八年级物理下册第八章五学生实验：探究-影响浮力大小的因素省公开课一等奖新名师获奖课件

五学生试验:探究——影响浮力大小原因1/68体验1浮力存在

活动:观察生活中浮力现象。活动1:观察水中悠闲鹅。活动2:观察被按在水底乒乓球松手后现象。(1)活动1中鹅能漂浮在水面上,说明它们受到了向

力作用。(2)活动2中水底乒乓球会

,说明它受到了向

力作用。提醒：(1)上(2)上浮上2/68体验2浮力大小

活动:观察生活中浮力现象。3/68活动1:观察水中木块和铁块。活动2:观察鸡蛋在清水和盐水里现象。活动3:体验游泳时走向深水区感觉。(1)木块在水中

,铁块在水中

。(2)鸡蛋在清水中

,在一定浓度盐水中

。(3)人游泳时走向深水区会感觉到身体变

。提醒：(1)漂浮下沉(2)下沉漂浮(3)轻4/68体验3浮力大小与排开液体所受重力关系

活动:在水桶中装满水,把空饮料罐慢慢地按入水中,观察发生现象。5/68(1)往下按空饮料罐过程中,越向下,用力越

,说明了饮料罐受到浮力变

。(2)往下按空饮料罐时水会溢出,空饮料罐被按得越深,溢出水

,这个现象启示我们,浮力大小可能跟

有关。提醒：(1)大大(2)越多排开水所受重力6/681.什么叫做浮力?2.浮力产生原因是什么?3.影响浮力大小原因有哪些?4.阿基米德原理内容是什么?7/68探究1浮力

结合“体验1”,思索以下问题:1.水中鹅和乒乓球都受到重力作用,但却没有所以而沉入水底。这表明水对它们有一个向

托起力,浸在液体中物体受到液体向上托力,这个力叫作

,它方向总是

。8/68提醒：对鹅和乒乓球进行受力分析可知,它们受重力和水托力作用,重力方向竖直向下,但它们不下沉,是因为水托力作用,故水托力方向与它们所受重力方向相反,水托力即浮力,浮力方向是竖直向上。参考答案：上浮力竖直向上9/682.浮力大小测量:10/68(1)在甲图中,物体重力G等于

。(2)比较乙、丙两图,水对物体向上托力等于手对物体向上托力,物体浸没在水中时弹簧测力计示数为F。(3)物体受到浮力F浮=

。参考答案：(1)弹簧测力计示数(3)G-F3.浮力施力物体是

。参考答案：浸没液体11/684.结合下列图分析浸在液体中物体受到浮力原因。12/68提醒：浸在液体中物体将会受到液体对各个表面压力,左右表面所处深度相同,则受到压强相等,压力也相等,方向相反,故左右表面受到压力大小相互抵消,协力为零;而上下表面所处深度不一样,液体对两个表面压强不等,故产生向上压力差,即为物体受到液体对其产生浮力。参考答案：物体上下表面受到液体对物体压力差。13/685.浸没在液体中物体

(选填“一定”或“不一定”)都受浮力作用。提醒：浮力产生原因是物体上下表面受到液体对它压力差,假如一个浸在液体中物体下表面与容器底部紧密接触,则该物体受到液体对它上表面压力,而下表面不受液体给它压力,故不受液体浮力作用。参考答案：不一定14/68探究2浮力大小与哪些原因相关

1.猜测:结合“体验2”,猜测浮力大小影响原因。由活动1,可猜测浮力大小可能跟

相关。由活动2,可猜测浮力大小可能跟

相关。由活动3,可猜测浮力大小可能跟

相关。参考答案：物体密度液体密度浸入液体中深度2.试验方法:

法。参考答案：控制变量15/683.试验设计与分析:16/68(1)探究浮力与浸没在液体中深度关系。思绪:控制

不变,改变

。如图,从位置3→4过程中,弹簧测力计示数

,说明物体受到浮力

。结论:_________________________________________。参考答案：液体密度和浸没在液体中体积浸没在液体中深度不变不变浮力大小与浸没在液体中深度无关17/68(2)探究浮力与浸在液体中体积关系。思绪:控制

不变,改变

,如图,从位置1→2→3过程中,将物体缓缓地浸入水中不一样位置,弹簧测力计示数变

,受到浮力变

。结论:____________________________________________________________________________________________。参考答案：液体密度浸在液体中体积小大浮力大小与浸在液体中体积(排开液体体积)相关,浸在液体中体积越大,受到浮力越大18/68(3)探究浮力与液体密度关系。思绪:控制

