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浙教版八上§1.3水的浮力（2）学案
姓名
[学习目标]
1、了解阿基米德原理的探究过程、内容；
2、能利用阿基米德原理解释一些相关的现象；
3、能利用阿基米德原理进行简单的计算。
一、知识点梳理：
1、阿基米德原理的内容： ；
公式： ；
2、验证阿基米德原理实验中采用的研究方法是转换法和 法；
3、根据阿米德原理，物体受到的浮力大小只与 和 有关；
4、 原理同样适用于气体浮力的计算。
二、例题讲解
例题1、关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( )
A．液体的密度越大，受到的浮力越大
B．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大
C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大
D．漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
例题2、为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是( )
A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小
B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大
C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理
例题3、如图所示，将一块挂在弹簧测力计下的圆柱体金属缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，能正确表示浮力F和圆柱体下表面到水面的距离h关系的图象是（ ）
A. B. C. D.
例题4、用如图装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶。下列说法正确的是（ ）
A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响
B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大
C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大
D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
例题5、小柯同学探究浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系时，用到了下列器材：弹簧测力计、金属块(4.0N)、 大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
实验步骤：①如图甲， ；②如图乙，将金属块浸没在盛水的烧杯中，读出测力计示数并记录，然后取出金属块擦干；③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液重复实验，数据如下表。
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度ρ液( g/cm3 ) － 0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0
测力计示数F拉(N) 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 3.1 3.0
浮力大小F浮(N) － 0.4 0.5 0.6 0.7 X 1.0
（1）补充实验步骤① ；
（2）表格中X的数据是 。
（3）浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物原理工作的。当秤盘放上物体时，小简浸在水中的深度为h，小筒重(包括秤盘)为G0、圆柱形小筒截面积为S，水的密度为ρ，则所称物体的重力为 。
（4）根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法 。
三、随堂练习：
1、小关与同学们去游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么( )
A．船的重力将减小 B．水对船的浮力将减小
C．水对船的浮力将增大 D．水对船的浮力将保持不变
2、在两支相同的平底试管内装人等量铁砂，然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，其静止状态如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A.试管在甲液体中受到的浮力较大 B.试管在乙液体中排开的液体质量较小
C.两个烧杯底部所受液体压强相等 D.两支试管底部所受液体压强相等
（第2题图） （第3题图）
3、在探究“物体所受浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”时，具体设计的实验操作步骤如图所示。为方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是( )
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、甲、乙、丙
4、某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4，则( )
A．F浮＝F3－F1 B．F浮＝F2－F4 C．F浮＝F2－F1 D．F浮＝F4－F1
