(共28张PPT)
教科版八年级下册
第10章 流体的力现象
2 认识浮力
学习目标
1.感受浮力的存在,理解浮力的概念及方向。
2.会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。
3.会简单计算浮力的大小。
新课导入
日常生活中的现象:
使用救生衣、救生圈的人为什么能在水中不下沉?
巨大的军舰为什么能浮在水面上?
孔明灯为什么能升到空中呢?
推进新课
想一想:是什么力量把它们托起来的?
浮力
知识点1 什么是浮力
活动
感受浮力
1.将乒乓球按入水中,有什么感觉?
2.把物块从水中托出,有什么感觉?
3.用线把木块系好,然后拉入水中,观察线的方向。
需要用力往下
物块变轻了
线处于竖直向上方向
浮力
一切浸入流体中的物体,都受到流体对它向上的力,这个力叫作浮力。
(1)定义
(2)方向
F浮
G
F浮
G
由二力平衡的条件可知,浮力的方向与重力的方向相反,即浮力的方向竖直向上。
符号:F浮
单位:牛(N)
(3)施力物体:液体(或气体)
(4)受力物体:浸入液体(或气体)中的物体
在空气中的气艇受到空气对其向上托的力
漂浮在水上的竹筏受到水对其向上托的力
液体对浸入其中的物体的四周都有压强。浮力的产生与液体压强有没有关系呢?
温故知新
1.液体压强的特点:
(1)液体内部向各个方向都有压强;
(2)同种液体中同一深度,向各个方向的压强相等;
(3)同种液体中,压强随深度的增加而增大。
2.液体压强公式:p = ρgh
压力公式:F = pS
例1 如图所示的四个情景,没有受到浮力的物体是( )
D
【分析】太空中没有空气,“天宫”空间站不受到浮力。
A.下潜的“奋斗者”号
B.水上航行的“山东舰”
C.天际飞行的C919
D.遨游太空的“天宫”空间站
知识点2 浮力产生的原因
将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,乒乓球为什么不浮起来?
乒乓球受到水向下的压力
将瓶下口堵住,乒乓球为什么浮起?
乒乓球受到水向上的压力,且F向上>F向下
浮力产生的原因是什么呢?
演示实验:
【点击画面播放视频】
根据橡皮膜的凹陷程度,你能分析浮力产生的原因吗?
【点击画面播放视频】
F浮=F向上-F向下
压力差法求浮力
前后左右四个侧面受到的压力关系:F合=0
上、下两面所受压力关系:
F向上=P向上S=ρgh2 S
h2 >h1
F向下=P向下S=ρgh1 S
F向上 >F向下
浮力是液体对物体的压力的合力
当物体部分浸入液体中时,其上表面不受液体的压力,所以物体受到的浮力等于下表面受到的液体向上的压力,即
F浮=F向上。
F向上
注意:
沉在水底的铁球有没有受到浮力?和同学同学讨论,看一看图中哪条小鱼说得对。
谈论交流
沉在水底的铁球有没有受到浮力
当浸入液体中的物体下表面和容器底部紧密接触(密合)时,其下表面不受液体的压力,即F向上=0,此时物体不受浮力作用。如水中的桥墩、陷在淤泥中的物体等都不受浮力的作用。
只要存在上下表面的压力差,液体中的物体就会受到浮力,与它的沉浮无关。
F向下
例2 如图,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,将乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时兵乓球______(选填“会”或“不会”)浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,将观察到兵乓球______。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力______(选填“相同”或“不同”)。
不会
上浮
不同
知识点3 测量浮力
演示实验
测量浮力
①如图甲所示,在弹簧测力计的挂钩上竖直悬挂一个重物,读出测力计的示数F1。
②如图乙所示,把重物浸入水中,再读出测力计示数F2。
若颠倒,会因铝块沾带水而导致测出的重力偏大,最后使得浮力测量值偏大。
步骤①②顺序可以颠倒吗?
由图甲、乙可知,重物浸入水中后,弹簧测力计的示数减小了,说明浸入水中的重物受到了浮力的作用。
两次弹簧测力计示数之差就是浮力的大小,即
F浮= F1 –F2 =4N-3N=1N
F1=4N
F2=3N
G
F拉
重物的受力情况如图所示,由力的平衡可知,G=F浮+F拉,
则F浮=G-F拉
物体所受的浮力F浮=G-F拉
称重法求浮力
F浮
家庭实验室
浮力产生的原因
如图所示将玻璃筒两端蒙上橡皮膜,当玻璃筒水平浸入水中时,观察左、右两个橡皮膜的凹陷程度;当玻璃筒竖直浸入水中时,观察上、下两个橡皮膜的凹陷程腐。橡皮膜的凹陷程度体现橡皮膜的受力情况,据此可分析浮力产生的原因。
例3 小申用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为 3.0 N.他将物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为2.0 N,则浮力的大小是______N,方向为__________。
1.0
竖直向上
随堂练习
1.图甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验,图乙为某物理老师做的浮力实验。下列说法错误的是( )
A.图乙,乒乓球受到水的压力,因此受到浮力作用
B.图甲,太空中失重状态下,水的密度小到零
C.图甲,水对乒乓球没有压力差,因此浮力消失
D.液体内部存在向各个方向的压强,是由于液体受重力,且有流动性
D
甲
乙
2.小明说:“在液体中上浮的物体受浮力,下沉的物体不受浮力。”这种说法正确吗?
不对。物体在液体中上浮、下沉时都要受到浮力的作用。
3. 物体A浸入水中前后,弹簧测力计的示数如图所示。求A受到的重力和它在水中受到的浮力。
由称重法可知,F浮=G-F=4N-3 N=1N
课堂小结
认识浮力
浮力
产生浮力的原因
概念:一切浸入流体中的物体,都受到流体对它向上的力,这个力叫作浮力
方向:竖直向上
物体上下表面受到的压力差
测量方法
称重法:F浮=G-F拉
压力差法:F浮=F向上-F向下