浙教版科学八年级上第1章第五节水的浮力(共3课时)

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名称 浙教版科学八年级上第1章第五节水的浮力(共3课时)
格式 rar
文件大小 6.2MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2011-12-14 09:53:33

文档简介

(共22张PPT)
9.一块木块浮在水面上时,先后出现了两种不同的状态,如图所示,则两种情况下,木块受到的浮力( )
A.竖直状态的大 B.水平状态的大
C.一样大 D.不能确定
C
应用一、密度计
应用一、密度计
①利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。
② 密度计上的刻度线不均匀,自上往下,刻度线越来越密,刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。
0.8
1.0
1.8
2.0
0.8
1.0
1.8
2.0
0.8
1.0
1.8
2.0
硫酸

酒精
动一动:
制作密度计
1 自制的密度计放入清水中,盐水中、酒精中,观察自制密度计浸入液体中的深度,你有什么发现?
结论:当密度计漂浮在不同的液体中时,若液体密度小,则密度计浸入液体的体积大;若液体密度大,则密度计浸入液体的体积小。
密度计是利用     来测量液体密度的仪器,被测液体的密度越大,密度计浸入液体的深度越 ,露出液面的部分 。当把密度计放入某种液体中静止时,液面正对0.6这个刻度,则这种液体的密度为 kg/m3。
例5
漂浮时F浮=G计

0.6×103
0.8
1.0
1.8
2.0
0.6
某液

应用二:轮船
捏成一团的橡皮泥会沉入水底,而做成空心的橡皮泥却为什么会浮在水面上?
应用三、潜水艇
说一说:
潜水艇
采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮出水面?
讲一讲:
“下潜”
“悬浮”
“浮出水面”
结论:潜水艇——潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
应用三、潜水艇
①采用:浸没水中后浮力不变,靠改变自身重力(向水舱充水或排水)来实现沉浮
②潜水艇在水面下无论沉、浮,受到的浮力不变。当向水舱充水时,当潜水艇的平均密度ρ平均>ρ水时,潜水艇下沉, 当ρ平均=ρ水时,潜水艇悬浮,而排水时,当 ρ平均<ρ水时,则潜水艇上浮。
其体内充的是什么气体?这种气体的密度比空气的密度大还是小?它为什么能够升空?
应用四:气球和气艇
①采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。升空时ρ平均< ρ空气。
②用改变自身的体积,实现沉浮。如减小体积,则有F浮③气球不能无限制地升入高空,当F浮=G球时,应该悬浮,实际上在没有达到悬浮时,其内部气压大于外部气压而破裂。
应用四、气球和飞艇
节日气球、热气球、飞艇能不能无限制升空?
应用四:气球和气艇
想一想,如果这是个载人的带吊篮的气球,为了使乘客返回地面,你打算采用什么办法?
应用四:气球和气艇
结论:气球和气艇是靠通过改变自身的体积,从而改变浮力来实现升降的。
应用四:气球和气艇
应用五:盐水选种
好的种子下沉,坏的、差的种子上浮