5、有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接。正常游泳时，连接线呈松弛状态，气囊漂浮着，跟人如影相随，如图甲。在体力不支等情况下， 可将气囊压入水中，防止人下沉，如图乙，在此情况下（ ）
A．人的重力减小了 B．气囊受到的浮力变大了
C．人所受的重力方向改变了 D．气囊排开水的体积变小了
（第5题图） （第6题图）
6、如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（ ）
A. 向海底下潜过程中，受到海水的压强变大 B. 海水中水平游动时，受到海水的压强变小
C. 对背心进行放气后，受到海水的浮力变大 D. 对背心进行充气后，受到海水的浮力变小
7、如图所示，是我国首台自主设计研发的深海载人深潜器“蛟龙号”。
（1）当“蛟龙号”从海面下潜但未全浸没的过程中，它所受的浮力逐渐 （填变大、不变或变小）；
（2）当“蛟龙号”全部没入海水中继续下潜的过程中，它所受的浮力将 （填变大、不变或变小）；
（3）若蛟龙号浸没在5km深处海水中时排水量为70t，此时它受到的浮力是 N。
四、课后练习：
1、关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( )
A．液体的密度越大，受到的浮力越大
B．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大
C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大
D．漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
2、如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的饮料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。根据上述实验现象可以推测( )。
A. 液体压强大小与深度有关
B. 液体对容器侧壁有压力
C. 物体在空气中也会受到浮力作用
D. 物体在液体中受到浮力是由于下表面压力大于上表面压力
（第2题图） （第3题图）
3、如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一实心铁块，示数为F1将铁块缓慢浸没于水中(未接触溢水杯)，溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2。下列说法正确的是（ ）
A. 水对溢水杯底部的压强p甲
B. 溢水杯对桌面的压力保持不变
C. 图乙中铁块下表面受到向上的压力F压=F1-F2
D. 铁块受到的浮力与铁块受到的重力是一对平衡力
4、小民在学习浮力时用同一装置做了图所示的实验，目的是（ ）
A. 探究浮力与物体的质量的关系 B. 探究浮力与物体的体积的关系
C. 探究浮力与物体的密度的关系 D. 探究浮力与物体的深度的关系
（第4题图） （第5题图）
5、如图为金鱼吐出的某个气泡在恒温水中上升过程的示意图。下列关于该过程中气泡内气体密度和气泡所受浮力的变化情况，叙述正确的是( )
A. 密度和浮力都不变 B. 密度和浮力都变大 C. 密度变小，浮力不变 D. 密度变小，浮力变大
6、关于浮力大小的说法，正确的是（ ）
A. 浮力大小跟物体浸没在液体中的深度有关，物体浸得越深，受到的浮力越大
B. 浮力的大小跟物重有关，物体越重，受到的浮力越小
C. 浮力的大小跟物体的体积有关，物体体积越大，受到的浮力越大
D. 浮力的大小跟物体排开液体的重力有关，物体排开液体越重，受到的浮力越大
7、将一半径为 R 的实心金属球，用细线拉着，匀速缓慢地放入水深为 2R 的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出。下图能反映金属球从水面刚接触处开始至容器底部过程中，细线所受的拉力大小 F 与金属球浸入水中深度 h 的关系的是( )
8、如图所示，在一个不计重力和厚度的塑料袋中装满水，扎紧袋口，用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中，直至塑料袋完全浸没于水中。此过程中弹簧测力计的示数（ ）
A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先增大后减小 D．先减小后增大
（第8题图） （第9题图） （第10题图）
9、如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空（忽略气压对气球体积的影响），则下列说法中正确的是（ ）
A．F 氢＞F 空 B．F 氢＝F 空 C．F 氢＜F 空 D．条件不足，无法比较
10、某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中（如图）。要使潜水艇下潜，应对水舱________（选填“注水”或“排水” ），在下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
11、为了探究浮力大小跟哪些因素有关，某兴趣小组的同学，用同一物体进行了如图所示的操作，并记下物体静止时弹簧测力计的示数。图乙中物体未放入前溢水杯装满水，物体浸没后用量筒测出溢出水的体积，如图丁所示。
（1）为了探究浮力的大小与液体密度的关系，应选择________两图；该小组同学通过比较F1和________的大小，得到“浮力的大小与物体浸没的深度有关”的结论，产生错误的原因是____________________。
（2）物体浸没在水中时所受浮力大小为________N。
12、两位同学分别用图1和图2装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）图1中，排开液体所受的重力G排= F4－ （选填“F1”“F2”或“F3”）。
