10.1 浮力 课件（共37张PPT）2023-2024学年人教版物理八年级下册

(共37张PPT)
第1节 浮力
第十章 浮力
导入
海洋中巨大的冰山能在水上漂浮。
导入
游船、鸭子能在水面游弋。
导入
是什么力量把它们托起来的？
请对冰山进行受力分析，画出冰山受到的所有力的示意图。
冰山受到重力的作用，但却没有因此而沉入水底，处于静止的平衡状态，这表明水对它有一个向上托起的力，与重力为二力平衡。
G
F
一、浮力
浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
浮力的方向：总是竖直向上。
浮力的施力物体：受力物体周围的液体或气体。
一、浮力
漂浮在水面上的物体受到浮力，那么浸没在水中的物体也受到浮力吗？
【浸没：物体完全处在液面下方】
用手把乒乓球浸没水中，放手后，观察现象。该现象说明了什么？
乒乓球开始上浮，说明浸没在水中的物体也受到浮力。
一、浮力
小试牛刀：
一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图中画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（ ）
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
C
一、浮力
如何测量物体所受的浮力？
一、浮力
测量物体所受的浮力的一种实验操作方法：称重法
（1）在弹簧测力计下静止悬挂一个铝块，读出弹簧测力计的示数F1，这就是铝块所受的重力G，铝块处于平衡状态，二力平衡，G=F1。
一、浮力
（2）把铝块浸没在水中静止时，读出弹簧测力计示数F2，看看示数有什么变化？为什么示数会有变化，它说明了什么问题？
弹簧测力计的示数变小了，这说明浸入水中的铝块受到了浮力的作用；铝块处于平衡状态，三力平衡，F2+F浮=G。
所以铝块所受的浮力 F浮 = G- F2 = F1- F2，弹簧测力计示数减小的值，就是浮力的大小。
一、浮力
拓展：若把称重法的第二步骤改为图甲的操作进行测量，读出铝块静止浸没在水中时的弹簧测力计示数F2，测出铝块所受的重力G=F1，则铝块所受的浮力F浮关于F1和F2的关系式为？
F浮 = G+ F2 = F1+ F2
图甲（增添了定滑轮）
一、浮力
小试牛刀：
1.如图所示，金属块挂在弹簧测力计下，将金属块慢慢放入水中，弹簧测力计的示数逐渐减小，如图是弹簧测力计示数与金属块下降深度的图象。当金属块浸没在水中时受到的浮力大小为（ ）
A．5N B．3N
C．2N D．1N
C
一、浮力
2.如图甲所示，已知木块的重力为3N，当木块浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为1N，此时木块所受的浮力为______N；若剪断细绳，木块最终静止时所受的浮力为______N。（一切摩擦与阻力均忽略不计）
4
3
一、浮力
为什么浸在液体中的物体会受到浮力？
一、浮力
研究浸没在液体中的长方体，分析它受力的情况。
长方体的四个侧面受到液体压强的大小关系？
受到液体压力的大小关系？
四个侧面所处深度相同，所以受到液体压强的大小相同；
四个侧面的受力面积相同，所以受到液体压力的大小相同。
长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡，对物体水平方向受力没有影响。
一、浮力
长方体上、下表面受到液体压强的大小关系？
受到液体压力的大小关系？
下表面比上表面所处深度大 h2＞h1，所以液体对长方体下表面的压强大于液体对上表面的压强；
上、下表面的受力面积相同，所以液体对长方体下表面向上的压力F2大于液体对上表面向下的压力F1。
一、浮力
浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的的压力不同，形成竖直向上的压力差，即产生浮力。

浮力产生的原因：物体上、下表面所受液体的压力差（F浮=F下表面-F上表面）。
一、浮力
实验：
（1）取一只去底的透明塑料瓶，瓶口直径略小于乒乓球直径；将乒乓球放入瓶中，且保持瓶口朝下。
（2）往塑料瓶里注水，观察乒乓球的状态。
（3）用手掌堵住瓶口，观察乒乓球的状态。
请结合浮力产生的原因，解释乒乓球状态的变化。
一、浮力
图乙中，乒乓球静止不动，是因为乒乓球只受到水给它的向下的压力；
图丙中，乒乓球向上运动，是因为乒乓球下面积满了水，乒乓球既受到水对它向下的压力，又受到水对它向上的压力，并且向上的压力大于向下的压力，产生竖直向上的压力差，产生浮力。
一、浮力
当浸没在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触时，物体下表面和容器底部都很光滑，该物体是否会受到浮力？
物体下表面没有受到液体压力，只有上表面和侧面受到液体压力，不能形成竖直向上的压力差，所以该物体不会受到浮力。
例如：水中的桥墩；深陷淤泥的沉船。
当物体漂浮在液面时，物体上表面没有受到液体压力，F浮=F下表面。