通过改变液体的密度来改变浮力的大小,从而使不良种子上浮,最终漂浮。
应用六:测定血液密度
在试管中装如密度不同的硫酸铜溶液,然后只需从人体中抽取少量血液,分别在每一只试管中滴一二滴血液,分析人员只要看到那一支试管中的血液不下沉也不上浮,而是悬浮在溶液中,就可以做出什么判断?为什么?
应用七:打捞沉船
在沉船下部用结实的钢带将其托住,在钢带的两端固定浮筒,现在浮筒中注满水,使筒沉到船附近与钢带结合,然后排出筒中水,水的浮力就把筒和船一起推向水面。(共27张PPT)
1 .浮力:
2 . 浮力方向:
施力物体:
作 用 点:
大 小:
(称重法:弹簧秤先后两次读数之差)
总是竖直向上
液 体(或气体)
在物体的重心
F浮=G - F拉
浸在液体(或气体)中的物体受到的
液体(或气体)向上托的力叫做浮力
1.浸在液体中的物体受到液体______的力叫浮力.
2.软木塞浮在水中,受到的浮力是______对______的作用,其中软木塞是______物体,水是______物体.
3.一石块挂在弹簧秤上,在空气中称时,弹簧秤的示数是4.7牛,把它全部浸在水中称时,弹簧秤的示数是2.7牛,该石块所受水的浮力是______牛;如把它全部浸在酒精中称时,弹簧秤的示数是3.1牛,该石块所受酒精的浮力是______牛;
人变轻是因为人受到 。水面上升 是因为人浸入水中后, 。
水的浮力
排开了一部分水
当人躺在浴缸的水中时,人会有什么感觉?水发生了什么变化?
【结论】
人会有一种变轻了的感觉。浴缸的水面会上升。
人为什么会变轻?水面为什么会上升?
【思考】
【结论】
【提出问题】
浮力的大小可能跟什么因素有关
【建立假设】
1、物体所排开水的多少 有关
2、浮力大小和物体的轻重有关
3、浮力大小和物体密度有关
4、浮力大小和物体体积有关
5、浮力大小和物体浸入液体的深度有关
【设计方案】
《控制变量法》
研究浮力大小和其中一个因素的关系时必须控制其它因素,使其保持不变,以排除其它因素的影响和干扰 。
【定性实验】
物体所排开水的多少 有关
结论:
P21图1-43
现象:将物体逐渐浸入水中时,物块排开水 的体积逐渐增多,测力计的读数逐渐变小,浮力逐渐增大
物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关,排开的水越多,浮力越大
弹簧秤
溢水杯
物块
量筒
①要定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系,需要做什么?
②量筒和溢杯在你的研究中有什么用?
③实验中需要直接测量哪些量?
【定量实验】
物块
重G物 物块在水中测力计的读数F拉 物块受到水的浮力F浮= G物- F拉 物块排开水的体积V排液 排开水受到的重力
G排液=ρ液g V排液
实验步骤和实验记录
①在溢水杯中盛满水,将小烧杯放在溢水杯的出水
口下;
②将物块挂在弹簧测力计上,测出物块的重G物;
③将物块浸没在溢水杯的水中,读出测力计的读数
F拉,并计算出物块所受的浮力F浮=G物-F拉
④将溢水杯溢出的水注入量筒内,测出它的体积V排
并算出物块所排出的水的重力G排液=ρ液gV排液
F浮= G排液=ρ液g V排液= m排液 g
5. 实验结论: F浮 = G排液
阿基米德定律.swf
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。
阿基米德原理
浮力.rm
【公式】
【内容】
【单位】