（2）乙同学按图2进行实验时，随着升降台升高，物体缓慢浸入盛满水的溢水杯中。测力计A、 B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）。
（3）若要验证阿基米德原理，两实验中的金属块 （选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。
（4）比较两方案，你觉得哪个更好并说明理由 。
13、利用一根吸管制作一个简易密度计：
（1）为了让吸管能竖直地漂浮在液体中，应在吸管的 （填“上端”或“下端”）塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放人液体中后不能竖直漂浮，请提出改进做法：
。
（2）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度 （填“越长”“越短”或“不变”），受到的浮力大小 （填“变大”“变小”“不变”）。
（3）通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。下列四种刻度的标示合理的是 。
（4）为了使测量结果更准确，如何使简易密度计上两条刻度线（如0.9、1.0)之间的距离大一些？写出一种方法： 。
14、如图所示，在弹簧测力计下悬挂一物体，在空气中弹簧测力计的示数为6 N，当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是4 N，g取10 N/kg。求：
（1）物体的重力。
（2）物体浸没在水中时受到的浮力。
（3）物体浸没时排开水的体积和物体的密度。
参考答案：
一、知识点梳理：
1、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，
F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
2、控制变量 3、液体的密度 物体排开液体的体积 4、阿基米德
二、例题讲解：
例题1、 C
解析：A、根据阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排；可见浮力与ρ液和V排都有关；还与物体的状态有关，如木块漂浮在水中和盐水中时，尽管液体密度变大，但木块所受浮力却相等，都等于木块的重力；A错误；B、浸没于水中的物体，所受浮力与深度无关；因为ρ液和V排均不变，故浮力不变；B错误；C、物体在水中，ρ液不变，V排越大，当然浮力越大；故C正确；D、不论物体漂浮在水面，还是沉在水底，浮力大小总与ρ液和V排有关，与漂浮和沉底无关，如漂在水面的小木块所受浮力比沉入水底的大石块小；故D错误。
例题2、D
解析：铝块浸没后，溢水杯内的水面高度保持不变，水对杯底的压强保持不变。水对杯底的压力不变，故A、B错误；铝块浸没在水中静止时，绳子对铝块的拉力等于铝块的重力与它受到的浮力的差，即F=G-F浮力。而铝块受到的浮力等于它排开水的重力，即F浮=G排，所以F=G-G排，故C错误；铝块没有浸没水中时，电子秤的示数：F=G杯+G水。当铝块浸没在水中时，F'=G杯+G水-G排+F压力。根据相互作用力的原理可知，铝块对水的压力等于水对铝块的浮力，那么F'=G杯+G水-G排+F浮力。如果F=F'，那么F浮力=G排，可以验证阿基米德原理，故D正确。
例题3、C
解析：A、随着排开液体体积的增大，浮力是增大的。B、随着排开液体体积的增大，浮力是增大的，而且不会变为0。C、随着排开液体体积增大，浮力不断增大，但是当物体完全浸没后，浮力就不再改变。D、随着排开液体体积增大，浮力增大。但是不会一直增大。故C符合题意。
例题4、D
解析：A.物体放入水中前，溢水杯应该是装满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，故A错误；B.物块浸入水中的过程中，水的深度不变，水对溢水杯底部的压强不变，故B错误；C.左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，受到的浮力越大，根据F=G-F浮力可知，故右侧弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排开水的体积不变，左侧弹簧测力计的示数不再变化，故C错误；D.由测力计的示数可知，物体的重力G=2N，物体的质量 ；物体浸没水中后的浮力F浮=G-G′=2N-1N=1N，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，物体的体积 ； 物体的密度 ，故D正确。
例题5、（1）将金属块挂在弹簧测力计下，读取弹簧测力计示数并记录
（2）0.9 （3）ρgsh-G0 （4）换用密度比水大的液体
解析：（1）根据图甲可知，步骤①的内容：将金属块挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数（金属块的重力）并记录。（2）据G=F浮力+F拉可知，表中X的数值为：F浮力=G-F拉=4N-3.1N=0.9N；（3）浮力秤在液面漂浮，则：F浮=G总；ρ液gV排=G0+G物；ρgSh=G0+G物；解得：G物=ρgSh-G0；（4）要增大浮力秤的称量范围，可以增大它受到的浮力，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，可以通过增大液体的密度来增大浮力秤的称量范围。
三、随堂练习：
1、C 2、D 3、D 4、D 5、B 6、A 7、（1）变大 （2）不变 （3）7×105
四、课后练习：
1、B 2、D 3、B 4、D 5、D 6、D 7、C 8、A 9、B
10、注水；不变 11、（1）甲、丙 F2 物体触到了容器底 （2）0.5N
