初中物理人教版八年级下册10.1 浮力教学课件ppt

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浮力浮力的产生原因探究决定浮力大小的因素
1. 定义 浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力。(1)“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(浸没)”两种情况，如图1 所示，也就是说浮在液体表面和浸在液体内部的物体都受到浮力的作用。(2)浸在气体中的物体也受到浮力的作用。
2. 方向 竖直向上。3. 施力物体 液体(或气体)。4. 受力物体 浸在液体(或气体)中的物体。
就像重力的方向始终是竖直向下的一样，浮力的方向总是竖直向上的。
5. 测量——称重法测浮力(1)称重法测浮力的实验步骤(如图2 所示)：①用弹簧测力计测出物体所受的重力G；②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中，读出弹簧测力计的示数F；③物体受到液体对它的浮力F浮=G－F。
(2)称重法测浮力的原理：如图3 所示，将物体浸在液体中时，物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的弹簧测力计的拉力F 和浮力F浮的作用而处于静止状态，则有G= F+F浮，即F浮=G－F。
拓展视野：一种测量氢气球受到空气浮力的方法：(1) 排尽一个大气球内部的空气，测出气球的重力G球；(2)将适量的氢气充入气球，并用细线扎紧封口，按图4甲所示的方法测出拉力的大小F拉；(3)氢气球受力如图乙所示，可见氢气球所受浮力F浮=F拉+G球+G氢(细线重力和摩擦忽略不计)。
[中考·内江]如图5 所示，是物体浸入水中前后弹簧测力计示数的示意图。由此可知，物体的质量为_____ kg，物体受到的浮力为________N。(g 取10 N/kg)
1-1. 如图6 所示的实验中，悬挂在弹簧测力计下的金属块重10 N，浸在水中受到的浮力为2 N，则此时弹簧测力计的示数为________N。
1. 以浸没在液体中的长方体为研究对象，探究浮力的产生原因(图7)
2. 结论 浮力其实就是物体受到液体对它向上和向下的压力差(合力)，即F浮=F向上－F向下。
深度理解:浮力的产生原因：如图8所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中，甲图中两橡皮膜凹陷程度相同，乙图中上面的橡皮膜凹陷程度比下面橡皮膜小，乙图能够说明浮力的产生原因。
3. 说明(1)当物体部分浸入液体中时，上表面没有受到液体的压力，此时浮力等于下表面受到的液体对物体向上的压力，即F浮=F向上，如图9 甲所示。
(2)若浸在液体中的物体下表面和容器底紧密接触，则液体对物体向上的压力F向上为零，物体将不受浮力的作用，且会受到液体对物体向下的压力，如图乙所示。
特别提示:常见的浸入液体中但不受浮力的物体有：水中的桥墩、深陷淤泥的沉船等。
如图10 所示，一个正方体A 浸没在水下某一深度时，上表面受到水对它15 N 的压力，下表面受到水对它20 N 的压力，则此时A 受到的浮力是( )A. 0 N B. 5 N15 N D. 20 N
解题秘方：运用公式F 浮=F 向上－F 向下计算。若题中出现了如“上表面受到液体的压力”“受到液体向下的压力”之类条件时，就应想到利用压力差法计算浮力。压力差法计算浮力的公式也可以写成：F浮=F下表面－ F上表面。
解析：由题知，正方体A 上表面受到水的压力为15 N，即F向下=15 N；正方体A 下表面受到水的压力为20 N，即F向上=20 N，则正方体A 受到的浮力F浮=F向上－F向下=20 N－15 N=5 N。
2-1. 如图11 所示， 浸没在液体中的物体受到的浮力F浮= 12 N，若其下表面受到向上的压力F 向上=18 N， 则其上表面受到的压力为_______N。
探究决定浮力大小的因素
1. 设计实验利用控制变量法，结合称重法测浮力，分别研究浮力与每个因素的关系。
2. 进行实验(1)将同一个圆柱体浸入同种液体中，逐渐改变圆柱体浸在液体中的体积，比较浮力的大小变化；(2)将同一个圆柱体浸没在不同液体中，比较浮力的大小变化。
3. 实验结论浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体的密度有关。在液体密度相同时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。
深度理解:●物体排开液体的体积就等于物体浸入液体中的体积，因为浸入液体中的物体排开了本来处于这一位置的液体。●浮力的大小只跟物体排开液体的体积和液体的密度有关。
[中考·怀化]某同学按照如图12 所示的操作，探究影响浮力大小的因素。
解题秘方：浮力的大小可利用“称重法”测量，实验过程应结合控制变量法分析。
(1)物体受到的重力为______N。
解析：弹簧测力计提着物体静止在空气中时的示数等于物体受到的重力，即G=4 N。
(2)物体浸没在水中时，受到的浮力是______N。
解析：由A、C 两图可知，物体浸没在水中受到的浮力F浮水=G－FC=4 N－3 N=1 N。
(3)由_______两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
解析：探究物体受到的浮力大小与物体排开液体体积的关系时，应控制液体的密度相同，改变排开液体的体积，故应选B、C 两图进行比较。
(4)由_______两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
解析：探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系时，应控制液体的密度、排开液体的体积相同，改变浸没的深度，故应选C、D 两图进行比较。
(5)由D、E 两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的______有关。
解析：物体浸没在水中受到的浮力F浮水=G－FD=4 N－3N =1 N，物体浸没在酒精中受到的浮力F 浮酒=G－FE =4 N－3.2 N=0.8 N，可见在排开液体的体积相同的情况下，液体的密度不同，物体受到的浮力不同，则物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
3-1. 小滨同学想探究浮力大小与液体密度的关系，他设计了两种方案，你认为选择_______(填“甲方案” “乙方案”或“两种方案都”)可行，你的理由是______________________________________。
3-2. 如图14 是探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程，弹簧测力计下挂着的是同一金属块。
(1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是_______N。(2)分析图B、C、D可知，浮力大小跟______________________有关。