03科学探究浮力的大小第课时课件教科版物理八年级下学期-1

3.

科学探究：浮力的大小

第二课时教科版（2024）物理（八年级

下册）第10章

流体的力现象目录素养目标01课程导入02新课讲解03总结归纳04课堂练习05正确教育zxr素养目标1.探究并了解浮力大小与哪些因素有关2.能通过实验，认识阿基米德原理3.能运用阿基米德原理，对浮力问题进行计算4.能了解阿基米德原理在生产生活中的应用

据说两千多年以前，古希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是不是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。随后，他设计了实验，解决了王冠的鉴定问题。

一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，突然想到：物体浸在液体中的体积不就是物体排开的液体的体积吗？【视频】阿基米德与皇冠的故事正确教育新课讲解

通过前面的学习，我们知道，浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关。这一结论说明浮力的大小与什么力有关呢？排开液体的体积物体浸在液体中的体积=排开液体的体积越大排开液体的质量越大物体浸在液体中的体积越大物体所受浮力排开液体的重力？浮力浸在液体中的体积液体的密度ρ液排开液体的体积V排浮力的大小跟排开液体所受的重力有关猜想排开液体的体积物体浸在液体中的体积=浮力的大小与排开液体重力的关系1.实验设计①测浮力：用弹簧测力计先测出物体所受的重力G，再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F拉，则F浮=______。②测排开液体的重力：溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。G-F拉（2）用弹簧测力计再测出石块的重力G=F2（1）用弹簧测力计先测出空杯子的重力G桶2.实验步骤：（3）把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F3。（4）用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重G总。则排开水的重力G排=G总-G桶（5）根据F浮=G-F3算出浮力，并与G排比较（6）改变质量不同的金属块或不同的液体再做几次实验，把实验数据填入表格中。（7）实验数据表格。3.实验数据与分析实验次数物体重力G/N物体在水中时测力计示数F3/N浮力F浮/N小桶与排出水的总重G总/N小桶重力G桶/N排开水的重力G排/N12.21.4

1.81.0

21.71.1

1.61.0

33.62.3

2.31.0

0.80.80.60.61.31.3分别计算实验序号1、2与3中物体受到的浮力和排开液体所受的重力，可得实验结论：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小，即F浮=G排（3）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大；（4）实验中换用大小不同的物块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。4.交流与分析（1）如果溢水杯中的水没有装满，会造成什么影响？如果溢水杯没有装满，则流入小烧杯中的水比实际排开的水少。（2）测量排开液体的重力时，能否倒出水再测出空烧杯的重力？不能，先测空烧杯的重力，再测烧杯和排开水的总重力，可避免因烧杯内残留有水而使测出的排开水所受的重力偏小。5.实验结论石块受到的浮力大小与其排开水所受重力的大小相等，即F浮=G排，说明浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。实验拓展用漂浮的物体探究F浮与G排的关系甲水丙丁乙G桶G木F浮=G木G总F浮=G木=G总-G桶漂浮在液面上的物体所受的浮力的大小等于它排开的液体所受的重力阿基米德原理(1)

在液体中的物体受到____________的浮力，浮力的大小等于它_________________________。这就是著名的阿基米德原理。竖直向上排开的液体所受到的重力部分浸入对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。浸浸(2)阿基米德原理表达式：F浮=G排。①浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物②部分浸入时：

V排=V浸<V物F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物(3)阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于______。气体思考：同一物体浸没在不同密度的液体中时，所受的浮力是否相同？同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同。根据公式F浮=ρ液g

V排，浸没时，

V排=V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。视频：死海的浮力在死海中，海水的密度高达1.18×103kg/m3。人们可以很轻松地在海面仰卧，甚至还可以看书呢！你知道其中的原因吗？提出你的解释，和同学交流。答案物体所受浮力的大小与液体的密度和排开的液体的体积有关，在排开的液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。人体的密度与淡水的密度接近，约为1.0×103kg/m3，而死海中海水的密度大于淡水的密度，当人浸在死海中所受的浮力等于人的重力时，即ρ海水gV排=ρ人V人g，则V排<V人，即有一部分身体可以露出水面，所以可以仰卧看书。例题边长为3cm，密度为2×103kg/m3的一个立方体橡皮泥块，浸没在水中，受到的浮力是多少？如果把这块橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船所受浮力是多少？(g取10N/kg)解：如果橡皮泥块浸没在水中，它排开水的体积V排=V橡=0.03m×0.03m×0.03m=2.7×10-5

m3排开水的质量m排=ρ水V排=1×103kg/m3×2.7×10-5m3=2.7×10-2kg排开的水受到的重力G排=m排g=2.7×10-2kg×10N/kg=0.27N根据阿基米德原理，可以得到F浮=G排=0.27N如果把这块橡皮泥捏成小船，橡皮泥的质量不变，其所受重力不变。在水中漂浮静止时处于二力平衡状态，有F浮'=G橡=m橡g=ρ橡V橡g=2×103kg/m3×2.7×10-5m3×10N/kg=0.54N。通过浮力求物块密度F示F=G金属

水未知液体通过浮力求液体密度G金属F示1F示2

问题：一个人从深水区走向浅水区，脚感到越来越疼,为什么？由

F支=G－F浮，浮力变小，支持力变大,所以脚感到越来越疼.

