浙教版科学八年级上第1章第五节水的浮力（共4课时）

(共61张PPT)
水能载舟，
亦能覆舟。
水为什么会表现出截然相反的特性呢？
死海不死
为什么淹不死他们？是神在保护他们吗
死海:
不死:
因为死海中含盐量太大了，所以湖水里除了某些细菌以外，其他生物都不能生存，沿岸草木也很稀少，湖泊周围死气沉沉。大家也就把它叫做“死海”。
在死海中游泳的人平躺在水面上也不会下沉甚至可以躺在水面上静静地看书。
一、什么是浮力
1.液体的浮力
F浮
G船
据二力平衡知识，船(人)除受到 .
作用外，还受到水对它（他） .
的力，这种力叫 。
竖直向下的
重力
竖直向上托
F浮
G人
人躺在死海上看书
船浮在水面上
浮力
浮力：浸在液体中的物体受到液体向上托的力。
你平时有没有感受到过浮力的存在？
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
举一举：
哪些東西会浮起來？
想想看，下面哪些東西会浮在水面上？哪些会沉下去？
软木塞　 木制餐具　　玻璃珠　塑料盒　铅球 　石头　　色拉油　阿里山神木　　铁块　　游泳圈
你觉得，上面的哪些物体会受到浮力的作用？
军 舰
那么，究竟哪些物体会受到浮力呢？
哈尔滨号驱逐舰
水底下的乒乓球为什么会浮到水面？
问题：在水中要下沉的物体（石块，铁块等）是否也受到浮力作用呢？（下沉的物体有没有受到浮力？）
1、你的猜想是：
2、支持你猜想的生活经验是：
将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时，手会明显感受到 。
将瓶释放后，瓶将 。
结论：水中会上浮的物体受到 。
瓶子受到水的浮力而向上顶的作用
向上浮出水面
向上的浮力
【实验】
思考：以上一系列现象说明什么问题？
在水中能上浮的物体受到向上的浮力。
实验：探究在水中下沉的物体受到的浮力
3、给你一只弹簧秤、钩码和一杯水，你的实验方案是：
4、你观察到的现象是：
5、你得出的结论是：
6、在把钩码慢慢浸入水中直至全部浸没的过程中，你又观察到了什么现象？你得出的结论是什么？
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
变小
Ｇ物
F
F浮
F拉
【实验】
比一比：
你可以得到什么结论？
浸入水中的物体受到浮力，浸入其他液体中的物体也受到浮力吗？（如果换用盐水做实验，你又观察到了什么现象？得到了什么结论？）
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向上的浮力。
你能从本实验中得到测浮力的一种方法吗？怎样计算？
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
　1．先测重力G
2．物体放入液体中看弹簧秤示数
　3．求浮力
如何用弹簧秤测浸在液体中的物体受到的浮力大小？
F浮=G - F拉（适用条件：物体在水中会下沉）
在空气中弹簧秤的读数F（牛） 物体浸在水中弹簧秤读数F' （牛） 物体受到的浮力F浮（牛）
浮力的大小：F浮=G-G’（弹簧秤测量法）
G（即物体的重力）
G’（称为视重）
F浮
=G-G’
做一做：
发散思维：
液体能产生浮力，气体也能产生浮力吗？
有什么事实(实例）可以说明气体对物体也有浮力呢？
气球、热气球为什么能飞向天空？
你能得到什么结论？
实例：热气球、烟上升等可以说明气体对物体也有浮力。
【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
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。
一、浮力的存在
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
假设：
浮力的大小可能与物体的质量有关；
浮力的大小可能与物体的体积有关；
浮力的大小可能与液体的密度有关；
浮力的大小可能与浸入液体的深度有关；
浮力的大小可能与……
二、阿基米德原理
1、探究实验
【提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力，那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？
当你躺在浴缸的水中时，会有一
种 了的感觉，同时浴缸的水面会 。
人变轻是因为人受到 。 水面上升是因为人浸入水中后， 。
变轻
上升
水的浮力
排开了一部分水
分析事实
　　古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金，命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠．王冠制成後，国王拿在手里掂了掂，觉得有点轻．他叫来金匠问是否掺了假．金匠以脑袋担保，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差．可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的．国王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找来，要他解此难题．
　一连几天，阿基米德闭门谢客，反覆琢磨，因为实心的金块与镂空的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法求算其体积，也就无法验证是否掺了假．他绞尽脑汁也百思不得其解．
有一天… … …
阿基米德由澡盆溢水联想到 … … …
【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少有关。
【实验验证】将物体逐渐浸入水中时，物块排开水的体积逐渐增多，弹簧秤的读数逐渐 ，浮力逐渐 。
结论(定性)：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
变小
增大
溢水杯
实验器材：
物块
弹簧秤
量筒
设计实验:要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少(体积、重力)。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格，然后交流讨论。
实验方案：
怎样测浮力？
F浮=G - F拉
