10.1 浮力 ---2024-2025学年人教2024版物理八年级下册教学同步课件(内嵌入5个视频)(45页PPT)

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名称 10.1 浮力 ---2024-2025学年人教2024版物理八年级下册教学同步课件(内嵌入5个视频)(45页PPT)
格式 pptx
文件大小 50.6MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-05-16 12:25:00

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文档简介

(共45张PPT)
10.1 浮力
第10章 浮力
人教版2024版物理八年级下册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
展示一些生活中与浮力有关的现象图片或视频,如:轮船在大海中航行、潜水艇在水中上浮下沉、氢气球在空中上升、人在死海中漂浮等。引导学生观察这些现象,提问:“为什么轮船能漂浮在水面上?氢气球为什么会上升?这些物体都受到了什么力的作用?” 引发学生思考,激发学生的探究欲望。
进行一个小实验:将一个乒乓球放入一个空杯子中,向杯子里倒水,观察乒乓球的运动情况。让学生亲身体验乒乓球受到向上的力而浮起,从而引出本节课的主题 —— 浮力。
(二)新课讲授(25 分钟)
浮力的概念
讲解:浸在液体或气体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。强调浮力的施力物体是液体或气体,受力物体是浸在其中的物体,浮力的方向总是竖直向上。
举例说明生活中物体受到浮力的例子,如在水中游泳的人、在空中飞行的飞机(空气是气体,飞机受到空气的浮力)等,加深学生对浮力概念的理解。
浮力产生的原因
以一个正方体浸没在水中为例,讲解浮力产生的原因。正方体上表面受到水向下的压力

F
向下

,下表面受到水向上的压力

F
向上

。由于液体压强随深度的增加而增大,所以下表面所处深度大于上表面,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力的差就是浮力,即

F


=F
向上

F
向下

。通过受力分析图,让学生更直观地理解浮力是由液体对物体向上和向下的压力差产生的。
让学生思考并讨论,如果物体的下表面与容器底部紧密接触,没有液体进入,此时物体是否受到浮力?通过这个问题,加深学生对浮力产生条件的理解。
浮力大小的测量 —— 称重法
实验演示:用弹簧测力计测出一个物体在空气中的重力

G
,然后将物体慢慢浸入水中,观察弹簧测力计的示数

F
。讲解弹簧测力计示数减小是因为物体受到了浮力的作用,此时物体受到重力

G
、浮力

F


和弹簧测力计的拉力

F
,根据力的平衡知识,

F


=G F
。这种测量浮力大小的方法叫做称重法。
让学生分组进行实验,用称重法测量不同物体在水中受到的浮力,教师巡视指导,提醒学生正确使用弹簧测力计,准确读取示数并记录数据。
探究浮力大小与哪些因素有关
提出问题:引导学生根据生活经验和已有的知识,思考浮力大小可能与哪些因素有关,提出探究问题 “浮力大小与哪些因素有关?”
猜想假设:组织学生分组讨论并进行猜想,学生可能会提出浮力大小与物体排开液体的体积、液体的密度、物体的重力、物体的形状、物体浸没在液体中的深度等因素有关。
设计实验:介绍实验器材,如弹簧测力计、大烧杯、水、盐水、不同形状的物体(如正方体、圆柱体)、细线等。引导学生利用控制变量法设计实验来探究浮力大小与各个因素的关系。确定实验方案:
探究浮力大小与物体排开液体体积的关系:保持液体密度不变(使用水),用弹簧测力计悬挂同一物体,将物体逐渐浸入水中,改变物体排开液体的体积,测量并记录弹簧测力计的示数,根据