12、（1）F2 （2）相等 （3）不一定 （4）图乙方案更好，测力计固定示数更稳定，能同时观察测力计A、B示数变化。（或图甲方案好，操作方便）
13、（1）下端 ；可以用小钢珠作为配重（重心比铜丝低的材料都可以）；（2)越长 ；不变；（3) C；
（4）用更细的吸管
14、（1） 6 N ；（2） 2 N。 （3） 2×10-4 m3 3×103 kg/m3。
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浙教版八上科学§1.3水的浮力（2）教学设计
课题 1.3 水的浮力（2） 单元 一 学科 科学 年级 八上
教材分析 本节选自浙教版八上第一章第3节《水的浮力》，主要内容为两大块：浮力与阿基米德原理、浮沉条件及应用。这节内容的学习基础是综合应用液体压强、压力、二力平衡等知识，以此来了解浮力的存在而展开的。本节内容是本章的重点和关键所在，其中探究影响浮力大小的因素和阿基米德原理，能为后续物体的浮沉、浮力的应用等知识奠定理论基础。而浮力知识对人们日常生活、生产技术和科学研究都有着广泛的现实意义，同时也是理论联系实际的好材料，是学生走向社会的必备的重要知识之一。因此本节内容起着承上启下的重要作用。本节内容拟安排3课时完成教学，第1课时为浮力及阿基米德原理；第2课时介绍阿基米德原理；第3课时为浮沉条件及其应用；第4课时为浮力的计算。本课时为第2课时，影响浮力大小因素的探究、阿基米德原理及其应用。
学习目标 科学观念：了解解阿基米德原理的探究过程、内容，能利用阿基米德原理解释一些相关的现象及进行简单的计算；科学思维：控制变量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有关”实验中的运用； 探究实践：通过实验探究，掌握阿基米德原理的内容，知道浮力大小与液体的密度及排开液体的体积的关系； 态度责任： 初步了解科学在现实生活中的应用，树立科学知识服务于社会的观念。
重点 阿基米德原理及运用
难点 探究影响浮力大小的因素的方法与过程
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习：1、 浸入液体的物体、液体中 的物体，都受到浮力的作用；浮力的方向始终是 ；浮力的施力物体是 ；浮力的作用点在 ； 2、计算浮力的方法： （1）当已知物体的重力和浸入液体中时对物体的拉力大小时，计算浮力的方法是： ； （2）当知道浸入液体中物体的上下表面受到压力大小时，计算浮力的方法是： 。 导入新课
讲授新课 讨论交流：1、我们知道，将空矿泉水瓶压入水中，塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。由此可推测，瓶受到的浮力可能与 有关。 2、由于影响浮力大小的因素可能有多种，所以我们在设计探究实验时，应该采用 法；（1）若探究“浮力与物体在水中的深度的关系”时，应该只改变 ，而控制其他量（物体的体积、物体的重力、物体浸入水中的体积……等）都相同。 （2）若要探究“浮力与物体排开的液体的体积的关系”时，应该只改变 ，而控制其他量都相同。 活动探究1：浮力与物体的深度大小是否有关？ 方法： （1）取一个圆柱体，用测力计测出重力：G物＝ ； 再将挂在测力计将下的该圆柱体的全部浸入水中（不接触容器），读出测力计拉力的大小F1 ＝ ；求得浮力大小为F浮1＝ ； （2）使该圆柱体处于水中更深的位置（不接触容器），读出测力计拉力的大小F2 ＝ ；求得浮力大小为F浮2＝ ； （3）比较 F浮1与F浮2： ； 结论：浮力大小与物体在水中的深度 关。归纳得出结论1：浮力大小与物体在水中的深度无关。活动探究2、探究“浮力大小与物体排开液体的体积是否有关” [建立假设] ： 浮力的大小跟物体排开液体的体积多少有关，排开的液体越多，受到的浮力 。 [实验方案]： A.需要用称重法测量______________；主要仪器 ； B.需要用测量__________________；主要仪器 。 讨论交流：1）如何测量排开水的体积？ 方法1、利用量筒： 量筒内加入适量的水V1，物体浸入水中，待液面稳定读出总体积V2，则排开水的体积为V2-V1。 方法2、利用溢水杯： ①溢水杯中倒满水（水不再从溢水口流出）； ②物体浸入水中时，用小烧杯接住流出来的水；③ 将小烧杯里的水倒入量筒中，测出水的体积。 2）实验中需要测量哪些数据？ ①测物体的重力G物 ②测物体浸入水中时测力计的拉力F拉 ③测出物体排开水的体积V排水 3）记录本实验数据用的表格如何设计？ [实验步骤]： （1）溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下方； （2）用弹簧测力计测量出物体的重G物，并记录；（3）将测力计下的物体慢慢浸入溢水杯的水中，使物体约一半没入水中，读出水中的拉力F拉1；并记录； （4）将溢水杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水1 ，并记录； （5）使物体全部浸入水中，读出水中的拉力F拉2，再用量筒测出排出的水的体积V排2；并都记录。 数据分析：根据测量数据： （1）可知物体受到的重力为 ； （2）物体一半浸入水中时物体受到的浮力为 ；物体全部浸入水中时，物体受到的浮力为 ； （3）本实验结论： 。 归纳得出结论2、物体受到的浮力与物体排开水的体积有关 （附视频）活动3、探究“浮力大小与物体排开的液体所受的重力的关系” 实验步骤： （1）用弹簧测力计测量出物体的重G物，再测出小烧杯的重力G杯，并记录； （2）溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下方； （3）使物体全部浸入水中，读出水中的拉力F拉； （4）再测出流入小烧杯和水的总重力G杯+水；并记录； （5）将水换成酒精，重复上述步骤，并记录。 