初中物理教科版（2024）八年级下册（2024）3 科学探究：浮力的大小学案设计

这是一份初中物理教科版（2024）八年级下册（2024）3 科学探究：浮力的大小学案设计，共5页。
1．会设计实验探究浮力大小与哪些因素有关。
2．了解阿基米德原理。
eq \a\vs4\al(学习内容一)
决定浮力大小的因素
自主预习
1．浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的__密度__、固体浸入液体中的__体积__有关。
2．对于多因素(多变量)的问题，常可以采用__控制变量__的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决。
3．物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的__体积__有关、跟__液体的密度__有关。
合作探究
实验探究“浮力的大小与哪些因素有关”。
1．把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中，并分别停在液体内不同的深度处，观察并记录弹簧测力计的读数。
2．把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下，当物体浸在液体中的体积逐渐增大时，观察并记录弹簧测力计的读数。
3．将悬挂在弹簧测力计下的物体分别浸没在清水和盐水中，观察并记录弹簧测力计读数。
4．实验结果表明：物体在液体中所浮力的大小，与它浸没在液体中的体积有关、与液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。
巩固练习
1．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A．可能与物体浸没在液体中的深度有关；
B．可能与物体的密度有关；
C．可能与物体的体积有关；
D．可能与物体浸在液体中的体积有关；
E．可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图所示的实验。
器材：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳。
(1)分析比较实验③④，可以验证猜想__D__是正确的；分析比较实验④⑤，可以验证猜想__A__是错误的。(均选填字母序号)
(2)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想__B__(选填字母序号)是错误的。
(3)分析比较实验__⑥⑦__(选填字母序号)可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)该实验探究主要运用的科学探究方法是__控制变量法__。
eq \a\vs4\al(学习内容二)
阿基米德原理及其应用
自主预习
1．两千多年以前，阿基米德发现：物体浸在液体中的体积就是__物体排开液体的体积__。
2．物体排开的液体体积越大、液体的密度越大，则排开的液体的质量就越大，因此，浮力的大小可能跟排开液体的__质量__密切相关，而液体的__重力大小__跟它的质量成正比，因此，浮力的大小可能跟排开液体所受的重力__密切相关。
3．__浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力__，这就是著名的阿基米德原理。用公式表示：__F浮＝G排__。
合作探究
1．将装满水的烧杯放在盘子里，再把易拉罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。注意观察比较排开水的多少与手的体验。
2．实验探究：物体在液体中受到的浮力与它排开的液体的重力有什么关系？
实验器材：__弹簧测力计__、溢水杯、塑料小桶、水；
实验步骤：
①测出物体所受到的重力G物；
②测出空桶重力G桶；
③把物体浸入液体中，用小桶收集溢出的水，读出此时测力计的示数G′物；
④测出溢出的水的重力G排。
计算对比：
物体受到的浮力为F浮＝__G物－G′物＝G排__。
实验结论：浸在液体中物体受到的浮力，大小等于__它排开的液体所受到的重力__，用公式表示为F浮＝__G排__＝__ρ液gV排__。
3．在死海中人们不会下沉的原因：死海海水的密度高达1.18×103 kg/m3，大于人体的密度，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，g与V排一定，ρ液越大，所受浮力越大，故在海水密度很大的情况下，人们可以在海面仰卧。
巩固练习
1．某教师在“阿基米德原理”教学过程中，做了如下演示实验。
(1)在弹簧下端挂上小桶和金属块，记下弹簧伸长后指针位置O，如图甲所示。
(2)溢水杯中装满水，把金属块全部浸入溢水杯的水中，用烧杯收集排开的水，弹簧缩短，如图乙所示。
(3)把烧杯中的水全倒入小桶中，弹簧指针又恢复到原来位置O，如图丙所示。乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到__浮力__的作用；丙图弹簧指针又恢复到位置O，说明__物体受到浮力的大小等于物体排开水所受的重力__。