F


=G F
计算出浮力大小,分析浮力与排开液体体积的关系。
探究浮力大小与液体密度的关系:保持物体排开液体的体积不变,用弹簧测力计悬挂同一物体,将物体分别浸没在水和盐水中,测量并记录弹簧测力计的示数,计算出浮力大小,比较在不同密度液体中浮力的大小。
探究浮力大小与物体重力的关系:选取重力不同但体积相同的物体,用弹簧测力计分别测量它们在空气中的重力,然后将它们浸没在同一液体中,测量弹簧测力计的示数,计算浮力大小,分析浮力与物体重力的关系。
探究浮力大小与物体形状的关系:用弹簧测力计悬挂一块橡皮泥,先将其捏成正方体形状,测量其在水中受到的浮力,然后将橡皮泥捏成其他形状,再次测量其在水中受到的浮力,比较浮力大小是否改变。
探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系:用弹簧测力计悬挂同一物体,将物体浸没在水中不同深度处,测量弹簧测力计的示数,计算浮力大小,观察深度变化时浮力是否改变。
进行实验:学生分组进行实验,教师巡视指导,提醒学生注意实验操作规范,如正确使用弹簧测力计、准确测量物体排开液体的体积等,准确记录实验数据。
分析数据:实验结束后,各小组汇报实验数据。引导学生对数据进行分析,得出结论:
物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,浮力越大。
跟液体的密度有关,液体的密度越大,浮力越大。
与物体的重力、物体的形状、物体浸没在液体中的深度无关。
(三)课堂小结(5 分钟)
与学生一起回顾本节课所学内容,包括浮力的概念、产生原因、测量方法以及浮力大小与哪些因素有关。
强调控制变量法在实验探究中的重要性,以及对浮力概念和影响因素的理解和记忆。
(四)课堂练习(10 分钟)
给出一些关于浮力概念、产生原因理解的选择题和填空题,考查学生对基础知识的掌握情况。
展示一些物体在液体中受力的情景图,让学生判断物体是否受到浮力,计算浮力的大小,分析浮力大小与哪些因素有关,检验学生对知识的应用能力。
设计一些简答题,如 “为什么潜水艇能在水中上浮和下沉?” 考查学生运用浮力知识解释生活现象的能力。
(五)布置作业(5 分钟)
完成教材课后练习题中与浮力相关的题目。
观察生活中更多与浮力有关的现象,选择一个现象详细分析其原理,并以小论文的形式写出来,下节课与同学们分享。
五、教学反思
在教学过程中,要注重通过生活实例和实验帮助学生理解浮力的概念、产生原因和影响因素。对于浮力产生原因的讲解,要借助受力分析图等直观手段,让学生更好地理解压力差产生浮力的原理。在探究浮力大小影响因素的实验中,要引导学生充分理解控制变量法的应用,确保学生能顺利完成实验并从实验数据中得出正确结论。教学中要关注学生在实验和练习中的表现,及时解答学生的疑问,根据学生的反馈调整教学策略,以提高
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
用救生圈的儿童为什么能在水中不下沉?
盏盏孔明灯冉冉升起到夜空中,闪烁着耀眼的光芒。
孔明灯为何能够升入到空中呢?
视频——我国的航空母舰
是什么力量把巨大的军舰托在水面上的?
又大又重的钢铁巨船能在水面上自由航行,表明水对它有一个向上托的力——浮力;而一个小铁块放入水中会下沉,小铁块不受浮力吗?
浮力
知识点一
课堂教学展示
进行新课
G
G
G
游船、鸭子、冰山都受到重力
却没有沉入水底
受到水向上的托力
F
F
F
浮力
(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
包括部分浸入和全部浸入(浸没)
(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。
(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
漂浮在水面的物体受到浮力,浸没在水中的物体也受到浮力吗?
怎样测量浮力的大小呢?
演示
测量浸没在水中的铝块所受的浮力
【点击画面播放视频】
【实验步骤】
①如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个铝块,铝块静止时,读出弹簧测力计的示数,即为铝块所受的重力G。
②如图乙所示,把铝块浸没在水中,铝块静止时,读出弹簧测力计示数F1。
注意:若步骤①②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。
③如图丙所示,改变铝块在水中浸没的深度,读出弹簧测力计示数F2。
G/N F1/N F2/N
4 3 3
【实验分析】
G/N F1/N F2/N
4 3 3
由图甲、乙可知,铝块浸没在水中后,弹簧测力计的示数减小了,说明浸没在水中的铝块受到了浮力的作用。
两次弹簧测力计示数之差就是浮力的大小,即
F浮=G-F1 =4N-3N=1N。
【实验分析】
G/N F1/N F2/N
4 3 3
由图乙、丙可知,弹簧测力计的示数没有变化(F1=F2),说明浸没在水中的铝块所受浮力的大小跟铝块所到达的深度没有关系。
【实验结论】
F浮
G
F拉
物体所受的浮力F浮=G-F拉
物体受到的浮力与浸没的深度无关
这种测量浮力的方法称为称重法。
想想议议
F浮
F拉
G
浸没在水中的铝块受到三个力:重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮。在这三个力的作用下铝块处于平衡状态。把F拉和F浮的合力设为F合,这样就可以认为铝块受F合和G两个力的作用。你能证明F浮=G-F拉吗?
F合
铝块处于平衡状态,
由二力平衡知识可得F合=G
因此F拉+ F浮=G,
则F浮=G- F拉
例1 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__________。若将物体继续向下移动,则弹簧测力计示数大小_____ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.0
竖直向上
不变
如图所示,在盆中放一个装满水的烧杯,用手把空瓶按入水中。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空瓶按下去。这是为什么呢?
思 考
浮力的大小与哪些因素有关呢
决定浮力大小的因素
知识点二
实验
探究浮力的大小与哪些因素有关
【假设与猜想】
猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关
猜想3:浮力的大小与物体的密度有关
实验方法:控制变量法
……
【进行实验】