师生一起分析数据，得出相应的结论：①浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。 ②物体受到的浮力大小 不仅与排开的液体的重力有关，还与液体的密度有关，液体密度越大物体受到的浮力越大。 这个就是阿基米德原理的探究过程。（附视频）归纳小结：一、阿基米德原理： 1、阿基米德原理： （1）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）数学表达式： （3）适用条件：阿基米德原理适用于液体和气体。 2、对“阿基米德原理”的理解： （1） 阿基米德原理对于“部分浸入或全部浸入液体（或气体）的物体”都适用； （2）由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小只与物体排开液体（或气体）的体积大小及液体（或气体的）的密度大小有关； （3）物体受到的浮力大小与物体的重力、物体的体积、液体（或气体）的体积、物体在液体（或气体）中的深度等因素均无关； （4）物体受到的浮力大小与物体在液体（或气体）中的运动状态无关； （5）若是物体在液体（或气体）中浮力或悬浮，则F浮＝G排＝G物。 二、利用 “阿基米德原理”解决问题： 例题1、关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( ) A．液体的密度越大，受到的浮力越大 B．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大 C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大 D．漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 例题2、如图所示，将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内，再将相同的木块放入其中，待木块静止时，两容器液面相平。以下说法 不正确的是（ ） A. a的液体密度大于b的液体密度 B. 两木块在容器中排开的液体质量相等
C. 放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大 D. 放入木块后两容器底部受到液体的压强相等 例题3、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？阅读：阿基米德 通过上1课时中按矿泉水瓶的活动中提出“浮力大小与什么因素有关”的问题讨论 排除深度对浮力的影响：并巩固控制变量法的运用；理清实验思路，完善实验方案直接使用量筒测V排比较简单，但学生对溢水杯比较陌生，所以有必要介绍一下， 实验得出结论，视频加深印象上述实验基础上，本实验操作相对简单而快捷，要迅速完成并得出相应的结论探究过程再现阿基米德原理实验过程既是探究更是验证适当学法指导，促进学生的理解与记忆3个例题讲解，使学生进一步理解阿基米德原理的涵义，又规范解题格式
课堂练习 1、一长方体铁块如图所示，从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h关系的图像是( B ) 2、如图所示，容器内有水，有一塑料试管下面挂一小铁块，浮在水面上，P为试管外壁上的点。现将小铁块取下放入试管中，试管仍浮在水面，则铁块放入试管内与挂在试管下相比( C ) A. 液面将上升 B. 试管受到的浮力大小将不变
C. P点受到水的压强将增大 D. 总的排开水的体积将减小 （第2题图） （第3题图）3、用如图装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶。下列说法正确的是（ D ）A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米34、为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是( D ) A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理 （第4题图） （第5题图）5、如图，一个弹簧一端固定物体，另一端固定在容器底部，放在装满水的装置中处于静止．设想从某一天起，地球的引力减为一半，则弹簧对物体的弹力（弹簧处于压缩状态）（ B ） A．不变 B．减为一半C．增加为原值两倍 D．弹簧对物体无弹力6、某项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。[选材制作]选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。[验证步骤]①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯，取一小石块放在上托盘，在支撑杆上标出水位刻度线。②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水位刻度线与水面相平。③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘。
