初中人教版（2024）10.1 浮力试讲课复习课件ppt

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第1节 浮力第2节 阿基米德原理第3节 物体的浮沉条件及应用
浮力大小等于物体重力减去浸在液体中时测力计的示数.
浮力的大小等于物体受到液体对它上、下表面的压力之差.
浮力的大小等于物体所排开的液体受到的重力大小.
物体漂浮或悬浮时，浮力与重力是平衡力，大小相等.
F浮= G排= ρ液 gV排
①动画讲解—《验证阿基米德原理》； ②动画讲解—《探究浮力的大小跟哪些因素有关》；③动画讲解—《利用浮力称量法测密度》； ④动画讲解—《利用图象解决浮力计算》
第1节 浮力（buyancy frce）
01. 浮力02. 决定浮力大小的因素
①浮力：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力， 这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。②方向：竖直向上。③称重法测浮力：弹簧测力计在液体中减小的示数 就是物体受到的浮力 F浮=F1-F2 ④浮力产生的原因：液体对物体向上和向下的 压力差产生的，即 F浮=F向上-F向下 物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
1. 浮力 （1）概念：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。（2）浮力方向： ________（3）浮力的施力物体：液体或气体。
轮船浮在水面上时，受到竖直向下的重力G；因为静止，根据二力平衡条件可知，一定有一个竖直向上的力与重力平衡。这个力就是浮力F浮。
①物体在空气中的重力G=F1
②物体浸在水中测力计的拉力F2
1. 称重法测浮力的方法 （1）测量物体在空气中受的重力G=F1（2）物体浸在水中弹簧测力计的拉力F2（3）浮力的大小 F浮=F1-F2=2.2N-1.4N=0.8N F浮=_____________弹簧测力计减小的示数就是水对物体的竖直向上的浮力。这种测量浮力的方法叫“_______”。
2. 称重法测浮力的原理
根据力的平衡条件可知：F浮+F2=G，所以:
①铝块在空气中时，受到重力G和弹簧测力计的拉力F1。
②铝块浸没在水中时，受到三个力的作用：重力G、浮力F浮和拉力F2。
F浮=F1–F2
浮力是液体对物体向上和向下的________产生的，即F浮=F2-F1
F前、F后是一对平衡力，合力为0
F左、F右是一对平衡力，合力为0
F向下˂F向上，F差=________
1. 研究方法：以浸没在液体中的长方体为例进行探究，如图所示，长方体的六个面分别受到液体的压强p=pgh和压力F=pS。
知识三、浮力产生的原因
2. 两种特殊情况 （1）当物体部分浸入液体中时，如图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮=________.（2）若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触，如图所示，则液体对物体向上的压力F为零，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。
【猜想】（1）木块在水中漂浮，铁块在水中下沉。那么，是不是浮力的大小跟___________有关？（2）人在水中会下沉，在死海中却能漂浮于水面。那么，是不是浮力的大小跟_________有关？（3）把一个空的易拉罐慢慢压入水中，随着深度的增加，易拉罐浸入水中的体积越来越多，感受到浮力越来越大。那么，是不是浮力的大小跟物体浸入水中的深度有关？或跟物体浸在水中的______有关？ ……
知识四、探究浮力的大小跟哪些因素有关
【设计实验】（1）实验方法：控制变量法上面所说的固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量是实验中的“变量”，在检验浮力与其中某一个量的关系时，必须使其他量保持不变，或者确认浮力跟这些量无关。（2）测量浮力的方法（称重法）： F浮 =____________（3）实验器材：弹簧测力计、圆柱体、酒精、水、盐水、体积相等的铝块与铁块等。
1. 探究浮力大小与物体浸没的深度的关系
（1）操作步骤①用弹簧测力计测量出物体的重力G；②将物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F1；③改变物体在水中浸没的深度，读出弹簧测力计的示数F2。
（2）记录数据，计算浮力:
浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关.