怎样控制变量？
同一种物质的质量与体积成正比，则质量和体积减化为一个变量：体积；
当一个物体都浸没在水中，物体的体积等于物体排开水的体积；
液体选水（密度不变）
P22 探究：浮力与物体排开水的关系
(1)在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下；
(2)将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重G物；
(3)将物块浸没在溢水杯的水中，读出弹簧秤的读数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桶内，测出它的体积V排，并算出物块所排出的水的重力
G排= g V排
研究浸没在液体中的物体受到的浮力
（5）实验记录：
G物 F拉 F浮 V排水 G排水 F浮与G排水
关系
F浮= G排= gV排
实验结论：
【得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有：F浮＝G排水。
【推广】如果把水换成别液体，仍然可以得到：
F浮＝G排液 。
二、阿基米德原理
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。
公式： F浮= G排液 = ρ液 g V排液
从公式可看出浮力的大小与液体的密度大小有关，与物体排开的液体体积多少有关，与物体浸入的深度无关。
同样，阿基米德原理可以推广到气体的浮力上：浸在气体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于 。
地球表面上的物体一般都浸没在空气中：
F浮= 。
物体排开的气体受到的重力
G排=m排g=ρ空气V排气g=ρ空气V物g

(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。
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
液体密度
物体排开液体的体积
阿基米德原理的理解和运用。
1. 对阿基米德定理这个公式的理解应注意：
①把物体渐渐压入水中,ρ液不变，V排水增大→F浮 ，感觉浮力渐渐变大;当物体完全浸入(浸没)后，V排水=V物不变→F浮 ，再往下压不会感觉到更吃力。反之，上升(未露出水面前)V排水=V物不变→F浮 ;渐渐露出水面时ρ液不变， V排水减小→F浮 ，感觉浮力渐渐变小。F浮与V排液成正比。
②把物体浸入不同液体,当V排液相同时，ρ液越大→F浮 。F浮与ρ液成正比。
增大
不变
越大
可用弹簧秤演示
不变
减小
2. 用阿基米德原理进行计算时，注意计算过程中的单位要统一 。
*三、浮力产生的原因
现象：下表面受到水的压强大于上表面受到水压强。
原因：上表面距水面的深度小于下表面距水面的深度。
　　又因长方体上下表面的面积相等，因此，下表面受到水的竖直向上的压力 上表面受到水的竖直向下的压力，结果长方体就受到水对它一个竖直向上托的力即浮力。Ｆ浮＝Ｆ１－Ｆ2
Ｆ2
Ｆ１
大于
　　长方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面的面积分别相等，并且相对应的距水面的深度相同处，水对它们的压强相等。所以长方体左右两个侧面和前后两个侧面受到水的压力的大小分别相等，方向分别相反，分别平衡。所以长方体受到的浮力等于下表面和上表面的压力差。
压力差法F浮＝ .
F向上－F向下
　　把一块蜡块放入烧杯里，让蜡块紧贴烧杯底，加入水，观察蜡块会否上浮？然后拨动蜡块，使之不再紧贴烧杯底，观察能否上浮，请分析实验现象的原因。
答：水对蜡块的底部没有向上的压力,由压力差法知蜡块没有受到向上的浮力。
答：水对桥墩的底部没有向上的压力,由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力。
　　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？
打捞沉船
一、水的浮力
1、在水中会上浮的物体受到向上的浮力
2、在水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
4、气体也会对浸入其中的物体产生浮力。
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
F =G =ρ gV
浮
排
液
排
浮力的大小只跟物体浸入的液体的密度和排开液体的体积有关，而跟其他因素无关。
*三、浮力产生的原因
实质：上下表面的压力差
F浮 =F上—F下
（总是竖直向上）
F上
F下
F左
F右
F左= F右
A． 　
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．
练习
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．
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3.92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. 将一物体悬挂于弹簧秤下，在空气中称量时，弹簧秤示数为18N，将物体全部浸入水中称量时，弹簧秤的示数为8N，则物体所受水的浮力为____N，将物体浸没在水中的深度增加，它受到水向上的浮力__________
10
10N(或不变)
6. 挂在弹簧秤下的铁柱体，缓慢地浸入水中，当浸入的体积增大时，弹簧秤的读数是否变化？怎样变化？当铁柱体全部浸没，再继续向下时，弹簧秤的读数又是否变化？试猜想物体所受的浮力的大小跟什么有关？
7、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下，都将金属块浸没在不同的液体中，发现弹簧秤减小的示数相同，说明（ ）
A.排开液体的重力相同 B.两金属块物重相同
C.排开液体的体积相同 D.以上说法都不对
8、有一金属块，在空气中称得重3.8牛顿，将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有50毫升的水从溢水杯中流入量筒。求（1）金属块的体积（2）金属块在水中受到的浮力（3）金属块在水中时弹簧秤的读数（4）金属块的密度是多千克/米3 ？它可能是什么金属？
A