[结果分析]由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码，由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此，F浮=G排，即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。（1）泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度，应考虑的因素有________。（可多选）A．支撑杆的高度 B．托盘的质量 C．溢水杯的质量D．泡沫块的密度 E．液体的密度（2）步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯，判断杯中水为“适量”的依据是 。（3）分析步骤②③，该组同学得出结论：烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力，即G排=G砝码。推测其观察到的现象为 。（4）有同学认为，往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷，改进方法有 （写出一种）[答案：（1）A；B；D；E （2）将小石块放入上托盘时，有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处) （3）溢水杯中的水刚好到溢水口处（或无水溢出）；水位刻度线与水面相平 （4）用细沙替代砝码（其他合理答案也给分）] 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、研究阿基米德原理时，采用控制变量法； 2、阿基米德原理的内容：浸在液体（水或其他液体）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。 数学表达式：F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液 注意： 浮力只与排开的液体的密度与体积有关；与物体的沉或浮无关，与液体的质量、总体积无关，与物体的体积、物体的重力无关； 阿基米德原理也适用于气体。 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
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第一章 水和水的溶液
浙教版八年级上册
第3节 水的浮力（2）
－－－ 阿基米德原理
教学目标
科学观念：了解阿基米德原理的探究过程、内容，能利用阿基米德原理解释一些相关的现象及进行简单的计算；
科学思维：控制变量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有
关”实验中的运用；
探究实践：通过实验探究，掌握阿基米德原理的内容，知道浮
力大小与液体的密度及排开液体的体积的关系；
态度责任：初步了解科学在现实生活中的应用，树立科学知识
服务于社会的观念。
新知导入
复习：
1、 浸入液体的物体、液体中 的物体，都受到浮力的作用；浮力的方向始终是 ；浮力的施力物体是 ；浮力的作用点在 ；
2、计算浮力的方法：
（1）当已知物体的重力和浸入液体中时对物体的拉力大小时，计算浮力的方法是： ；
（2）当知道浸入液体中物体的上下表面受到压力大小时，计算浮力的方法是： 。
部分或全部
上浮或下沉
竖直向上
F浮＝G物－F拉
F浮＝F向上－F向下
液体
物体重心
讨论交流
1、我们知道，将空矿泉水瓶压入水中，塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。由此可推测，瓶受到的浮力可能与
有关。
2、由于影响浮力大小的因素可能有多种，所以我们在设计探究实验时，应该采用 法；
（1）若探究“浮力与物体在水中的深度的关系”时，应该只改变
，而控制其他量（物体的体积、物体的重力、物体浸入水中的体积……等）都相同。
（2）若要探究“浮力与物体排开的液体的体积的关系”时，应该只改变 ，而控制其他量都相同。
物体在水中的深度、 物体排开水的体积……
物体在水中的深度
物体浸入水中的体积
控制变量
活动探究
活动1、浮力与物体的深度大小是否有关？
方法：
（1）取一个圆柱体，用测力计测出重力：G物＝ ；
再将挂在测力计将下的该圆柱体的全部浸入水中（不
接触容器），读出测力计拉力的大小F1 ＝ ；求
得浮力大小为F浮1＝ ；
（2）使该圆柱体处于水中更深的位置（不接触容
器），读出测力计拉力的大小F2 ＝ ；求得
浮力大小为F浮2＝ ；
（3）比较 F浮1与F浮2： ；
结论：浮力大小与物体在水中的深度 关。
5N
1N
4N
1N
4N
无
F浮1=F浮2
讨论交流
活动2、探究“浮力大小与物体排开液体的体积是否有关”
[建立假设] ：
浮力的大小跟物体排开液体的体积多少有关，排开的液体越多，受到的浮力 。
[实验方案]：
A.需要用称重法测量______________；主要仪器 ；
B.需要用测量__________________；主要仪器 。
越大
浮力的大小 弹簧测力计
物体排开水的体积 量筒
讨论交流
方法2、利用溢水杯：
1、如何测量排开水的体积？
①溢水杯中倒满水（水不再从溢水口流出）；
②物体浸入水中时，用小烧杯接住流出来的水；③ 将小烧杯里的水倒入量筒中，测出水的体积。
方法1、利用量筒：
量筒内加入适量的水V1，物体浸入水中，待
液面稳定读出总体积V2，则排开水的体积为V2-V1。
讨论交流
2）实验中需要测量哪些数据？
3）记录本实验数据用的表格如何设计？
①测物体的重力G物
②测物体浸入水中时测力计的拉力F拉
③测出物体排开水的体积V排水
物体的重G物/N 物体一半浸入水中时测力计的示数F拉1/N 物体排开水的体积V排1/cm3 物体浸没时测力计的示数F拉1/N 物体排开水的体积V排2/cm3
活动探究
4、实验步骤：
（1）溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下方；
（2）用弹簧测力计测量出物体的重G物，并记录；
（3）将测力计下的物体慢慢浸入溢水杯的水中，使物体约一半没入水中，读出水中的拉力F拉1；并记录；
（4）将溢水杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水1 ，并记录；
（5）使物体全部浸入水中，读出水中的拉力F拉2，再用量筒测出排出的水的体积V排2；并都记录。
