2020年春人教版八年级物理下册课件 10.1 浮力 共23页ppt

课件23张PPT。第十章 浮力10.1 浮力万吨巨轮为什么可以浮起来？为什么人能在死海上看书？如图10.1－1所示，液体或气体对浸在其中的物体有____的托力，叫做浮力(F浮)。
1.浮力的方向：_________。
2.浮力的施力物体：__________。
3.浮力的受力物体：_____________________。
浸入包括：(1)部分浸入；
(2)浸没(全部浸入)。
4.浮力的单位是________。认识浮力图10.1-1向上竖直向上液体或气体浸在液体或气体中的物体牛顿(N)1.如图10.1－2所示，物体受到液体或气体对其下表面的压力_____(填“大于”或“小于”)上表面的压力，因此形成一个____的压力差，这个压力差就是浮力。因此我们可以得到一个求浮力的方法，
即压力差法：F浮＝__________。浮力产生的原因图10.1-2大于向上F向上－F向下2.如图10.1－3所示，将去盖的矿泉水瓶截去底后倒置，放入一乒乓球后压着球向里注水，然后放手，则乒乓球将______(填“上升”或“静止不动”)，同时观察到有少量水流出；再用手将瓶口堵住，过一会儿，观察到乒乓球将_____(填“上升”或“静止不动”)。
该实验表明产生浮力的根本原因是：
___________________________
______　　　 浮力产生的原因图10.1-3静止不动上升液体对浸入其中的物体上下表面有压力差。画出图10.1－4甲中木块静止在液体中的受力分析：(用黑点表示该物体，受力分析画在黑点处)，由图可知，漂浮在液面上的物体所受的浮力与该物体的重力之间的关系式为_________________。
画出图10.1－4乙中铁块静止在液体中的受力分析：(用黑点表示该物体，受力分析画在黑点处)，由图可知，这几个力的关系式为____________________　　
画出图10.1－4丙中物体静止在液体中的受力分析：(用黑点表示该物体，受力分析画在黑点处)，由图可知，这几个力的关系式为____________________可见，浮力大小是几个力的合力。F浮图10.1-4G水F浮=G木G水F浮F拉F浮+F拉=G铁G水F浮F支F浮+F支=G铁浮力的测量F浮+F支=G铁F浮=G木F浮+F拉=G铁4.如图10.1－5所示，若用弹簧测力计在空中测出物体的重力为G；把物体浸入液体中，读出此时测力计示数为F示；则此时物体受到的浮力F浮＝___________。这就是用弹簧测力计测出浮力的大小的方法。浮力的测量图10.1-5F浮＝G－F示1．浮力：液体或气体对浸在其中的物体有_______的力，叫做________。
2．物体____或_____时_______。
3．用测力计可测出物体的浮力大小：________。
4．浮力产生的原因是：液体对浸入其中的物体上下表面的
______，即___________。学习总结竖直向上浮力（F浮）漂浮悬浮F浮=G物F浮=G物-F拉压力差F浮= F向上- F向下1.如图10.1－6所示，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，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。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明(　　)
A.大气存在压强
B.连通器原理
C.浮力产生的原因
D.液体的压强与液体的密度有关C图10.1-62.如图10.1－7所示静止在水中的物块，若该物块上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为12N，则该物块受到的浮力大小是___N，方向是__________；该物块所受的重力是__N，你判断的依据是_________________________。7图10.1-6垂直向上7物体悬浮时浮力等于重力3.弹簧测力计挂着一重为3N的物体A，物体A浸没并静止在水中，如图10.1－8所示。
