1.3水的浮力課件浙教版八年級上冊科學2

第一章水和水的溶液浙教版八年級上冊第3節(jié)水的浮力

－－－阿基米德原理教學目標科學觀念：了解阿基米德原理的探究過程、內(nèi)容，能利用阿基米德原理解釋一些相關(guān)的現(xiàn)象及進行簡單的計算；科學思維：控制變量法在“探究浮力的大小究竟跟哪些因素有

關(guān)”實驗中的運用；探究實踐：通過實驗探究，掌握阿基米德原理的內(nèi)容，知道浮

力大小與液體的密度及排開液體的體積的關(guān)系；態(tài)度責任：初步了解科學在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，樹立科學知識

服務(wù)于社會的觀念。新知導入復(fù)習：1、

浸入液體的物體、液體中

的物體，都受到浮力的作用；浮力的方向始終是

；浮力的施力物體是

；浮力的作用點在

；2、計算浮力的方法：（1）當已知物體的重力和浸入液體中時對物體的拉力大小時，計算浮力的方法是：

；（2）當知道浸入液體中物體的上下表面受到壓力大小時，計算浮力的方法是：

。部分或全部上浮或下沉豎直向上F?。紾物－F拉F?。紽向上－F向下液體物體重心討論交流

1、我們知道，將空礦泉水瓶壓入水中，塑料瓶浸入水中的體積越大，手會感覺越費勁。由此可推測，瓶受到的浮力可能與

有關(guān)。2、由于影響浮力大小的因素可能有多種，所以我們在設(shè)計探究實驗時，應(yīng)該采用

法；（1）若探究“浮力與物體在水中的深度的關(guān)系”時，應(yīng)該只改變

，而控制其他量（物體的體積、物體的重力、物體浸入水中的體積……等）都相同。（2）若要探究“浮力與物體排開的液體的體積的關(guān)系”時，應(yīng)該只改變

，而控制其他量都相同。物體在水中的深度、物體排開水的體積……物體在水中的深度物體浸入水中的體積控制變量活動探究活動1、浮力與物體的深度大小是否有關(guān)？方法：（1）取一個圓柱體，用測力計測出重力：G物＝

；再將掛在測力計將下的該圓柱體的全部浸入水中（不接觸容器），讀出測力計拉力的大小F1＝

；求得浮力大小為F浮1＝

；（2）使該圓柱體處于水中更深的位置（不接觸容器），讀出測力計拉力的大小F2＝

；求得浮力大小為F浮2＝

；（3）比較F浮1與F浮2：

；結(jié)論：浮力大小與物體在水中的深度

關(guān)。5N1N4N1N4N無F浮1=F浮2討論交流活動2、探究“浮力大小與物體排開液體的體積是否有關(guān)”[建立假設(shè)]：

浮力的大小跟物體排開液體的體積多少有關(guān)，排開的液體越多，受到的浮力

。[實驗方案]：A.需要用稱重法測量______________；主要儀器

；

B.需要用測量__________________；主要儀器

。

越大

浮力的大小彈簧測力計物體排開水的體積量筒討論交流方法2、利用溢水杯：1、如何測量排開水的體積？①溢水杯中倒?jié)M水（水不再從溢水口流出）；②物體浸入水中時，用小燒杯接住流出來的水；③將小燒杯里的水倒入量筒中，測出水的體積。方法1、利用量筒：

量筒內(nèi)加入適量的水V1，物體浸入水中，待液面穩(wěn)定讀出總體積V2，則排開水的體積為V2-V1。討論交流2）實驗中需要測量哪些數(shù)據(jù)？3）記錄本實驗數(shù)據(jù)用的表格如何設(shè)計？①測物體的重力G物②測物體浸入水中時測力計的拉力F拉③測出物體排開水的體積V排水物體的重G物/N物體一半浸入水中時測力計的示數(shù)F拉1/N物體排開水的體積V排1/cm3物體浸沒時測力計的示數(shù)F拉1/N物體排開水的體積V排2/cm3活動探究4、實驗步驟：（1）溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的出水口下方；（2）用彈簧測力計測量出物體的重G物，并記錄；（3）將測力計下的物體慢慢浸入溢水杯的水中，使物體約一半沒入水中，讀出水中的拉力F拉1；并記錄；（4）將溢水杯溢出的水注入量筒內(nèi)，測出它的體積V排水1，并記錄；（5）使物體全部浸入水中，讀出水中的拉力F拉2，再用量筒測出排出的水的體積V排2；并都記錄。物體的重G物/N物體一半浸入水中時測力計的示數(shù)F拉1/N物體排開水的體積V排1/cm3物體浸沒時測力計的示數(shù)F拉2/N物體排開水的體積V排2/cm33.02.840202.6實驗分析根據(jù)測量數(shù)據(jù)：