物体的重G物/N 物体一半浸入水中时测力计的示数F拉1/N 物体排开水的体积V排1/cm3 物体浸没时测力计的示数F拉2/N 物体排开水的体积V排2/cm3
3.0
2.8
40
20
2.6
实验分析
根据测量数据：
（1）可知物体受到的重力为 ；
（2）物体一半浸入水中时物体受到的浮力为 ；物体全部浸入水中时，物体受到的浮力为 ；
（3）本实验结论： 。
3.0N
物体的重G物/N 物体一半浸入水中时测力计的示数F拉1/N 物体排开水的体积V排1/cm3 物体浸没时测力计的示数F拉2/N 物体排开水的体积V排2/cm3
3.0
2.8
40
20
0.2N
0.4N
2.6
物体受到的浮力与物体排开水的体积有关
视频：浮力与物体排开液体的关系
新知讲解
活动3、探究“浮力大小与物体排开的液体所受的重力的关系”
实验步骤：
（1）用弹簧测力计测量出物体的重G物，再测出小烧杯的重力G杯，并记录；
（2）溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下方；
（3）使物体全部浸入水中，读出水中的拉力F拉；
（4）再测出流入小烧杯和水的总重力G杯+水；并记录；
（5）将水换成酒精，重复上述步骤，并记录。
物体的重G物/N 小烧杯的重力G杯/N 物体浸没时测力计的示数F拉/N 小烧杯和液体的总
重力G杯+液体/N
用水实验
用酒精实验
3.0N
0.2N
2.6N
0.6N
2.7N
0.5N
分析：
物体的重G物/N 小烧杯的重力G杯/N 物体浸没时测力计的示数F拉/N 小烧杯和液体的总
重力G杯+液体/N
用水实验
用酒精实验
3.0N
0.2N
2.6N
0.6N
2.7N
0.5N
根据测量数据：
（1）物体浸没入水中时，物体受到的浮力为 ；
物体浸没水中时，排开的水的重力： ；
（2）物体浸没酒精中时，物体受到的浮力为 ；
物体浸没酒精中时，排开的酒精的重力： ；
（3）本实验结论： 。
0.4N
0.4N
0.3N
0.3N
①浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。
②物体受到的浮力大小 不仅与排开的液体的重力有关，还与液体的密度有关，液体密度越大物体受到的浮力越大。
新知讲解
一、阿基米德原理：
1、阿基米德原理：
（1）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）数学表达式：
（3）适用条件：阿基米德原理适用于液体和气体。
（点击图片播放）
新知讲解
2、对“阿基米德原理”的理解：
（1） 阿基米德原理对于“部分浸入或全部浸入液体（或气体）的物体”都适用；
（2）由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小只与物体排开液体（或气体）的体积大小及液体（或气体的）的密度大小有关；
（3）物体受到的浮力大小与物体的重力、物体的体积、液体（或气体）的体积、物体在液体（或气体）中的深度等因素均无关；
（4）物体受到的浮力大小与物体在液体（或气体）中的运动状态无关；
（5）若是物体在液体（或气体）中浮力或悬浮，则F浮＝G排＝G物。
知识运用
二、利用 “阿基米德原理”解决问题：
例题1、关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( )
A．液体的密度越大，受到的浮力越大
B．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大
C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大
D．漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
解析：A、根据阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排；可见浮力与ρ液和V排都有关；还与物体的状态有关，如木块漂浮在水中和盐水中时，尽管液体密度变大，但木块所受浮力却相等，都等于木块的重力；A错误；B、浸没于水中的物体，所受浮力与深度无关；因为ρ液和V排均不变，故浮力不变；B错误；C、物体在水中，ρ液不变，V排越大，当然浮力越大；故C正确；D、不论物体漂浮在水面，还是沉在水底，浮力大小总与ρ液和V排有关，与漂浮和沉底无关，如漂在水面的小木块所受浮力比沉入水底的大石块小；故D错误。
C
知识运用
例题2、如图所示，将a、b两种液体分别放入相同的甲、乙两烧杯内，再将相同的木块放入其中，待木块静止时，两容器液面相平。以下说法 不正确的是（ ）
A. a的液体密度大于b的液体密度
B. 两木块在容器中排开的液体质量相等
C. 放入木块后两容器对桌面的压强甲比乙大
D. 放入木块后两容器底部受到液体的压强相等
解析：相同的木块在两种液体中都处于漂浮状态，那么它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力相等。根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知，木块在两个容器中排开液体的质量相等，故B正确不合题意；根据图片可知，排开液体的体积V排甲ρb ，故A正确不合题意； 容器对桌面的压力F=G容器+G液体-G排+G木 ， 因为G排=G木 ， 所以F=G容器+G液体 ， 这里的液体是指液面高度相同时两种液体的重力。因为ρa>ρb ，根据G=ρVg可知，液体的重力Ga>Gb ， 所以容器对桌面的压力F甲>F乙。压强公式 可知，容器对桌面的压强甲大于乙，故C正确不合题意；根据液体压强公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的液体压强p甲>p乙 ，故D错误符合题意。
D
知识运用
例题3、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？
