第九章 浮力单元整理与复习—初中物理八年级全一册 同步教学课件+教学设计+同步练习（沪科版2024）

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初中物理｜沪科版（2024）｜八年级全册整理与复习第九章 浮力本章学业要求1.能认识浮力，知道影响浮力大小的因素，知道阿基米德原理；能用浮力知识解释相关的自然现象，解决生活中的有关问题。 2. 能运用浮力知识对物体受力情况进行分析和推理，获得结论；能使用证据判断物体的浮沉，知道质疑与创新的重要性。 学习要点本章学业要求3.能完成“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验；能发现并提出与浮力有关的问题；能根据实验方案收集和分析数据，得出结论；能反思与评估。 4.能体会浮力知识对人类生活和社会发展的影响；能主动关心我国古代和现代在应用浮力知识方面的成就。学习要点 学列思维导图快速翻看本章，回忆每节内容，列出思维导图。 导入新课考点一 认识浮力 1.浮力的定义： 浸在液体（气体）中的物体，会受到液体（气体）竖直向上的托力，这个托力就叫做浮力。 施力物体：液体（气体）；受力物体：浸在其中的物体新课学习考点一 认识浮力 2.浮力的方向： 浮力的方向总是竖直向上，与重力的方向相反。 新课学习考点一 认识浮力 3.浮力的产生原因： 下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2，向上和向下这两个压力之差就等于水对立方体的浮力。 分析可知，浮力是因液体对浸在其中的物体有压力差而产生的。新课学习考点一 认识浮力 4.浮力的计算公式： （1）称重法测浮力：F浮=G－F示 （G表示物体在空气中的重力；F示表示物体浸在液体中时的弹簧测力计示数。）新课学习考点一 认识浮力 4.浮力的计算公式： （2）根据浮力产生原因计算浮力：F浮=F1－F2 F1表示液体对物体下表面的压力；F2表示液体对物体上表面的压力。新课学习考点一 认识浮力 新课学习考点小练　 【例题1】 1．小王在河边玩耍时，发现水中有一块奇特的石头。在打捞过程中，小王觉得石头在水中比在水面上 （填“轻”或“重”），这是因为在水中时，石头受到一个方向向 的浮力。 【解析】[1][2]石头在水中时，小王用的力F=G﹣F浮浮力的方向是竖直向上的；石头在水面上时，小王用的力F′=G可见F′>F所以小王会觉得石头在水中比在水面上轻。课堂练习考点小练　【例题2】如图，取一只去底的矿泉水瓶，瓶口朝下，瓶口直径略小于乒乓球的直径，放入乒乓球。（1）如图甲所示，往瓶中注水，可观察到的现象：乒乓球被水压在瓶底，同时有少量水从瓶口流出。这说明乒乓球 （选填“受”或“不受”）浮力；（2）如图乙，用瓶盖（或手）堵住漏水的瓶口，当乒乓球下面积满水时，乒乓球会上浮；（3）上述实验说明：①浸在液体中的物体 （选填“一定”或“不一定”）受到浮力；②浮力产生的根本原因是 。 【解析】（1）[1]乒乓球的密度小于水的密度，受到浮力作用时，乒乓球最终漂浮在水面上。如图甲所示，往瓶中注水，可观察到的现象：乒乓球被水压在瓶底，说明乒乓球不浮力。（3）[2][3]由上述实验说明，当物体下表面不受液体压力作用时，物体不受到浮力作用，物体下表面受液体压力作用时，物体受到浮力作用，则说明浸在液体中的物体不一定受到浮力；浮力产生的根本原因是上下表面存在压力差。课堂练习考点小练　 【例题3】如图甲和乙，弹簧测力计甲示数为8N，当A浸在水中静止时弹簧测力计示数为7N。可知物体A的质量为 kg，乙图所示物体A浸入水中所受的浮力为 N，（g=10N/kg）。 【解析】[1]由图甲可知，物体A的重力为8N，则物体A的质量为[2]由称量法可知，乙图中物体A受到的浮力大小为课堂练习考点小练　 【例题4】 洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头，洗手盆中装着一定质量的水，洗手盆侧壁A点在水面下，柱状物体M被完全压入水中，如图所示，关于上述情景，下列说法正确的是（   ）A．水堵头可能由于受到水的浮力而上浮B．柱状物体M受到水施加的力的方向是竖直向上的C．物体M受到重力、水向上的压力、水向下的压力、浮力而静止D．洗手池侧壁A点受到水的压力方向是竖直向下的【解析】A．洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故A错误；B．柱状物体M在水中受到浮力作用，方向是竖直向上的，故B正确；C．物体M受到重力、压力、浮力而静止，故C错误；D．洗手池侧壁A点受到水的压力方向是与侧面垂直，指向侧面，故D错误。故选B。课堂练习考点小练　 【例题5】一个气球被细绳牵引着处于静止状态，如图所示，已知气球在空气中受到0.06牛大小的浮力，请用力的图示法作出该浮力F浮。 【解析】气球受的浮力竖直向上，作用点在气球的重心，大小为0.06N，选取标度为0.02N，过浮力的作用点，沿竖直向上的方向画一条有向线段，使线段长度为标度的3倍，如图所示：课堂练习考点二 浮力大小的影响因素 【实验目的】1. 探究浮力大小与哪些因素有关。2. 学习制订实验步骤进行实验。【实验器材】铁架台、弹簧测力计、金属块、小石块、烧杯、细绳、水、盐水。新课学习考点二 浮力大小的影响因素关 【实验设计】1. 用弹簧测力计测量物体（金属块或小石块）所受重力，将悬挂在弹簧测力计下的物体浸入液体中，测出物体所受的拉力，物体所受浮力等于重力与拉力的差值。新课学习考点二 浮力大小的影响因素 【实验设计】2. 采用控制变量法分别探究浮力大小与物体排开液体的体积、浸没深度和液体密度的关系。 （1）探究浮力大小与物体排开液体的体积关系：控制液体密度不变。 （2）探究浮力大小与液体的密度关系：控制物体浸入液体中的体积不变。新课学习考点二 浮力大小的影响因素 【实验步骤】1. 用弹簧测力计测量出物体的重力。（图A）2. 将物体分别浸在水中不同深度处，读出弹簧测力计示数。（图BCD）3.将物体浸没在盐水中，读出弹簧测力计的示数。（图E） 4. 记录每次数据，计算对应的浮力。 新课学习考点二 浮力大小的影响因素 【实验表格】 新课学习考点二 浮力大小的影响因素 【分析论证】1. 图A、B、C比较发现：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关，同种液体，物体排开液体的体积越大，浮力越大.2. 图A、C、E比较发现：浮力的大小跟液体的密度有关，在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 3. 图A、C、D比较发现： 浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。新课学习考点二 浮力大小的影响因素 【实验结论】 大量实验表明： 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。新课学习考点二 浮力大小的影响因素新课学习考点小练　 【例题1】如图所示，在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，比较甲和乙可知，物体受到的浮力 （用图中的物理量符号表示）；分析乙和丙可知，物体受到的浮力大小关系为： （选填“大于”、“等于”或“小于”），可知物体受到的浮力大小与物体 有关系。 【解析】[1]由甲图可知物体的重力为G；乙图中物体受到重力、拉力和浮力的作用，根据力的平衡条件可得G=F1+F浮；所以物体受到的浮力F浮=G−F1[2][3]比较乙和丙两图可知，乙中弹簧测力计的示数大于丙的示数，由称重法可知，即F浮1＜F浮2；在图乙、丙中，液体的密度不变，而排开液体的体积不同，浮力不同，由此说明：当液体密度相同时，受到的浮力与物体排开的液体体积有关。课堂练习考点小练　 【例题2】 小虹确定了测量浮力的方法，做了如下尝试。该物体浸没在水中受到的浮力为 。由 三图可得到结论：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。 【答案】 [1]由A知，物体的重力G=2.4N；由D知，圆柱体浸没在水中后，弹簧测力计的示数F=1.4N，圆柱体所受浮力F浮=G﹣F=2.4N﹣1.4N=1N[2]要探究浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度的关系，需要控制液体密度不同，浸入液体的深度和物体相同，故选ADE三图，由F浮=G﹣F可知，重力一定时，当物体浸没在液体中，弹簧测力计的示数不同，所以浮力不同，进而得出结论：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。