2023-2024學(xué)年教科版八年級(jí)物理下冊(cè)課件：10.3.科學(xué)探究：浮力的大小（共23張PPT）

3.科學(xué)探究：浮力的大小阿基米德的傳說(shuō)兩千多年以前，阿基米德為了鑒定金王冠是否是純金的，要測(cè)量王冠的體積，冥思苦想了很久都沒(méi)有結(jié)果。一天，他跨進(jìn)盛滿水的浴缸洗澡時(shí)，看見(jiàn)浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物體浸在液體中的體積，不就是物體排開(kāi)液體的體積嗎？

阿基米德（約公元前287～212)是古希臘物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人。他在物理學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有兩項(xiàng)：其一是關(guān)于浮力問(wèn)題；其二是關(guān)于杠桿問(wèn)題。一、浮力的大小與什么因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)猜想：猜想1：浮力可能與液體的密度有關(guān)猜想4：浮力可能與物體的體積有關(guān)猜想3：浮力可能與物體浸沒(méi)在液體的深度有關(guān)其它猜想：……猜想2：浮力可能與物體的密度有關(guān)浮力的大小與什么因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究：影響浮力大小的因素

通過(guò)上面的器材我們應(yīng)用控制變量法能研究浮力大小與哪些因素有關(guān)？鐵塊鐵塊銅塊清水濃鹽水123設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想1：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浮力的大小跟液體的密度有關(guān)。濃鹽水清水浮力可能與液體的密度有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想2：結(jié)論：浮力的大小跟物體的密度無(wú)關(guān)AB清水清水浮力可能與物體的密度有關(guān)結(jié)論：浮力的大小跟物體浸沒(méi)液體中的深度無(wú)關(guān)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想3：清水清水清水浮力可能與物體浸沒(méi)在液體的深度有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——猜想4：結(jié)論：浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關(guān)。清水清水清水清水浮力可能與物體的體積有關(guān)1.浮力的大小與物體的密度無(wú)關(guān)2.浮力隨液體密度增大而增大3.浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)4.浮力隨物體浸在液體中的體積（物體排開(kāi)的液體的體積）增大而增大分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論：m排物體所受的浮力可能與排開(kāi)液體所受的重力有關(guān)G排V排

二、阿基米德原理實(shí)驗(yàn)探究：浮力大小與排開(kāi)液體的關(guān)系（2）制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①F浮如何測(cè)？G排如何測(cè)？

②為什么要收集溢出的水？怎樣使收集的水恰為排開(kāi)的水？③用什么樣的容器接水？如何測(cè)排開(kāi)的水重？④怎樣安排實(shí)驗(yàn)順序最為合理，為什么？（1）提出問(wèn)題：F浮與G排有什么關(guān)系？阿基米德原理①G物和杯=______N②F拉=______N；F浮=G物和杯－F拉=______N；③G物、杯和水=______N；

G排

=G物、杯和水－G物和杯=_____N比較F浮與G排，你發(fā)現(xiàn)了什么？（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)1．內(nèi)容：浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，大小等于它排開(kāi)液體所受到的重力。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排阿基米德原理

——液體的密度

V排——物體排開(kāi)的液體的體積對(duì)阿基米德原理的理解1.物體“浸在液體中”包括“全部浸入（即浸沒(méi)）”和“部分浸入”兩種情況。不論物體是浸沒(méi)還是部分浸入在液體里都受到浮力。對(duì)于同一物體而言，浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大，部分浸入時(shí)受到的浮力小，而且浸入的體積越小，所受的浮力也越小。浸沒(méi)部分浸入2.浮力的大小等于被物體排開(kāi)的液體受到的重力。①浸沒(méi)時(shí)，V排=V浸=V物，此時(shí)物體所受的浮力等于排開(kāi)液體所受的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物②部分浸入時(shí)，V排=V浸<V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸3.同一物體浸沒(méi)在不同的液體中時(shí)，由于液體的密度不同，所受的浮力也不同.根據(jù)公式F浮=ρ液gV排，浸沒(méi)時(shí)，V排=V物，當(dāng)ρ液不同時(shí)，浮力也隨之變化。

阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮=G排=m排g=ρ液V排g說(shuō)明：

1.物體排開(kāi)液體體積相等時(shí)，液體密度越大，浮力越大。

2.液體密度相等時(shí)，物體排開(kāi)液體體積越大，浮力越大。

3.阿基米德原理也適用于氣體。三、阿基米德原理的應(yīng)用

無(wú)論物體是漂浮，懸浮還是沉在水中，它所受的浮力都等于排開(kāi)的水所受到的重力。討論交流：死海之謎

在死海，海水的密度很高。人們可以輕松地在海面仰臥，甚至還可以看書呢！你知道這是什么道理嗎？提出你的解釋。和同學(xué)交流。1.把兩個(gè)物重相同的實(shí)心鐵球和鋁球，浸沒(méi)在水中，它們受到的浮力（）A．相等B．鋁球的比鐵球大C．鋁球的比鐵球小D．浮力都等于重力B【解析】鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等根據(jù)，ρ鐵＞ρ鋁

，則V鐵<V鋁，根據(jù)F浮=ρ液gV排，∴F鋁?。綟鐵浮。2.（多選）甲、乙兩個(gè)實(shí)心金屬球，它們質(zhì)量相同，其密度分別為5×103kg/m3和10×103kg/m3，甲球掛在甲彈簧測(cè)力計(jì)下，乙球掛在乙彈簧測(cè)力計(jì)下，并且讓金屬球全部沒(méi)入水中，這時(shí)（）A．甲、乙兩球所受到的浮力之比為2:1B．甲、乙兩球所受到的浮力之比為1:2C．甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之比為8:9D．甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之比為11:12∵m甲＝m乙,ρ甲:ρ乙＝1:2，V甲:V乙＝2:1；

根據(jù)F?。溅阉甮

V排，且V排＝V物

∴F浮甲:

F浮乙＝2:1.分析物體受力：