阅读：
阿 基 米 德
随堂练习
1、一长方体铁块如图所示，从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h关系的图像是( )
B
随堂练习
2、如图所示，容器内有水，有一塑料试管下面挂一小铁块，浮在水面上，P为试管外壁上的点。现将小铁块取下放入试管中，试管仍浮在水面，则铁块放入试管内与挂在试管下相比( )
A. 液面将上升
B. 试管受到的浮力大小将不变
C. P点受到水的压强将增大
D. 总的排开水的体积将减小
C
随堂练习
3、用如图装置验证阿基米德原理，当物块
浸入溢水杯时，水会流入空桶。下列说法
正确的是（ ）
A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响
B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大
C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大
D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
D
随堂练习
4、为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中，判断正确的是( )
A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，
水对溢水杯底的压力变小
B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，
水对溢水杯底的压强变大
C．铝块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块
排开水的重力
D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，
若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理
D
随堂练习
5、如图，一个弹簧一端固定物体，另一端固定在容器底部，放在装满水的装置中处于静止．设想从某一天起，地球的引力减为一半，则弹簧对物体的弹力（弹簧处于压缩状态）（ ）
A．不变 B．减为一半
C．增加为原值两倍 D．弹簧对物体无弹力
B
随堂练习
6、某项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。
[选材制作]选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。
[验证步骤] ①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯，取一小石块放在上托盘，在支撑杆上标出水位刻度线。②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水位刻度线与水面相平。③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘。
随堂练习
[结果分析]由步骤①②得出石块所受
浮力F浮=G砝码，由步骤②③得出烧杯中
水的重力G排=G砝码。因此，F浮=G排，即
石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理。
（1）泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度，应考虑的因素有 。（可多选）
A．支撑杆的高度 B．托盘的质量 C．溢水杯的质量
D．泡沫块的密度 E．液体的密度
（2）步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯，判断杯中水为“适量”的依据是 。
A、B、D、E
将小石块放入上托盘时，有少量水溢出(或水位刚好达到溢水口处)
随堂练习
（3）分析步骤②③，该组同学得出结论：烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力，即G排=G砝码。推测其观察到的现象为：
。
（4）有同学认为，往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷，改进方法有 （写出一种） 。
用细沙替代砝码（其他合理答案也可 ）
溢水杯中的水刚好到溢水口处（或无水溢出）；水位刻度线与水面相平
课堂总结
1、研究阿基米德原理时，采用控制变量法；
2、阿基米德原理的内容：浸在液体（水或其他液体）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。
数学表达式：F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
注意：
浮力只与排开的液体的密度与体积有关；与物体的沉或浮无关，与液体的质量、总体积无关，与物体的体积、物体的重力无关；
阿基米德原理也适用于气体。
板书设计
1.3 水的浮力（2）
……阿基米德原理
阿基米德原理：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。
公式：F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
注意：
①浮力只与排开的液体的密度与体积有关；
②也适用于气体。
作业布置
1、复习本课时主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、完成学案中“课后巩固”；
4、预习下一课时“物体的浮沉条件”的相关内容。
谢谢
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