不变,改变

,从水中4位置→盐水中5位置过程中,弹簧测力计示数变

,说明物体受到浮力变

。结论:____________________________________________________________________________________________。参考答案：浸没在液体中体积液体密度小大浮力大小与液体密度相关,液体密度越大,受到浮力越大19/684.交流与评定:(1)在探究浮力与浸没在液体中深度关系时,为何不能比较从位置2→3→4过程。参考答案：位置2→3过程中,浸没在液体中体积不一样,没有控制变量。(2)怎样设计试验探究浮力与物体密度是否相关?参考答案：用弹簧测力计测出体积相同两个不一样物体重力。分别将它们浸没在同一个液体中,读出弹簧测力计示数,并求出浮力。如浮力相同,则浮力与物体密度无关,如不一样,则相关。20/68探究3浮力大小等于什么

结合“体验3”,思索以下问题:1.猜测与假设:结合体验,能够猜测浮力大小与物体排开水所受重力大小

。参考答案：相等21/682.试验设计:22/68(1)如图甲所表示,用弹簧测力计测出石块所受重力G。(2)如图乙所表示,把石块浸没在

溢水杯中,读出这时弹簧测力计示数G′。同时,用烧杯搜集石块排开水。(3)如图丙所表示,测出烧杯受到重力G烧杯,测出烧杯和石块排开水总重力G水和烧杯。答案：盛满水23/683.计算浮力和排开水重力:(1)浮力大小:F浮=

=

N。(2)石块排开水重力:G排=

N。提醒：(1)依据称重法,浮力大小等于物体所受重力大小减去物体完全浸没在水中时弹簧测力计示数,即F浮=G-G′=3N-1.6N=1.4N。(2)用烧杯盛接排开水,则排开水重力G排=G水和烧杯-G烧杯=2N-0.6N=1.4N。参考答案：(1)G-G′1.4(2)1.424/684.分析数据知,F浮

G排,故可得出浮力大小等于

。参考答案：等于(=)它排开水所受重力25/685.交流和评定:(1)在探究过程中假如溢水杯中水没有加满,会造成什么影响?提醒：假如溢水杯中水没有加满,当石块浸没在水中时,溢水杯中水面上升至满杯时才会有水溢出,从而使溢出水体积小于石块排开水体积。故要求溢水杯中水一定要加满。参考答案：会使所测石块排开水体积减小。26/68(2)怎样使溢出水体积恰为石块排开水体积?提醒：在石块没有放入溢水杯前,向溢水杯内加水,直到水流出一部分,等水面静止时,把石块放入溢水杯中,待溢水杯中水不再外溢时,此时所搜集水体积即为石块排开水体积。参考答案：向溢水杯内加水,直到水流出一部分,等水面静止时,把石块放入溢水杯中,等溢水杯中水不再外溢时为止。27/68(3)试验中,能否先将石块浸没在水中后,将石块拿出读出石块受到重力?为何?提醒：假如这么做,石块拿出水面时,石块上会沾有一部分水珠,测量石块重力会变大。参考答案：不能,因为石块上会沾有水珠,使测量石块重力变大。(4)能否先测出烧杯和排开水总重力,再测烧杯重力?为何?参考答案：不能。因为烧杯中沾有部分水珠,造成测量排开水重力偏小。28/68探究4阿基米德原理及其计算

依据浮力大小与排开液体重力关系推导浮力大小计算公式。1.假如已知物体排开液体质量m排,则F浮=

。提醒：由阿基米德原理公式F浮=G排可知,假如知道物体排开液体所受重力,即可知道物体所受浮力,依据公式G=mg可得G排=m排g,则F浮=G排=m排g。参考答案：m排g29/682.假如已知物体排开液体体积V排和液体密度ρ液,怎样求得浮力大小?提醒：由阿基米德原理公式F浮=G排可知,假如知道物体排开液体所受重力,即可知道物体所受浮力,依据公式G=mg和m=ρV可得G=ρgV,则G排=ρ液gV排,则F浮=G排=ρ液gV排。参考答案：F浮=ρ液gV排30/683.阿基米德原理中“浸在”

(选填“是”或“不是”)指“浸没”。提醒：“浸在”不是只指“浸没”,“浸在”含义包含两种情况:(1)物体完全浸没在液体中,此时V排=V物;(2)物体部分浸入液体中,此时V排<V物。参考答案：不是31/684.浮力大小跟物体本身体积、密度、形状、在液体中深度、在液体中是否运动相关系吗?提醒：由阿基米德原理可知,浮力大小只跟液体密度和物体排开液体体积这两个原因相关,而跟物体本身体积、密度、形状、在液体中深度、在液体中是否运动等原因无关。参考答案：没关系32/68一、浮力1.定义:浸在液体中物体受到液体对它_______力。2.方向:_________。3.施力物体:_____。4.测量:F浮=____。(其中G为物体在空气中重力,F为将物体悬挂于弹簧测力计下浸在液体中时弹簧测力计示数)5.产生原因:液体对浸在它里面物体存在_____和_____压力差。6.大小:F浮=______。向上托竖直向上液体G-F向上向下F上-F下33/68二、浮力大小1.影响原因:与物体排开液体体积和液体密度相关。排开液体体积_____,液体密度_____,受到浮力越大。2.无关原因:与物体浸没在液体中深度_____。3.阿基米德原理:(1)内容:浸在液体中物体受到_____浮力,浮力大小等于_________________________。(2)公式:F浮=___=_______。越大越大无关向上物体排开液体所受重力G排ρ液gV排34/68考点1探究浮力大小