（1）可知物體受到的重力為

；（2）物體一半浸入水中時物體受到的浮力為

；物體全部浸入水中時，物體受到的浮力為

；

（3）本實驗結(jié)論：

。

3.0N物體的重G物/N物體一半浸入水中時測力計的示數(shù)F拉1/N物體排開水的體積V排1/cm3物體浸沒時測力計的示數(shù)F拉2/N物體排開水的體積V排2/cm33.02.840200.2N0.4N2.6物體受到的浮力與物體排開水的體積有關(guān)新知講解活動3、探究“浮力大小與物體排開的液體所受的重力的關(guān)系”實驗步驟：（1）用彈簧測力計測量出物體的重G物，再測出小燒杯的重力G杯，并記錄；（2）溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的出水口下方；（3）使物體全部浸入水中，讀出水中的拉力F拉；（4）再測出流入小燒杯和水的總重力G杯+水；并記錄；（5）將水換成酒精，重復(fù)上述步驟，并記錄。

物體的重G物/N小燒杯的重力G杯/N物體浸沒時測力計的示數(shù)F拉/N

小燒杯和液體的總重力G杯+液體/N用水實驗

用酒精實驗3.0N0.2N2.6N0.6N2.7N0.5N分析：物體的重G物/N小燒杯的重力G杯/N物體浸沒時測力計的示數(shù)F拉/N

小燒杯和液體的總重力G杯+液體/N用水實驗

用酒精實驗3.0N0.2N2.6N0.6N2.7N0.5N根據(jù)測量數(shù)據(jù)：

（1）物體浸沒入水中時，物體受到的浮力為

；

物體浸沒水中時，排開的水的重力：

；

（2）物體浸沒酒精中時，物體受到的浮力為

；

物體浸沒酒精中時，排開的酒精的重力：

；（3）本實驗結(jié)論：

。

0.4N0.4N0.3N0.3N①浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力。②物體受到的浮力大小不僅與排開的液體的重力有關(guān)，還與液體的密度有關(guān)，液體密度越大物體受到的浮力越大。新知講解一、阿基米德原理：1、阿基米德原理：

（1）內(nèi)容：浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。（2）數(shù)學表達式：

（3）適用條件：阿基米德原理適用于液體和氣體。

新知講解2、對“阿基米德原理”的理解：

（1）

阿基米德原理對于“部分浸入或全部浸入液體（或氣體）的物體”都適用；（2）由阿基米德原理可知，物體受到的浮力大小只與物體排開液體（或氣體）的體積大小及液體（或氣體的）的密度大小有關(guān)；（3）物體受到的浮力大小與物體的重力、物體的體積、液體（或氣體）的體積、物體在液體（或氣體）中的深度等因素均無關(guān)；

（4）物體受到的浮力大小與物體在液體（或氣體）中的運動狀態(tài)無關(guān)；（5）若是物體在液體（或氣體）中浮力或懸浮，則F浮＝G排＝G物。

知識運用二、利用“阿基米德原理”解決問題：例題1、關(guān)于物體受到的浮力，下列說法正確的是(

)A．液體的密度越大，受到的浮力越大B．浸在水中的物體，體積越大，受到的浮力越大C．物體排開水的體積越大，受到的浮力越大D．漂在水面上的物體比沉在水底的物體受到的浮力大

解析：A、根據(jù)阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排；可見浮力與ρ液和V排都有關(guān)；還與物體的狀態(tài)有關(guān)，如木塊漂浮在水中和鹽水中時，盡管液體密度變大，但木塊所受浮力卻相等，都等于木塊的重力；A錯誤；B、浸沒于水中的物體，所受浮力與深度無關(guān)；因為ρ液和V排均不變，故浮力不變；B錯誤；C、物體在水中，ρ液不變，V排越大，當然浮力越大；故C正確；D、不論物體漂浮在水面，還是沉在水底，浮力大小總與ρ液和V排有關(guān)，與漂浮和沉底無關(guān)，如漂在水面的小木塊所受浮力比沉入水底的大石塊??；故D錯誤。C知識運用例題2、如圖所示，將a、b兩種液體分別放入相同的甲、乙兩燒杯內(nèi)，再將相同的木塊放入其中，待木塊靜止時，兩容器液面相平。以下說法不正確的是（

）

A.

a的液體密度大于b的液體密度

B.

兩木塊在容器中排開的液體質(zhì)量相等

C.

放入木塊后兩容器對桌面的壓強甲比乙大

D.