2. 探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系
（1）操作步骤①用弹簧测力计测量出物体的重力G；②把物体小部分体积浸入水中，读出弹簧测力计的示数F1； ③把物体大部分体积浸入水中，读出弹簧测力计的示数F2；④把物体浸没水中，读出弹簧测力计的示数F3。
浮力的大小跟物体浸在液体的体积有关，同种液体，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。
（2）记录数据，计算浮力
3. 探究浮力大小与液体密度的关系
（1）操作步骤①用弹簧测力计测量出物体的重力G；②将物体分别浸没在酒精、水和盐水中，读出弹簧测力计的示数；
（2）记录数据，计算浮力
4. 探究浮力大小与物体密度的关系
（1）操作步骤①用弹簧测力计分别测出体积相等的铝块、铁块的重力；②把铝块、铁块分别悬挂在弹簧测力计下端浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数。
决定浮力F浮大小的因素
（3）当物体浸入水后，如丙所示。将丙与甲、乙实验对照，说明水对物体也有向上的托力，即浮力。水对物体的浮力F浮=_____N。（4）该实验中建立浮力概念时，所采用的物理方法是___________。
【例题1】如图所示是认识浮力的探究实验。（1）将物体悬挂在弹簧测力计下端，如甲实验所示，物重G=____N。（2）当用手向上托物体时，如乙实验所示，手对物体向上的托力F=______N。
（1）图甲中，将物体悬挂在弹簧测力计下端，物重等于弹簧测力计的示数，即G=5N。（2）图乙中，弹簧测力计的示数为2N，与甲图相比，测力计示数减小了5N-2N=3N，则手对物体向上的托力为：F=3N。（3）在图丙中，测力计的示数为3N，则水对物体的浮力 F浮=G-F示=5N-3N=2N（4）该实验是通过手托重物和把重物浸入液体中产生的效果相同，从而建立起浮力概念的，即采用的是等效替代法。
【例题2】如图，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响（　）A．液体的密度 B．物体排开液体的体积 C．物体的密度 D．物体浸入液体的深度
先后将该长方体铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，液体的密度相同，每次水面到达同一标记处，说明物体排开水的体积相同，物体进入水的深度不同，比较弹簧测力计示数大小，可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
【例题3】如图所示，一个体积为V、重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上（圆柱体底面与水面平行），手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态。圆柱体上表面受到水向下的压力为F1，圆柱体下表面受到水向上的压力为F2，圆柱体受到的浮力为F浮，弹簧测力计的示数为T，则下列表达式不正确的是（　　）A．G=T+F浮 B．T=G-F2C．F浮=F2-F1D．F2=G-T+F1
AB．对金属圆柱体受力分析可知：圆柱体受重力 、拉力 、浮力 ，由称重法可知 F浮=G-T … … ①变形后可得 G=T+ F浮 T=G- F浮 故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；CD．由浮力产生的原因可得 F浮=F2-F1 … … ②联立①② 可得 F2= F浮+F1=G-T+F1故CD正确，不符合题意。
【例题4】小明用弹簧测力计、正方体物块对浸在液体中的物体所受浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。g=10N/kg（1）分析甲、乙、丙图，说明浮力的大小与__________________有关；比较甲、丁、戊图的实验，说明浮力的大小与________有关；
（1）由图甲、乙、丙，物块排开水的体积不同，受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关。由图丁、戊，排开液体的体积相同，排开液体的密度不同，受到的浮力不同，故分析图甲、丁、戊实验，说明浮力的大小与排开液体的密度有关。
（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关，可比较_____________ 三图的实验，并得出当物体完全浸没于液体中，浮力大小与物体浸入液体的深度无关；（3）当物块浸没在水中时，受到的浮力是______N；（4）根据实验可知，物块的密度是___________kg/m3，盐水的密度是_________ kg/m3；
第2节 阿基米德原理
01. 阿基米德的灵感
①内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力， 浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。②数学表达式：F浮= G排= m排g= ρ液 gV排。①影响浮力大小的因素：由公式F浮＝ ρ液 gV排可知， 浮力F浮的大小只和 ρ液和V排有关；与物体的体积、 形状、密度、浸没在液体中的深度等因素无关。②适用范围：该定律也适用于气体，物体在气体中 所受浮力的大小也可用F浮＝ ρ气 gV排计算。 ③求液体密度、排开液体的体积公式：
知识一、探究浮力大小跟它排开液体重力的关系
液体的密度越大，物体排开液体的体积越大，则排开的液体受到的重力越大；另一方面，液体的密度越大，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。浮力的大小跟排开液体所受的重力应该有一定的关系，大小可能_________。
（1）实验器材：弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水.