(1)探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的关系
同一物体浸在相同的液体中,物体浸入液体的体积不同。
结论:浮力的大小与物体浸在液体中的体积______。
有关
【进行实验】
(2)探究浮力的大小与液体的密度的关系
同一物体浸在液体中的体积相同,液体密度不同。
结论:浮力的大小与液体的密度______。
有关
【进行实验】
(3)探究浮力的大小与物体的密度的关系
两个体积相同、质量不同的物体浸没在相同的液体中。
结论:浮力的大小与物体的密度______。
无关
【实验结论】
物体在液体中所受浮力的大小,与它浸在液体中的体积有关、与液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,所受的浮力就越大。
浮力产生的原因
知识点三
为什么浸在水中的物体会受到浮力?
浸在液体中的物体受到液体对物体各个方向的压力。
【点击画面播放视频】
浮力产生的原因:
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
(1)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:
(2)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。
物体下方有无液体是判断是否产生浮力的决定性条件。
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1 浮力
1.下列事实中没有受到浮力作用的物体有(  )
A.人浮在死海的水面上读书
B.乒乓球从水里升起
C.抛入水中的石块正在快速下沉
D.太空中的宇宙飞船
基础过关
D
2
1
3
知识点2 用称重法测浮力
2. 【立德树人·文化自信】中国的铁器时代始于春秋晚期,生铁和块炼铁几乎是同时出现的,这使我国的冶铁技术在世界处于领先地位。一铁块在空气中称重为4.4 N,浸没在水中,弹簧测力计的示数为3.4 N,下列说法正确的是(  )
A.铁块所受的浮力是4.4 N
B.铁块所受的重力是3.4 N
C.铁块所受的浮力是7.8 N
D.铁块所受的浮力是1 N
D
2
1
3
知识点3 浮力产生的原因
3. 【原创题】我国潜水艇下潜技术1971年只能下潜300米,而如今潜水艇“奋斗者号”可以下潜到一万米的深度,这些突破都是中国的科研人员在背后辛苦钻研的成果。当潜水艇在海中处于静止状态工作时,下列说法正确的是 (  )
A.潜水艇上、下表面受到海水压力的合力大于受到的浮力
B.潜水艇上、下表面受到海水压力的合力大小等于受到的重力大小
C.潜水艇上表面受到海水的压力大于下表面受到海水的压力
D.潜水艇上表面受到海水的压力和下表面受到海水的压力是一对平衡力
B
2
1
3
能力突破
4. 【核心素养·物理观念】关于浮力,下列说法中正确的是 (  )
A.浸在气体中的物体不受浮力
B.浸入液体中的物体浮力产生的原因为液体对物体上、下表面的压力差
C.伫立在河中的桥墩会受到浮力的作用
D.在液体中上升的物体受浮力、下降的物体不受浮力
B
6
5
4
7
8
9
5. 【易错题】两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没到水中,发现两个弹簧测力计的示数不为零,但减小值相同。由此可以判断 (  )
A.两个物体所受的浮力相同
B.两个物体一定处在液体中相同深度
C.在水中时,弹簧测力计的示数是相同的
D.在空气中,弹簧测力计的示数是相同的
A
6
5
4
7
8
9
6. 【跨学科实践·社会发展】为对中国天眼(FAST)的4 450块厚度仅为1 mm的反射面板进行健康体检,FAST调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”。设备最主要部分是一个直径超7 m的氦气球,下面悬吊着“蜘蛛人”,使人可以在“大锅内”“行走”,下列有关说法正确的是(  )
A.因为氦气球受到了很大的浮力,所以减小了人的重力
B.当人静止在反射面板上时,人受到的支持力和重力是一对平衡力
C. “蜘蛛人”的手脚上都有宽大的轻质板,这是为了减小其对反射面板的压强
D.氦气球受到的浮力大小等于其重力的大小
C
6
5
4
7
8
9
7.【教材第50页演示改编】(多选)如图甲所示,小明将实心圆柱体A缓慢放入水中,水未溢出;根据数据作出的弹簧测力计的示数F与物体下表面到水面的距离h的关系图象如图乙所示。由图乙可知 (  )
A.圆柱体A受到的重力为2 N
B.当圆柱体A完全在水中时受到的浮力为2 N
C.圆柱体A高16 cm
D.当圆柱体A浸没后未接触容器底部之前,相比圆柱体A浸入之前水对容器底部的压力增大了2 N
BD
6
5
4
7
8
9
8.如图所示,一圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到水的压力为22 N,上表面受到水的压力为10 N,物体所受浮力为    N;剪断细线后,柱形物体浮在水面上,此时容器底部受到水的压强    ,容器对水平桌面的压力    。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
12
变小
不变
6
5
4
7
8
9
9.如图所示,一个质量为0.5 kg、边长为0.1 m的正方体物块静止浮在水面上。(g取 10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)求:
(1)物块所受浮力。
解: 因正方体物块A静止浮在水面上时处于漂浮状态,
所以,物块所受浮力F浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
(2)物块下表面所受水的压强。
解:由浮力产生的原因F浮=F向上-F向下可得物块下面受到水的压力:F向上=F浮+F向下=F浮=5N,
则物块下表面所受水的压强:
p=F向上/S=5N/(0.1m)2=500Pa。
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5
4
7
8
9
课堂教学展示
课堂小结
浮力
概念
影响因素
浸入体积
称重法测浮力F浮=G-F拉
上、下表面压力差
测量
产生的原因
液体密度
浸在液体(或气体)中的物体受到的竖直向上的力,这个力叫作浮力
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业
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