千克/米3
米3
牛/千克
F浮= G排液 = ρ液 g V排液 = m排液 g
F =G - F
G
F


G

G
早在2000多年前,在意大利西西里岛上曾经有一个叙拉古王国,阿基米德是国王希罗的亲戚。有一回,国王请人做了一顶王冠,非常精致漂亮,他想知道王冠是不是纯金做的,有没有掺白银,但又不想把王冠弄坏。于是国王便把学者阿基米德请来了。
阿基米德冥思苦想,许多天过去了,还是没有结果,但是他没有灰心,仍然继续思索。
有一天… …
阿基米德由澡盆溢水联想到 … …
阿基米德顿时豁然开朗,急忙跳出浴缸,兴奋地边跑边喊:“我找到了!我找到了!”……
浮力与物体排开水的关系
F浮= G排=ρ液g V排
(1)ρ液是 ,不是浸入液体的物体密度。
(2)V排液是 ,不是液体总体积,也不一定是物体的总体积(V物)。
①物体完全浸入液体中(浸没):V排液= ;
②物体部分浸入液体中,V排液。(用V露代表物体露出液面的体积)
(3)浮力只跟 和 ,即只跟 .
有关,而与物体浸入液体的 、物体的 、 、 、 等无关。
液体密度
物体排开液体的体积
V物
V物-V露
ρ液
V排液
物体排开的
液体受到的重力
深度
形状
质量
密度
重力
气体与液体一样对浸在其中的物体,也具有竖直向上的力,即也有浮力的作用。
实验证明,阿基米德原理对气体同样适用。
1. 将质量是2.34千克的钢块浸没在水中,受到的浮力是多大?
(钢的密度为7.8×103千克/米3)
= 3×10-4米3
解:m=2.34千克 ρ=7.8×103千克/米3
g=9.8牛/千克 ρ水=1.0×103千克/米3
F浮=ρ水gV排
=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克× 3×10-4米3
=2.94牛
答:受到的浮力是2.94牛。
V排 =V=
m
ρ
=
2.34千克
7.8×103千克/米3
2. 有一物块,在空气中称时重力为29.4牛,浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为19.6牛。求:
(1)物块在水中受到的浮力的是大小?
(2)物块的体积多大?
解:(1) F浮=G物-F拉=29.4牛-19.6牛=9.8牛
答:(1)浮力是9.8牛;(2)物块的体积是1.0×10-3米3
(2)V=V排 =
F浮
ρ水g
=
9.8牛
1.0×103千克/米3×9.8牛/千克
= 1.0×10-3米3
1、浸在液体里的物体,受到的浮力大小等于 ,表达式: 。
2、浸没在液体中的物体受到的浮力
大小决定于:( )
A,物体在液体里的深度
B,物体的体积和形状;
C,物体的体积和液体的密度;
D,物体的密度和液体的密度
3、甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时,它受到的浮力是:( )
A,甲最大;B, 乙最大;
C,丙最大;D, 一样大。
4、潜水艇在由水面下2米深处潜
入到水面下20米深处的过程中,
它受到的压强、浮力的变化情况是:( )
A,压强增大,浮力增大;
B, 压强增大,浮力不变;
C,压强不变,浮力增大;
D, 压强减少,浮力不变。
5、江山实验中学八四班刘星同学体积是50分米3的,空气对它的浮力是多大?已知空气密度为1.29千克/米3 。
6、弹簧秤下面挂一重15.6牛顿的物体.当把它全浸入水中时,弹簧秤的读数为13.64牛,那么(1)金属块受到的浮力是多少?(2)排开水的体积是多 ?(3)当弹簧秤示数为14.62牛顿时,物体露出的体积是多少?
1874年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南方,有一艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分布,正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底迷人的景色陶醉了,致使下潜速度过大,船体猛然撞到海底,陷入海底的沉积物中了。船员把潜艇水舱中的水全部排出,企图上浮。奇怪的是,潜艇丝毫不动,像被海底“吸”住一样。这是为什么?难道浮力真的消失了吗?怎么办?你能替他们想出摆脱困境的办法吗?
用弹簧测力计测量。(叫称重法)
所谓排开水的多少指的是什么量?
指的是物体浸入水中,排开水的体积。
质量
重力
④ 要测出物体排开水的体积,首先必须解决什么问题?
设法将被物体排开的那一部分水单独取出来
⑤ 怎样把这部分水取出呢?
怎样测量浮力的大小?


测出排开水的体积,就可以算出排开水的 和受到的 了。
③(共15张PPT)
G物
F浮
G物
F浮
G物
F浮
G物
F浮
G物
F浮
G物
F浮
F浮 > G物
上浮
最后漂浮:
F浮=G物
F浮 = G物
悬浮
可停留在液体中任意位置
F浮 < G物
下沉
最后沉于容器底
鸡蛋
盐水
A、从力的角度看物体浮沉条件
当F浮 G物时, 上浮
当 F浮 G物时, 漂浮
当F浮 G物时, 悬浮
当F浮 G物时, 下沉
>
=
<
=
2)悬浮的物体可以停留在液体内部。
特别说明:
1)上浮的物体最终会浮出水面,在水面上漂浮。
3)下沉的物体最终会沉到容器底处于静止状态
猜一猜:木头、泡沫、石块、金属块在水中是漂浮,是下沉还是悬浮。
石油在海面上形成一层油膜(海上“沙漠”)
平时常见到 在水中会上浮; 在水中会下沉。
因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。
木头、泡沫等
石块、金属块等
汤圆刚放入水中时,会沉入锅底
汤圆煮熟时,则会浮出水面。
密度
到底物体的浮沉和密度有什么关系呢?
我们还是以上面的实验“同一鸡蛋浸没在不同浓度的盐水中”为例来分析。
这里被研究的鸡蛋是实心的物体,而且浸没在水中,所以我们可以归纳出:
前提:物体浸没在液体中时.
条件:被研究的物体是实心的,而且密度均匀.
B、从密度的角度看物体浮沉条件
当ρ物 < ρ液 时, 上浮;
当ρ物 < ρ液 时, 漂浮;
当ρ物 = ρ液 时, 悬浮;
当ρ物 > ρ液 时, 下沉;
A、从力的角度看物体浮沉条件
当F浮 G物时, 上浮
当 F浮 G物时, 漂浮
当F浮 G物时, 悬浮
当F浮 G物时, 下沉
=
>
=
<
  