(1)图中弹簧测力计的示数是___N。物体A所受浮力是___N。
(2)如果测力计不拉着物体A，A在水中会_____(填“下沉”“上浮”或“悬浮”)。判断的依据是_________。1.2图10.1-8下沉1.8F浮(1)通过步骤___和___可知物体完全浸没在水中时，物体所受到的浮力大小为____N。
(2)通过步骤___和___可知物体完全浸没在盐水中时，物体所受到的浮力大小为____N。a图10.1-102cae2.56.请你在图10.1－11中画出静止在水中的小球所受力的示意图。图10.1-11F浮G1.(2017·济南)小明为了验证“物体所受的浮力是否与物体所处的深度和液体的密度有关”，他做实验的步骤如图10.1－12所示，并记录了弹簧测力计的示数F及金属体下表面所处的深度h。(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)①若要探究物体在浸没前所受的浮力大小是否与物体在液体中所处的深度有关，应选用图10.1－12中的_____(填序号)进行验证，
结论是____________________________________________________；
②若要探究物体在浸没后所受的浮力大小是否与物体在液体中所处的深度有关，应选用图10.1－12中的_____(填序号)进行验证，
结论是____________________________________________________。abc图10.1-12物体浸没前，深度越深，所受浮力越大（或物体浸没所受的浮力大小与深度无关）ade物体浸没所受的浮力大小与深度无关（2）若要探究物体所受的浮力大小是否与液体的密度有关，应选用图10.1-12中的 （填序号）进行验证，结论____________________________
（3）根据图10.1-6提供的信息，回答以下的问题：
①在图a中画出金属块的受力示意图；金属块的重力是 N，依据是 ；
②在图f中画出金属块的受力示意图；金属块在盐水中所受的浮力是 N，依据是 。
（4）图10.1-13中能正确反映出浮力F浮和深度h关系的图象是( )a ef图10.1-12图10.1-13物体所受浮力大小与液体的密度有关。9.6F拉=GF浮=G- F拉3.6D(1)分析10.1－14四幅图可知，圆柱体物块浸没在水中时所受浮力F浮＝___N。
(2)综合分析上述实验可知，圆柱体物块的密度是______ kg/m3。2.(2018·湛江)小华同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，在弹簧测力计下悬挂一圆柱体物块，当圆柱体物块下表面与水面相平时开始缓慢下降，直到与烧杯底接触为止，如图10.1－14所示：(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
5图10.1-141200(3)小华完成图10.1－14所示的实验后，把水换成另一种液体重复上述实验，根据实验数据绘制出图10.1－15所示的弹簧测力计拉力F随物体下降高度h变化的图象，那么物体浸没在这种液体中受到的浮力F′浮＝___N，
对比图10.1－14的实验，这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小跟
________有关。4图10.1-14液体密度图10.1-15我国古代对浮力的认识及应用
浮力的认识和应用，是古代流体力学研究的重要内容。在这方面，中国古代劳动人民积累了丰富的实践经验。
一、应用浮力定性判定物体质量分布是否均匀
早在先秦时期，古人就对物体的浮沉特性有所认识，并在生产实践中有十分巧妙地应用。例如在《考工记·矢人》篇中，“矢人”在确定箭杆各部分的比例时，采用的方法是“水之，以辨其阴阳；夹其阴阳，以设其比；夹其比，以设其羽。”