放入木塊后兩容器底部受到液體的壓強相等解析：相同的木塊在兩種液體中都處于漂浮狀態(tài)，那么它受到的浮力始終等于自身重力，即浮力相等。根據(jù)阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知，木塊在兩個容器中排開液體的質(zhì)量相等，故B正確不合題意；根據(jù)圖片可知，排開液體的體積V排甲<V排乙，根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，液體的密度ρa>ρb

，故A正確不合題意；

容器對桌面的壓力F=G容器+G液體-G排+G木

，因為G排=G木

，所以F=G容器+G液體

，這里的液體是指液面高度相同時兩種液體的重力。因為ρa>ρb

，根據(jù)G=ρVg可知，液體的重力Ga>Gb

，所以容器對桌面的壓力F甲>F乙。壓強公式

可知，容器對桌面的壓強甲大于乙，故C正確不合題意；根據(jù)液體壓強公式p=ρ液gh可知，容器底部受到的液體壓強p甲>p乙，故D錯誤符合題意。D知識運用例題3、在抗洪搶險中，某村民自制了一個總體積0.7米3的竹筏，放入河水中時有1/5體積浸入水中。（1）此時竹筏受到的浮力有多大？（2）要使水對竹筏產(chǎn)生4500牛的浮力，竹筏應(yīng)有多大的體積浸入水中？閱讀：阿基米德隨堂練習1、一長方體鐵塊如圖所示，從下表面與液面剛剛接觸時下放至圖中虛線位置。能大致反映鐵塊下降過程中所受浮力的大小F浮與鐵塊下表面浸入液體深度h關(guān)系的圖像是(

)

B隨堂練習2、如圖所示，容器內(nèi)有水，有一塑料試管下面掛一小鐵塊，浮在水面上，P為試管外壁上的點。現(xiàn)將小鐵塊取下放入試管中，試管仍浮在水面，則鐵塊放入試管內(nèi)與掛在試管下相比(

)A.

液面將上升

B.

試管受到的浮力大小將不變

C.

P點受到水的壓強將增大

D.

總的排開水的體積將減小

C隨堂練習3、用如圖裝置驗證阿基米德原理，當物塊浸入溢水杯時，水會流入空桶。下列說法正確的是（）A．實驗前溢水杯未裝滿水，對實驗結(jié)果沒有影響B(tài)．物塊浸入水中越深，水對溢水杯底部的壓強越大C．物塊浸入水中越深，左側(cè)彈簧測力計的示數(shù)越大D．通過計算可知實驗所用物塊的密度為2×103千克/米3

D隨堂練習4、為驗證阿基米德原理，小明將電子秤放在水平桌面上并調(diào)零，然后將溢水杯放到電子秤上，按實驗操作規(guī)范將溢水杯中裝滿水，再用細線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸。則下列四個選項中，判斷正確的是(

)A．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓力變小B．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓強變大C．鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力D．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數(shù)不變，則驗證了阿基米德原理D隨堂練習5、如圖，一個彈簧一端固定物體，另一端固定在容器底部，放在裝滿水的裝置中處于靜止．設(shè)想從某一天起，地球的引力減為一半，則彈簧對物體的彈力（彈簧處于壓縮狀態(tài)）（）

A．不變 B．減為一半C．增加為原值兩倍 D．彈簧對物體無彈力

B隨堂練習6、某項目化學習小組同學制作“浮漂器”，成功地驗證了阿基米德定律。[選材制作]選取溢水杯、泡沫塊、托盤和粗鐵絲、細鐵絲等材料制作成“浮漂器”?！案∑鳌钡闹螚U由粗鐵絲制成，下托盤由細鐵絲制成。[驗證步驟]①將“浮漂器”置于裝有適量水的溢水杯，取一小石塊放在上托盤，在支撐桿上標出水位刻度線。②將小石塊改放在下托盤，往上托盤加砝碼，同時用空燒杯接收溢出的水，直到水位刻度線與水面相平。③取下砝碼，把燒杯中的水全部倒入上托盤。隨堂練習[結(jié)果分析]由步驟①②得出石塊所受浮力F浮=G砝碼，由步驟②③得出燒杯中水的重力G排=G砝碼。因此，F(xiàn)浮=G排，即石塊所受浮力等于其所排開的水受到的重力，從而驗證了阿基米德原理。（1）泡沫塊是制作“浮漂器”的關(guān)鍵要素之一。確定泡沫塊高度，應(yīng)考慮的因素有

。（可多選）A．支撐桿的高度 B．托盤的質(zhì)量 C．溢水杯的質(zhì)量D．泡沫塊的密度 E．液體的密度（2）步驟①中將“浮漂器”置于溢水杯，判斷杯中水為“適量”的依據(jù)是

。A、B、D、E

將小石塊放入上托盤時，有少量水溢出(或水位剛好達到溢水口處)隨堂練習（3）分析步驟②③，該組同學得出結(jié)論：燒