（2）测量浮力的方法（称重法）： F浮=_______ （3）测量排开液体所受的重力（溢水法）： G排=__________
G总-G桶=F4-F3
（1）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示，测出小石块所受的重力G=F1。（2）如图乙所示，将小桶挂在弹簧测力计的挂钩上，测出其所受的重力G桶=F2 。先测小桶重力以免沾水使测量数据不准确。
（3）将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F3，如图丙所示。
（4）利用公式F浮= F1-F3，计算出小石块此时在水中受到的浮力。（5）测出此时小桶和排开的水所受的总重力F4（如图丁），并算出排开的水所受的重力G排=F4-F2。
（6）改变质量不同的金属块再做几次实验，把实验数据填入表格中。（7）实验数据表格。
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：浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，即F浮= G排
（1）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；（2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。（3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。（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。
1. 阿基米德原理内容：
3. 公式中各物理量的意义及单位
ρ液表示液体的密度，单位：千克/米3（kg/m3） V排表示排开液体的体积，单位：米3（m3） g表示9.8牛/千克（N/kg）F浮表示物体受到的浮力，单位：牛（N）各物理量全部采用国际单位制。
4. 对于阿基米德原理的理解（1）影响浮力大小的因素由公式F浮＝ρ液 gV排可知：浮力F浮的大小只和 ρ液和V排有关，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素________。（2）适用范围：该定律也适用于气体，物体在气体中所受浮力的大小也可用F浮=ρ气 gV排计算。 （3）求液体密度、排开液体的体积公式：
（4）理解“浸在液体中的物体”浸在液体中的物体”包括两种情况：一是物体全部浸入液体中，如图中B物体，也叫_______；二是一部分体积浸入液体中，如图中A物体 。物体浸没时：V排=V浸=V物； 物体部分浸入时：V排______V浸_______V物。
【例题1】将重力为5牛的物体轻轻放入盛满水的容器中，溢出水的重力为3牛，则物体所受的浮力大小为（　　）A．5牛 B．3牛 C．2牛 D．8牛
容器中盛满水，所以物体排开水的重力等于溢出水的重力，溢出水的重力为3N，则物体排开水的重力为3N，根据阿基米德原理可知，物体所受浮力F浮=G排=3N 故选B。
【例题2】小明进行验证阿基米德原理的实验，操作步骤如图所示，图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法错误的是（　　）A．正确的测量顺序是F3、F1、F2、F4B．物体排开的液体受到的重力G排=F4-F3C．若F1-F2=F4-F3，即验证了阿基米德原理D．步骤甲中如果溢水杯中的水面低于出水口，会导致测得的G排偏大
A．为了避免水沾在物体和小桶的桶壁上，应先测空桶和物体的重力，然后再将物体浸没在液体中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力，因此最合理的顺序为F3、F1、F2、F4，A正确，不符题意；B．物块排开的液体受到的重力G排=F4-F3，B正确，不符题意；C. F浮=G-F示，若F1-F2=F4-F3，则表明物体受到的浮力等于其排开液体受到的重力，说明本次实验结果符合阿基米德原理，故C正确，不符合题意；D．若溢水杯中水面低于溢水口，物体静止时溢出水的体积小于排开水的体积，即V溢