苏科版（2024）物理八年级下册 9.4 浮力 （课件）

压强和浮力四、浮力意想不到的作用1.知道什么是浮力。2.会用“称重法”测量物体受到的浮力。3.通过实验探究知道影响浮力大小的因素。4.会运用阿基米德原理判断和计算浮力的大小。浸没在水中的乒乓球会上浮到水面，说明水对乒乓球有向上的托力。人能漂浮在“死海”的水面上，说明水对人有向上的托力。什么是浮力如图 9-31 所示，热气球为什么能升上天空，船舶为什么能浮在水面？浸在液体或气体中的物体，会受到液体或气体向上托的力，这个力叫作浮力（buoyancy force）。浮力的方向总是竖直向上的。猜一猜下沉的物体是否受到浮力？生活中有哪些实例能够支持你的猜想？做一做用弹簧测力计、石块 (或金属块) 和一杯水，按照图9-32 所示的步骤试一试。你观察到什么现象？这些现象能说明什么？[猜一猜]下沉的物体也受到浮力的作用。同样的石块在水中下落得比在空气中下落得慢。人在潜水时，感到有一个向上的托力。[做一做]用弹簧测力计分别测出石块(或金属块)在空气中对弹簧测力计的拉力和石块 (或金属块) 在水中对弹簧测力计的拉力。现象：石块 (或金属块) 在水中对弹簧测力计的拉力小于石块 (或金属块) 在空气中对弹簧测力计的拉力。说明：下沉的物体也受到浮力的作用， 在上述活动中，手托石块或把石块浸入水中，弹簧测力计的示数都会变小。这说明石块放入水中虽然下沉，但它也受到浮力。图 9-32 (a) 和图9-32 (c) 中弹簧测力计的示数之差，就等于石块所受浮力的大小。阿基米德原理猜 想浮力的大小可能与哪些因素有关？你是根据哪些生活经验提出猜想的?实验器材弹簧测力计，物块，盛有水和浓盐水的容器各一个。实验与记录设计实验数据记录表，并按图 9-33 所示的步骤进行实验。1. 如图 (a) 所示，测出物块所受的重力并记录。2. 如图 (b) 所示，将物块逐渐浸入水中，直到浸没，观察并记录弹簧测力计示数的变化。3. 如图 (c) 所示，改变物块浸没在水中的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。4. 如图 (d) 所示，将物块浸没在浓盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。交流与讨论 分析实验现象和数据，你认为物体所受浮力的大小与哪些因素有关? 实验表明，浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。液体密度相同，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；液体密度不同，当物体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。 古希腊学者阿基米德，通过实验和理论研究得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小，等于被物体排开液体所受重力的大小，即这就是阿基米德原理。由 G排 = m排g = ρ液V排g，可得上式表明我们的实验探究结论是正确的。阿基米德原理也适用于气体。例题 船舶满载时排开水的质量称为“满载排水量”。图 9-34 所示是“ 远望7号” 航天远洋测量船，其满载排水量为2.7×104 t。求它满载航行时受到的浮力（g 取 10 N / kg）。分析 由满载排水量可计算它满载时排开水所受的重力，再由阿基米德原理可得它满载航行时受到的浮力。解答 该船满载时排开水所受的重力 G排 = m排g = 2.7×104×103 kg×10 N / kg = 2.7×108 N该船满载航行时受到的浮力 F浮 = G排 = 2.7 × 108 N反思 船舶的满载排水量能否用排开水的体积来表示？为什么？1. 如图 9-36 所示，马铃薯沉在水底，乒乓球浮在水面上。马铃薯和乒乓球哪个受到的浮力大？你是怎样判断的？根据浮力的计算公式F浮 = ρ液gV排，由于体积大的马铃薯沉到底部，体积小的乒乓球浮在水面上，马铃薯排开的液体体积大于乒乓球排开的液体体积，因此，马铃薯受到的浮力大于乒乓球受到的浮力。2. 体积为 1.2 dm3 的球，浸没在水中时受到的浮力是多大？若将其浸没在密度为 0.8×103kg/m3 的酒精中，它受到的浮力是多大？解析：球浸没在水中时受到的浮力F浮水=ρ水V排水g = 1.0×103kg/m3 ×1.2×10－3m3×9.8 N/kg=11.76 N；球浸没在酒精中时受到的浮力F浮酒精 = ρ酒精V排酒精g=0.8×103kg/m×1.2×10－3m3×9.8 N/kg=9.408 N.3. 如图 9-37 所示，在薄塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计测出它所受的重力。再将塑料袋浸入水中，观察浸入过程中弹簧测力计示数的变化。当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时，弹簧测力计的示数是多少？由此你能得到什么结论？将塑料袋慢慢浸入水中的过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小；当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时弹簧测力计的示数为零，这时塑料袋和其中的水所受的浮力等于它们的总重力。谢谢观看