1. 关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是 [ ] A.浮力的方向竖直向上;
B.浮力的施力物一定是水; C.浮力的大小与排开液体的质量成正比;   D.实心的铁球也能浮在液面上. 2.用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是 ( )   
A.木球所受的重力、浮力都不变;   
B.木球所受的重力不变,浮力变大;    C.木球所受的重力、浮力都变小;   
D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.
A
B
3.图中甲、乙、丙、丁是四个材料、体积、形状互不相同的物体,图中注明了它们的沉浮情况,试在图中补画出每个物体受到的浮力F与重力G的完整情况(只要定性地表示出力的相对大小)。
甲上浮
乙下沉
丙漂浮
丁悬浮
F浮
F浮
G
G
G
F浮
G
F浮
4.酒精的密度是0.8×103千克/米3,把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是______牛.
5、一个体积为1000厘米3的物体浮在液面上,受到的浮力大小为4.9牛,画出这个物体的受力示意图,并求出这个物体的密度,这个物体是什么材料做的?
3.体积是 200cm3的铁块,一半浸在酒精里,它受到的浮力有多大?(g取10N/kg)
解 : 铁块排开酒精体积
V排 =200 cm3÷2=100cm3=1.0×10-4m3
铁块所受浮力 
返回
例二 将体积为   的冰块,先后放入足够多的水和酒精中。求冰块在水和酒精中静止时受到的浮力有多大?(g取10牛/千克)
解 :
若冰块在水中浸没,则
冰将上浮至漂浮,静止时
若冰块在酒精中浸没,则
冰将下沉,静止时
 例三 铁块、铝块各一个,都重7.02牛,当它们浸没在水中时,各受到多大的浮力(取g=10牛/千克)
已知 :
求 :(共39张PPT)
水能载舟,
亦能覆舟。
不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死?
 
现将空矿泉水瓶放在烧杯的水中,静止时
1.空矿泉水瓶在竖直方向上受哪几个力的作用?
   
这些力的施力物体是谁?
这两个力有什么关系?
 
F托

重力与水对空矿泉水瓶的托力是一对平衡力:F托=G
一、什么是浮力
据二力平衡知识,空矿泉水瓶除受到 . 作用外,还受到水对它 .
的力,这种力叫 。
竖直向下的重力
重力
竖直向上托力
浮力
浮力:浸在液体中的物体受到液体向上托的力。
实验:
将旋紧的空矿泉水瓶压入水中时,手有什么感觉?
将瓶释放后,瓶将怎么样?
有一个力将手往上托
上浮最后浮在水面上
在水中会上浮的物体受到水的浮力
水底下的乒乓球为什么会浮到水面?
G物
1 在空气中将物体挂在弹簧秤下,记下弹簧秤的读数 F=G物= 。
2 托住悬挂在空气中的物体,记下弹簧秤的读数
弹簧秤读数 ,因为手对物体有向上托的力
3 将物体浸没在水下,记下弹簧秤的读数F拉= 。
弹簧秤读数 ,表明水对物体也有一个向上托的力即浮力。
变小
G物
F
F浮
F拉
【实验】
钩码浸入水中后,弹簧称读数变小了
在水中会下沉的物体也受到
向上的浮力
结论:
在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。
所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个竖直向上的浮力。
对物体进行受力分析
G
F拉
F浮
结论:
F浮+F拉=G
得:
F浮=G - F拉
浮力=__________
二、水的浮力
1、在水等液体中会上浮的物体受到向上的浮力
2、在水等液体中会下沉的物体也受到向上的浮力
3、所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力
浮力的方向:竖直向上
浮力产生的原因
实质:上下表面的压力差
F浮 =F向上—F向下
(总是竖直向上)
F向上
F向下
F左
F右
F左= F右
气球、热气球为什么能飞向天空?
G
F浮
G
F浮
G
F浮
【实验】打足了气的篮球,气孔上插有打气针,打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球囊连接。导管阀门开始处于关闭状态,现将阀门打开。 现象————————。表明————————。
气体也会产生向上的浮力。
结论:
气球胀大,同时杠杆左端上升
向上的浮力增大
浮力:浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上托的力叫做浮力。
浮力无处不在:
氢气球上升
气艇浮在空中
潜艇在水中
水中天鹅
浮力
1 .浮力:浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上托的力叫做浮力。
2 . 浮力方向:总是竖直向上
施力物体: 液 体(或气体)
作 用 点:在物体的重心上
大 小: F浮=G - F拉
(弹簧秤先后两次读数之差)
V