10.3 科学探究：浮力的大小 课件(共25张PPT) 初中物理教科版八年级下册

(共25张PPT)
第3节 科学探究：浮力的大小
第十章 流体的力现象
教科版八年级下册同步课件
1.知道浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关；
2.通过实验探究，知道浮力大小与排开液体所受的重力的关系；
3.能描述阿基米德原理；
4.会用阿基米德原理的公式及推导式，计算浮力大小。
学习目标
浮力大小与什么因素有关
一
船运载货物的多少与船的大小有关，我猜想浮力可能与物体的体积有关。
木头能漂在水面上，铁块会沉入水底，所以我猜想浮力和物体的密度有关。
浮力是在液体中产生的，不同深处，液体压强不同，浮力也可能不同……
液体对物体产生浮力，浮力的大小可能与液体的密度有关。
新知学习
实验猜想：
猜想1：浮力可能与液体的密度有关
猜想2：浮力可能与物体的体积有关
猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度有关
其他猜想：…… …… …… ……
实验探究 影响浮力大小的因素
（1）把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。
（2）在清水中加盐，改变水的密度，再观
察出现的现象。
（1）
（2）
结论：浮力大小与液体密度有关。
在清水中，鸡蛋下沉。
清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。
实验1：
结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
如图所示，先将金属块浸入水中，使之没入的体积不同,记下弹簧测力计的示数，求出浮力的大小；再将金属块分别完全没入水和盐水中，记下弹簧测力计的示数，求出浮力的大小，比较浮力的大小与排开液体的体积和液体密度的关系。
实验2：
1. 把石头放入清水中，观察测力计的读数F1。
2. 改变石头在水中深度，再观察测力计的读数 F2 。
3. 比较两次的读数F1和F2。
测力计的读数F1=2N。
测力计的读数F2=2N。
结论：浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。
实验3：
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。
总 结
1. 下列关于浮力的说法中，正确的是( )
A. 物体在液体中浸得越深，受到的浮力越大。
B. 物体的体积越大，受到浮力越大。
C. 物体受的重力越小，受到的浮力越大。
D. 物体排开液体的重力越大，受到的浮力越大
D
当堂检测
2.如图所示，甲、乙两球体积相同，浸在水中静止不动，
则（ ）
甲
乙
A.两球受到的浮力一样大
B.乙球受到的浮力大
C.甲球受到的浮力大
D.条件不足，无法确定
C
2. 潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他受到的
浮力( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 始终不变 D. 先增大后不变
B
阿基米德原理
二
物体浸在液体中的体积，就是物体排开液体的体积。
质量等于密度乘体积。
可见，上面的结论也可表述为：物体所受浮力的大小与它排开的液体质量有关。
实验探究 影响浮力大小的因素
我们知道：浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。这一结论说明浮力的大小与什么力有关呢？
物体受到浮力时，一定排开液体，那么浮力的大小和排开液体所受的重力是否有关呢？如果有关的话，有没有定量的关系呢？
想一想
如何测量物体所受浮力？
如何测量物体排开液体的重力？
F浮=G -F示
弹簧测力计、溢水杯、小桶、重物、适量的水。
实验器材：
需要测量的物理量：
F浮=G -F示
G排=G桶+水-G桶
G桶
F示
G桶+水
G桶
F浮
G排
实验数据：
次数 物体的重力 G物/N 物体在液体中测力计示数F'/N 浮力 F浮/N 小桶和排液的总重G总/N 小桶的重力G桶／N 排开液体的重力G排/N
1
2
3
2.15 1.35 1.10 0.3
2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35
2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55
0.80
0.80
F浮=
G排
实验结论：
阿基米德原理
内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。。
公式：
F浮=
G排
推导式：
F浮=
m排g=ρ液gV排
适用于液体气体
【关于阿基米德原理的讨论】
1.F浮＝r液 gV排 r液——液体的密度；
V排——物体排开的液体的体积；
表明浮力大小只和 r液、V排有关。
浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
①物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。
部分浸入
全部浸入
区分：浸没、浸入、浸在、没入
②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时： V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
③同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同。
根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。
④阿基米德原理同样适用于气体。
阿基米德原理的计算
【例题】边长为 3 cm，密度为 2×103 kg/m3的一个立方体橡皮泥块，浸没在水中，受到的浮力是多少？如果把这块橡皮泥捏成一只小船（如图），浮在水面，小船所受浮力是多少？（取g = 10 N/kg）
解：如果橡皮泥块浸没在水中，它排开水的体积
V 排 =V 橡 = 0.03 m×0.03 m×0.03 m=2.7×10-5 m3
排开水的质量m 排 =ρ 水 V 排 = 1×103 kg/m3×2.7×10-5 m3=2.7×10-2 kg
排开的水受到的重力G 排 = m 排 g = 2.7×10-2 kg×10 N/kg =0.27 N
根据阿基米德原理，可以得到F 浮 = G 排 = 0.27 N
如果把这块橡皮泥捏成小船，橡皮泥的质量不变，其所受重力不变。橡皮泥在水中漂浮时处于二力平衡状态，有
F 浮 =G 橡 =m 橡 g=ρ 橡 V 橡 g =2×103 kg/m3×2.7×10-5 m3×10 N/kg =0.54 N
课堂小结
阿基米德原理
液体的密度
阿基米德原理
浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力
F浮= G排= ρ液 gV排
影响浮力大小的因素
排开液体的体积