方向
竖直向上
大小
F浮=G - F示
浮力产生的原因
物体在液体中上下表面的压力差
注:此方法也可以用于计算浮力大小
浮力大小的影响因素
浸入液体的体积
液体的密度
随堂练习
1.(多选)浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,下列说法中正确的是( )
A.物体受到的压强增大
B.物体上、下表面受到的压力增大
C.物体上、下表面受到的压力差增大
D.物体受到的浮力不变
ABD
2.浸在水中的物体受到水的浮力的根本原因是( )
A.在水中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大
B.浮力与液体的重力有关
C.水的压强随深度的增加而增大,上下有压强差,有压力差
D.水对流时产生向上的压力差
C
3.如图是小宇和他的同伴利用水和盐水等器材来研究浮力的实验过程,请根据图中提供的信息回答下列问题:
(1)本实验是研究浮力的大小与___________的关系。
(2)实验可测出物体在水中所受浮力大小为____N,
在盐水中受到的浮力是______N。
(3)可以得出的结论是_________________________________________
_________________________。
液体密度
1
1.2
越大,物体所受的浮力越大
当物体浸在液体中的体积相同时,液体的密度