【典例1】(·达州中考)在“探究浮力大小跟哪些原因相关”时,同学们提出了以下猜测:A.可能与物体浸没在液体中深度相关;B.可能与物体密度相关;C.可能与物体体积相关;D.可能与物体浸在液体中体积相关;E.可能与液体密度相关。35/68为了验证上述猜测,小明利用以下器材做了如图所表示试验。器材:体积相等铁块、铜块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。36/68(1)分析比较试验③④,能够验证猜测

是正确;分析比较试验④⑤,能够验证猜测

是错误(选填“A”“B”“C”“D”或“E”)。(2)分析比较试验①⑤与②⑥,能够验证猜测

是错误(选填“A”“B”“C”“D”或“E”)。(3)分析比较试验

可得:浸在液体中物体所受浮力大小与液体密度相关。(4)该试验探究主要利用科学探究方法是:_______________

。37/68【思绪导引】解答此题关键是利用好控制变量法思想。在利用控制变量法解答题目时,要先明确题意中自变量和因变量,把全部变量都找出来,再深入确定要控制量(不变量)和需要改变量,最终确定因变量与自变量关系,结合所学物理知识处理实际问题。38/68【精讲精析】本题考查物体所受浮力探究。(1)试验③④中同一铁块浸入水中体积不一样,在其它原因都相同条件下,只有物体浸在液体中体积不一样,且弹簧测力计示数不一样,故验证猜测D正确;在试验④⑤中,即使深度不一样,但物体浸在液体中体积相同,弹簧测力计示数相同,说明浮力大小与深度无关,故A错误。(2)在试验①⑤中弹簧测力计示数之差(铁块受到浮力)为2N,在试验②⑥中弹簧测力计示数之差(铜块受到浮力)也是2N,故物体所受浮力大小与物体密度无关,故B39/68错误。(3)在试验⑥⑦中,物体浸在液体中体积相同,液体密度不一样,弹簧测力计示数不一样,铜块受到浮力不一样,所以浮力与液体密度相关。(4)因为有多个原因影响浮力大小,为了研究某一原因对浮力影响,要控制其它原因相同,所以应采取控制变量法。答案：(1)DA(2)B(3)⑥⑦(4)控制变量法40/68【方法归纳】(1)称重法:先用弹簧测力计测量出物体重力G,然后将物体浸入液体中记下弹簧测力计示数F,则物体在液体中所受浮力大小F浮=G-F。(2)控制变量法:题中在探究影响浮力大小原因时利用了控制变量法,物理学中对于多原因问题,经常采取控制原因方法,把多原因问题变成多个单原因问题。每一次只改变其中某一个原因,而控制其余几个原因不变,从而研究被改变这个原因对事物影响,分别加以研究,最终再综合归纳。41/68考点2阿基米德原理探究

【典例2】(·济宁中考)小满在探究“浮力大小等于什么”试验时,利用器材进行了如图试验,并将试验数据填入表中。42/68试验次数物重G/N空桶重G0/N拉力F拉/N桶与水重G1/N浮力F浮/N排开水重G排/N10.60.10.30.30.30.221.10.10.60.60.50.530.90.10.50.5_____0.443/68(1)请将表格中第三行数据补充完整。(2)在进行数据分析时发觉,第一组数据显著与其它数据反应规律不符。为了得出结论,他将第一组数据中桶与水重G1改为0.4N,排开水重G排改为0.3N。请你评价他做法。评价:____________________________________________________________________________________________。针对此试验,你做法是___________________________。44/68【思绪导引】解答此题关键点有三个:(1)合理猜测浮力大小与什么原因相关;(2)明确浮力测量方法;(3)明确物体排开水重测量方法。45/68【精讲精析】本题考查阿基米德原理试验探究。(1)由第三次试验数据可知物重0.9N,物体完全浸没水中时测力计示数为0.5N,由称重法测浮力可知浮力大小为:0.9N-0.5N=0.4N;(2)探究试验应尊重事实,不能私自改动测量数据。为了试验准确性,应重新测量再做一次试验。答案：(1)0.4(2)探究试验应尊重事实,不能私自改动测量数据(没有树立实事求是科学态度)应重新测量再做一次试验46/68【方法归纳】试验能否成功主要取决于对浸入水中物体排开水能否全部搜集。试验可能失败两个主要原因:(1)溢出水极难全部流入小烧杯中,少许水沿溢水杯壁流走了,即使将小烧杯紧靠溢水杯壁也不行;(2)测量时先测烧杯和排开水重力、再测烧杯重力,造成排开水重力偏小。47/68考点3阿基米德原理应用