橡皮泥小船比橡皮泥立方体能排开更多的水，这说明采用“空心”的办法能增大可供利用的浮力，据此人们用密度大于水的钢铁制造轮船。正确教育总结+练习浮力的大小浮力大小的影响因素阿基米德原理液体的密度（ρ液）物体排开液体的体积（V排）公式适用范围应用液体或气体求浮力、液体密度、排开液体的体积某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材，进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是()A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下B.石块在水中受到的浮力大小为1.0NC.石块浸没在水中时，排开水的体积为1.2×10-4m3D.丙图中盐水的密度为1.1×103kg/m3√答案：B解析：A.石块浸没在水中后，弹簧测力计对石块的拉力变小了，说明石块受到竖直向上的浮力，故A错误；B.由图甲可知，物体的重力G=2N，由图乙可知，石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F拉=1N，则石块在水中受到的浮力为F浮=G-F拉=2N-1N=1N，故B正确；C.石块浸没在水中时，根据阿基米德原理可知，排开水的体积为故C错误；D.物体的重力

，由图丙可知，石块浸没在盐水中时弹簧测力计的示数

，则石块在盐水中受到的浮力为根据阿基米德原理可知，盐水的密度为故D错误。故选B。最大容积为400mL的烧杯静置在水槽内，烧杯内有质量为200g的水（未装满），现将一饮料罐缓慢浸入烧杯中，如图所示，烧杯溢出水的质量为100g，g取10N/kg，此时饮料罐受到的浮力大小是()A.1N B.2N C.3N D.4N√答案：C解析：烧杯内水的体积溢出水的体积烧杯的容积饮料罐浸入烧杯中时排开水的体积此时饮料罐受到的浮力故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。如图甲，弹簧测力计悬挂一圆柱体，从离水面上某一高度开始缓慢下降，直至圆柱体全部浸入水中，圆柱体一直未接触容器壁和底。整个过程弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示，不计液面高度的变化。下列说法正确的是()A.圆柱体受到的重力是8NB.圆柱体浸没时受到的浮力是4NC.圆柱体的高度是9cmD.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3√答案：D解析：A.由图像可知，当

时，弹簧测力计示数为12N不变，此时圆柱体位于空中，由二力平衡条件可得，圆柱体的重力

故A错误；B.由图像可知，当

时，圆柱体完全浸没，弹簧测力计示数为4N不变，此时圆柱体受到的浮力最大，则圆柱体受到的最大浮力

故B错误；C.由图可知，在3cm时，浮力开始变化，圆柱体开始接触水面；7cm后，浮力不再变化，说明圆柱体刚好浸入水中，不计液面高度的变化，圆柱体的高度为

，故C错误；D.由

可得圆柱体的质量由

可得圆柱体的体积则圆柱体的密度

故D正确。（培优）东兴打算利用一个塑料小桶来“探究浮力的大小与排开液体重力的关系”，为此设计了如图的实验操作：(1)给塑料小桶装上适量细沙，再将其密封，如图a，测出它的总重力为_____N；(2)将装满水的溢水杯放在水平桌面上，让塑料小桶逐渐下降至浸没在水中，小烧杯接住溢出的水，由图abcd可知，当液体密度一定时，_____越大，小桶受到的浮力越大；(3)如图d，塑料小桶浸没时弹簧测力计的示数为0.4N，实验过程中其他操作无误，则此时小烧杯中接住的水的重力等于_____N，再将其继续下降至图e所示，可以说明浮力的大小与_____无关；答案：(1)1.2；(2)物体排开液体的体积；解析：(1)图a中，弹簧测力计的分度值为0.2N，则读数为1.2N。(2)图abcd可知，液体的密度相同，当物体浸在液体中的体积越多时，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大，因此可得结论为：当液体密度一定时，物体浸在液体中的体积越大，物体受到的浮力越大。答案：(3)0.8；深度解析：(3)根据阿基米德原理可得，物体受到的浮力等于其排开液体所受的重力，因此小烧杯中接住的水的重力为再将其继续下降至图e所示，弹簧测力计的示数不变，说明物体受到的浮力不变，因此可得结论为：当物体浸没后，物体受到的浮力与所处的深度无关。(4)把一个重0.5N的实心钩码放入步骤(1)中密闭的塑料小桶内，将小桶浸没在水中，记下此时弹簧测力计的示数为0.9N，如图f，则此时小桶受到的浮力是_____N，可以说明浸没在液体中的物体受到的浮力与_____无关；(5)如图g，将溢水杯中的液体换为酒精，让塑料小桶在酒精中保持浸没时弹簧测力计的示数为1.1N，通过比较图fg可知，浮力大小与_____有关；答案：(4)0.8；物体的重力解析：(4)把一个重0.5N的实心钩码放入步骤(1)中密闭的塑料小桶内，此时桶的总重力为

将小桶浸没在水中，记下此时弹簧测力计的示数为0.9N，如图f，根据称重法可得，物体受到的浮力为

改变物体的重力时，物体受到的浮力不变，说明浸没在液体中的物体受到的浮力与物体的重力无关。答案：(5)液体的密度解析：(5)将溢水杯中的液体换为酒精，让塑料小桶在酒精中保持浸没时弹簧测力计的示数为1.1N，通过比较图fg可知，物体浸在液体中的体积相同，液体的密度不同时，物体受到的浮力不同，说明物体受到的浮力与液体的密度有关。(6)接下来东兴再次利用塑料小桶和溢水杯来测量家里陶瓷猫的密度，实验步骤如下：①让空的塑料小桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；②将陶瓷猫浸没在水中，测得溢出水的体积为16mL，如图乙；③将小烧杯中16mL水倒掉，从水中取出陶瓷猫，如图丙；④将陶瓷猫放入塑料小桶，塑料小桶仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积24mL，如图丁，则陶瓷猫的密度是_____；在步骤③和④中，将沾有水的陶瓷猫放入塑料小桶，测出的陶瓷猫密度将_____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。答案：(6)；不变(6)根据②步骤可得出陶瓷猫的体积等于排开液体的体积为

由②④两步可得出陶瓷猫受到的重力等