一、浮力
小试牛刀：
1.厦门是美丽的海滨城市，海上常有美丽优雅的海鸥盘旋飞翔。下列海中的物体没有受到浮力的是（ ）
A．浅海戏水的海鸥
B．沉在海底的腐烂叶子
C．海中游弋的小鱼
D．跨海大桥的桥墩
D
一、浮力
2.二战时期，德国纳粹的潜水艇在下潜过程中，撞到海底被搁浅（潜水艇的大半身已被淤泥浸没）而不能浮起来，这是因为（ ）
A．有浮力，但浮力小于重力
B．有浮力，浮力等于重力
C．潜水艇底部没有水进入，不产生竖直向上的浮力
D．机器坏了，从而不产生浮力
C
二、决定浮力大小的因素
实验：探究浮力的大小跟哪些因素有关
猜想：……
二、决定浮力大小的因素
人在水中会下沉，但是在死海中却能漂浮于水面。
猜想1：液体的密度
二、决定浮力大小的因素
将空的易拉罐逐渐按入水中，手会越来越费力。
猜想2：物体浸在液体中的体积
猜想3：物体浸入液体中的深度
二、决定浮力大小的因素
木头在水中漂浮的，但是铁块在水中会下沉。
猜想4：浸在液体中的固体的密度
对于多因素（多变量）的问题，常常可以采用控制变量法，把多因素问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决。
二、决定浮力大小的因素
实验一：探究浮力的大小与液体的密度的关系
实验步骤：
（1）准备好不同密度的的液体，把这些液体按密度大小的顺序排列；
（2）把悬挂在测力计下的同一物体先后浸没在这些液体中，处于同一深度，运用称重法分别测量出在不同密度液体中所受的浮力。
二、决定浮力大小的因素
实验二：探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系
实验步骤：
（1）把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下 ，使物体浸在液体中的体积逐渐增大；
（2）运用称重法分别测量出物体浸在液体中不同体积时所受的浮力。
注意：物体浸在液体中的体积，不一定等于物体的体积。
二、决定浮力大小的因素
实验三：探究浮力大小与物体浸没的深度的关系
实验步骤：
把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中，并分别停在液体内不同的深度，观察弹簧测力计的示数是否不同。
二、决定浮力大小的因素
结论
实验一：其他条件相同时，液体的密度越大，物体在液体中所受的浮力越大。
实验二：其他条件相同时，物体浸在液体中的体积越大，物体在液体中所受的浮力越大。
实验三：物体浸没后，物体在液体中所受的浮力大小与物体浸没的深度无关。
二、决定浮力大小的因素
拓展：一个装有水的烧杯静止放置在电子秤上，把一铁块逐渐浸入水中，在此过程中，发现电子秤的示数逐渐增大，请解释电子秤的示数增大的原因？
当铁块逐渐浸入水中，铁块所受的浮力逐渐增大，水对铁块的浮力与铁块对水的反作用力是一对相互作用力，所以铁块对水的反作用力逐渐增大并且方向是竖直向下，电子秤所受压力增大，电子秤的示数增大。
二、决定浮力大小的因素
小试牛刀：
1.如图所示，a、b是两个体积相同又能自由移动的物体，c、d是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，物体处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. a物体所受浮力大于b物体所受浮力
B. b物体所受浮力大于a物体所受浮力
C. c部分和d部分都受到浮力
D. d部分和c部分都不受浮力
A
二、决定浮力大小的因素
2.如图乙所示，将重力为20N的物体浸没在水中后，处于静止状态，弹簧测力计的示数为15N，则物体受到的浮力为______N；若它在水中静止不动，上表面受到水的压力14N，则下表面受到水的压力为______N，浮力的方向为__________；当它在水中所处的深度增加时，它上下表面受到的水的压力差将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
5
19
竖直向上
不变
二、决定浮力大小的因素
（1）分析图甲、乙和丙，得到的结论是
（2）分析图甲、丁和戊，得到的结论是
（3）探究浮力大小与物体完全浸没在液体中的深度是否有关系，可选用 图、 图和 图进行分析，得出的结论是
3.小吕同学用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力大小与某些因素的关系进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。（盐水的密度比水的密度大）
其他条件相同时，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力越大。
其他条件相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。
甲
丙
丁
物体完全浸没之后，物体所受的浮力大小与物体在液体中的浸没深度无关。
总结