【典例3】(·安顺中考)上周学校购置了一批水龙头,据商家说材料是铜质,试验室老师组织一些同学经过试验来验证商家说法,他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图所表示,这时弹簧测力计读数为1.4N。(g取10N/kg)求:(1)每个水龙头质量是多少?(2)这个水龙头浸没在水中时受到浮力有多大?(3)这批水龙头密度是多少?商家说法是否正确?48/68【思绪导引】解答此题思绪以下:49/68【精讲精析】(1)水龙头质量：m=(2)F浮=G-F=1.6N-1.4N=0.2N；(3)依据F浮=ρ水gV排得：V排=因为浸没，所以V=V排=2×10-5m3；则水龙头密度：因为8×103kg/m3＜8.9×103kg/m3所以这批水龙头不是纯铜。答案：(1)0.16kg(2)0.2N(3)8×103kg/m3商家说法是错误50/68【方法归纳】推导公式F浮=G排=m排g=ρ液V排g应用(1)ρ液是指排开液体密度,而不是物体密度,各种不一样材料物体,排开液体体积相同时,不论空心还是实心,浸没在同种液体中时,所受浮力大小都相等。(2)V排是指排开液体体积,不一定等于物体体积。51/681.乒乓球漂于水面上,乒乓球所受浮力施力物体是()A.空气B.乒乓球C.水D.盛水容器【解析】选C。本题考查浮力产生。浸在液体中物体都受到液体对它竖直向上浮力,乒乓球漂于水面上,所以乒乓球所受浮力施力物体是水。52/682.(·内江中考)以下相关浮力说法,正确是()A.物体密度越大,受到浮力越大B.物体体积越大,受到浮力越大C.物体没入水中越深,受到浮力越大D.浸没在水中物体,可能不受浮力53/68【解析】选D。此题考查是影响浮力大小原因。浮力大小与浸入液体密度和排开液体体积相关,与物体体积、密度和浸没在液体中深度无关,所以A、B、C项错误。浸没在水中物体,假如没有受到竖直向上压力,则不受到浮力,如与水池底完全接触木桩不受浮力,故D项正确。54/683.一氢气球匀速上升时,受到空气浮力F浮、重力G和空气阻力f,这些力关系是()A.F浮>G+fB.F浮=G+fC.F浮>G-fD.F浮=G-f【解析】选B。本题考查浮力大小。氢气球匀速上升时,受到平衡力作用;在竖直方向上,受到向上力是空气浮力F浮;受到向下力是重力G和空气阻力f;故向上力等于向下力,即F浮=G+f;故选B。55/684.如图所表示,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始迟缓地完全没入水中到底部A过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系图像是()56/68【解析】选D。本题考查浮力大小探究。当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始迟缓地完全没入水中到底部A过程中,在未完全浸没前圆柱体所受浮力F浮随浸入深度增加而增大,当完全浸没后,圆柱体排开水体积不再增加,今后圆柱体所受浮力保持不变,能反应这种改变关系是D图,故选D。57/685.小明将重为3N石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中,石块静止时弹簧测力计示数如图甲、乙所表示,则石块在水中所受浮力为

N;从图中还可看出石块所受浮力大小与液体

相关。58/68【解析】本题考查相关浮力大小及影响原因。利用称重法求石块受到浮力,石块所受浮力等于石块重力减去石块在液体中弹簧测力计示数;由甲图可知弹簧测力计示数F=2N,则所受浮力F浮=G-F=3N-2N=1N;石块静止在盐水中时受到浮力F浮′=G-F′=3N-1.8N=1.2N,石块在水中和盐水中体积和没入深度相同,故可得出石块所受浮力大小与液体密度相关。答案：1密度59/686.(·温州中考)温州水上台阁是一个供观赏用龙舟。年5月,一只规模较大水上台阁沉入塘河。打捞人员利用多个气囊使台阁浮出水面。一个气囊体积约为30m3,河水密度约为1×103kg/m3,则一个气囊浸没在河水中时,受到浮力约为

N。(g取10N/kg)60/68【解析】气囊浸没在河水中,由阿基米德原理得F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N。答案：3×10561/687.某教师在“阿基米德原理”