课堂练习考点小练　 【例题3】 潜水员在水中潜水，当他从浅水区走向深水区时，若水底布满小石头，下列体验合理的是（    ）A．当他从浅水区走向深水区，他脚底的疼痛感会加重，是因为它受到的重力逐渐变大B．当他从浅水区走向深水区，他脚底的疼痛感会减弱，是因为他受到的浮力逐渐变大C．当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中，他所受到的浮力逐渐变大D．他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中，是因为桥墩受到的浮力与重力平衡 【解析】AB．当他从浅水区走向深水区，他脚底的疼痛感会减弱，是因为他排开水的体积变大，受到的浮力逐渐变大，他对池底的压力变小，因此他脚底的疼痛感会减弱，故A不符合题意，B符合题意；C．当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中，他排开水的体积不变，所受到的浮力不变，故C不符合题意；D．他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中，是因为桥墩不受到浮力的作用，只受重力的作用，故D不符合题意。课堂练习考点小练　 【例题4】图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是（　　）A．①②③ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 【解析】由阿基米德原理可知，浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，所以在探究浮力的大小与液体深度的关系时，要控制液体密度和物体排开液体的体积相同，而深度不同，所以应选择图中①③④进行实验，由图①可知，物体的重力为4.8N，图中③④测力计示数相同，说明拉力相同，均为2.8N，则浮力均为即物体深度不同，但浮力相同，故可得：浮力的大小与液体深度无关。故选D。课堂练习考点三 阿基米德原理 1.实验：【实验设计】 称重法测浮力：用弹簧测力计测量小石块所受重力，将悬挂在弹簧测力计下的石块浸没液体中，测出物体所受的拉力，物体所受浮力等于重力与拉力的差值。 F浮=G－F示新课学习考点三 阿基米德原理 【实验设计】 溢水法测量排开液体所受的重力：把石块浸没在盛满水的溢水杯中，让排开的水流入小桶中，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力即可。G排=G总-G桶 新课学习考点三 阿基米德原理 【实验步骤】1. 先用弹簧测力计分别测出烧杯和石块所受的重力。 2. 然后把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中，用烧杯收集从溢水杯里被石块排开的水，读出此时弹簧测力计的示数。 3.再用弹簧测力计测量烧杯和水的总重力。 4.换用不同的物块和液体，重复上述实验步骤。新课学习考点三 阿基米德原理 【实验表格】 新课学习考点三 阿基米德原理 【实验结论】 大量实验表明： 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。（即：F浮= G排） 【反思交流】（1）溢水杯中必须要装满水（斜放的烧杯相当于溢水杯）。（2）物块浸入水中时，不能碰到杯底或杯壁。（3）确保物体排开的水全部流入小桶。新课学习考点三 阿基米德原理 新课学习考点三 阿基米德原理 2.阿基米德原理内容： 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。 3.原理表达式： F浮= G排= m排g= ρ液 gV排（各物理量全部采用国际单位制） ρ液----千克/米3（kg/m3） V排----米3（m3） g----- 9.8牛/千克（N/kg） F浮-----牛（N）新课学习考点三 阿基米德原理 4.对原理的理解： （1）浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。（2）“浸在”的几种情况： A. 浸没时，V排=V物； B. 部分浸入：V排G，即ρ液gV排>ρ物gV物，得 ρ液>ρ物，物体上浮； 若F浮=G ，即ρ液gV排 = ρ物gV物，得ρ液=ρ物，物体悬浮； 若F浮