就是说，把削好的箭杆投入水中，根据箭杆各部分在水中的浮沉情况，判定出其相应的密度分布，根据这一分布来决定箭的各部分的比例，然后再按这个比例来装设箭尾的羽毛。这种根据箭杆各部分浮沉程度判定其相应质量分布的方法是合乎科学的，也是十分巧妙的。
《考工记·轮人》篇在规定车轮的制作规范时，也应用了水的浮力。为确保车轮“揉辐必齐，平沈必均”，“轮人”采用的办法是“水之，以眡其平沈之均也。”意思是说，要测量木制轮子各处质量是否均匀，只要把它放在水中，测量其各处浮沉程度是否一致即可。如果浮沉程度一致(“平沈”)，轮子各处质量分布必然是均匀的(“必均”)。
二、应用浮力定量测定物体的重量三国时期有个神童叫曹冲，是曹操的儿子，他曾经提出“以舟称象”。据《三国志》记载：“冲曰：‘置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知。’”曹冲说：把大象赶到船上，记下船在河中下沉的位置；然后，将大象拉上岸，把石头陆续装入船中，直到装载石头的船下沉到刚才那个记号为止，再分别称出船中石头的重量，石头的总重就是大象的重。曹冲称象的方法，正是浮力原理的具体运用。
三、应用浮力起重
大约在殷商时期，我们的祖先就开始认识和应用浮力了，我国是世界上应用浮力较早的国家之一。当时是利用较大的独木，从中间挖成槽形，放在江河的水中漂流，称为独木舟。周朝以后浮力得到进一步应用，不仅木船已普遍使用，还学会了将很多船连在一起，上铺木板架成浮桥，浮桥是我国古代历史上应用浮力的伟大奇迹。
以舟起重也是中国人的发明，相传在11世纪初，在蒲州附近潼关以北的黄河上架起过一座很大的浮桥，浮桥的缆绳用8只铁牛系住，这些铁牛立于两岸，每只铁牛重数万斤。后来由于洪水泛滥，浮桥被冲垮，铁牛也沉入河中。如何把铁牛打捞起来，在当时的条件下，是比较困难的。和尚怀丙派人潜入水中，用铁索把铁牛和两只装满泥土的大船系在一起，然后再将船中的泥土除去，利用大船所受的浮力，把铁牛拉上来。怀丙是中世纪伟大的工程力学家。他创造的浮力起重法，曾在16世纪由意大利数学家卡丹用于打捞沉船。
四、利用物体的沉浮原理估测液体的密度
在我国的宋、元时代，密度的测定主要是和古代的制盐业密切联系的，即由于估测盐水的需要，发展了液体密度的测量技术，为晒盐业提供了条件。11世纪，姚宽在台州做官时，为了检查盐商是否舞弊，他首创了一种简单的估测盐水密度的方法。选用体积大体相同，而质量不同的莲子十粒，当把莲子放在盐水中时，如果这些浮沉子——莲子有5粒以上浮起，说明盐水是最浓的；如果有三四粒莲子浮起，说明此盐水是浓盐水；如果不足3粒莲子浮起，说明此盐水是稀盐水。到了元代，经进一步改进，制造了便于携带的简单装置。取四个莲子，分别用四种不同浓度的盐水浸泡，放在一个竹筒内，便成为简单的测定盐水浓度的装置。如果要测某种盐水的浓度，只要把待测盐水的一小部分装入筒内，观察各类莲子浮起的情况，便可以估测盐水的浓度。到了明代，测定盐水浓度的方法进一步简化，选一粒轻重合适的莲子，放在竹筒内，当把待测的盐水放入竹筒中时，如果莲子浮在水面上成横倒形，则盐水最浓；如果成垂直形，则盐水次浓；如果莲子沉而下浮，则盐水不浓。我国古代这种简单估测盐水浓度的方法，与现代密度计的原理相似，这说明我国古代对浮力的研究与应用已经相当深入了。我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼——孔明灯。之所以叫孔明灯，一来是因为做出来后的天灯有点像孔明先生所戴的帽子，二来是因为民间传说这种天灯是孔明发明的。它的结构可分为主体与支架，主体大都以竹篦编成，次用棉纸或纸糊成灯罩，底部的支架则以竹削成的篦组成。在灯笼的下面放一个小碟，盛上松脂。点燃松脂时，灯笼扎就能腾空而起，飞向天空。其工作原理是热空气比冷空气轻，与热气球一样，只是这种放飞方法更简单，操作更方便。现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，象征丰收成功，幸福年年。
阅读短文，回答下列问题：
1.说出古代利用浮力称量较重物体的一种方法，并说出其原理。
2.说出古代利用浮力估测液体密度的一种方法，并说出其原理。感谢聆听！