初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）浮力教案

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）浮力教案，共19页。教案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，教学器材，新课导入，板书课题，演示实验，想想议议等内容，欢迎下载使用。
【课题】第1节 浮力
【学习目标】
1.知道浮力的概念、产生原因及浮力的方向。
2.知道漂浮在液面上的物体和浸没在液体中的物体都受到浮力作用，会用弹簧测力计测量浮力的大小。
3.探究影响浮力大小的因素。
【学习重点】
知道漂浮在液面上的物体和浸没在液体中的物体都受到浮力作用，会用弹簧测力计测量浮力。
【学习难点】
探究影响浮力大小的因素。
【教学器材】
弹簧测力计、钩码、铝块、铁块、大烧杯、水、酒精、食盐等（演示实验用一套、学生分组实验用每组一套）。
【新课导入】
问题： 游船、鸭子能在水面游弋，海洋中巨大的冰山能在水面漂浮，是什么力量把它们托起来的呢?
游船、鸭子、冰山都受到重力的作用，但却没有因此而沉入水底，这表明水对它们有一个向上托起的力。浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力。
【板书课题】第1节 浮力
一 浮力
漂浮在水面的物体受到浮力，浸没在水中的物体也受到浮力吗?
沉入水底的石块会受到浮力吗?如果浸没在水中的物体会受到浮力的话，怎样测量此时浮力的大小呢?
【演示实验】测量浸没在水中的铝块所受的浮力
1.如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个铝块，铝块静止时，读出弹簧测力计的示数，这就是铝块所受重力的大小。

G=F甲=2.3N
2.把铝块浸没在水中，铝块静止时，看看弹簧测力计的示数有什么变化。
F乙=1.4N，弹簧测力计的示数变小。
想一想，为什么示数会有变化，它说明了什么问题?弹簧测力计的示数变化了多少?
F乙=1.4N，弹簧测力计的示数变小，说明浸没在水中的铝块受到了水的浮力作用。弹簧测力计的示数变化了⊿F＝F甲-F乙=2.3N-1.4N=0.9N.
甲、乙中弹簧测力计的示数之差，就是铝块浸没在水中所受浮力的大小，F浮=⊿F＝0.9N.
3.改变铝块在水中浸没的深度，看看示数是否有变化。
F丙=F乙=1.4N，弹簧测力计的示数不变，说明浸没在水中的铝块受到水的浮力大小跟铝块在水中浸没的深度无关。
【想想议议】浸没在水中的铝块受到三个力（如图）：重力G、弹簧测力计的拉力F和浮力F浮.在这三个力的作用下铝块处于平衡状态。把F和F浮的合力设为F合，这样就可以认为铝块受F合和G两个力的作用。你能证明F浮=G－F吗?

【解析】 把F和F浮的合力设为F合，有：F合＝F＋F浮，
铝块处于静止平衡状态，F合和G是一对平衡力，即： F合＝G.
所以有，F＋F浮＝G. 故，F浮＝G－F.
【课堂练习】
【例题1】（2025年天津中考题）(2025年天津中考题）弹簧测力计下悬挂一个重物，示数如图甲所示；把重物浸在水中时，示数如图乙所示。此时重物受到水的浮力为_________N.

【答案】2
【解析】甲图测量的是重物受到的重力，大小为G=F甲=4N；乙图测量的是重物浸在水中时受到的拉力，大小为F乙=2N；根据物体的平衡条件得，重物浸在水中时受到水的浮力为
F浮=G-F乙=4N-2N=2N
二 决定浮力大小的因素
浮力的大小跟哪些因素有关呢？
猜想1：浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。
猜想根据：用手把一个空矿泉水瓶压入水中，矿泉水瓶浸入的体积越大越费力。
猜想2：浮力的大小与液体的密度有关。
猜想根据：人在河水中会下沉，在死海中却可以漂浮。
猜想3：……
【学生分组实验】探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验思路】
由以上猜想，浮力的大小可能与浸在液体中物体的体积、液体的密度等因素有关。要探究浮力的大小是否与这些量有关，需要逐次探究，每次探究浮力的大小与其中一个量的关系，其他的量要保持不变。
【实验过程】
1.为探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关，可以逐渐增大物体浸在液体中的体积，观察和记录浮力大小的变化，如图所示。

【实验结论】浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。液体密度一定时，物体浸在液体中的体积越大，物体所受浮力越大。
2.为探究浮力的大小是否与液体的密度有关，可以把同一个物体浸没在不同的液体中，测量并记录浮力的大小。

【实验结论】浮力的大小与液体的密度有关。物体浸在液体中的体积一定时，液体的密度越大，物体所受浮力越大。
3.为探究浮力的大小是否与物体浸没在液体中的深度有关，可以逐渐增大物体浸没在液体中的深度，观察和记录浮力大小的变化，如图所示。

【实验结论】浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。液体密度一定、物体浸在液体中的体积一定时，物体浸没在液体中的深度改变，物体所受浮力不变。
4.为探究浮力的大小是否与物体的密度有关，可以把体积相同密度不同的物体浸没在同种液体中，观察和记录浮力大小的变化，如图所示。

【实验结论】浮力的大小与物体的密度无关。液体密度一定、物体浸在液体中的体积一定时，物体的密度不同，物体所受浮力相同。
【播放探究实验视频】探究浮力的大小与哪些因素有关
实验结果表明：物体在液体中所受浮力的大小，与它浸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。
决定浮力F浮大小的因素：物体浸在液体中的体积V浸 和液体的密度
【课堂练习】
【例题2】（2025年云南中考题）实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。

（1）a中将铁块缓慢浸入水中，随着深度增加，弹簧测力计示数逐渐变小，铁块受到的浮力逐渐______，表明浮力与深度有关；铁块浸没后，继续增加深度，弹簧测力计示数不变，表明浮力与深度无关，前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和______；
（2）改用b中的物块继续探究，此物块重______N，c、d中物块所受浮力均为______N．由此可知，浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度______关；
（3）根据b、d、e三次实验可知，浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力______。分析b、______三次实验可知，排开液体的体积相同时，物体所受浮力大小与液体密度有关；
（4）若将b中的物体换成相同材料的球体，则不能完成b、c、d三次实验的探究，具体理由是______。
【答案】（1）变大 物体排开液体的体积 （2）3.8 1.4 无 （3）越大 e、f
（4）若将b中的物体换成相同材料的球体，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系。
【解析】（1）a中将铁块缓慢浸入水中，随着深度增加，弹簧测力计示数逐渐变小，通过称重法计算可知，铁块受到的浮力逐渐变大，说明浮力与深度有关。铁块浸没后，继续增加深度，弹簧测力计示数不变，通过称重法计算可知，浮力不变，说明浮力与深度无关。铁块缓慢浸入水中的过程，随着深度增加，物体浸入液体的体积随着增大，直至物体浸没在液体中，随着深度增加，物体浸入液体的体积不再变化。
（2）由图b可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，弹簧测力计的示数是3.8N，物块的重力是3.8N；
c、d中物块所受拉力都是2.4N，物块所受浮力均为F浮c= F浮d=G-Fd=3.8N-2.4N=1.4N；c、d图中物块浸入液体中的深度不同，浮力相同，说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。
（3） b、d、e三次实验，e图中物体排开液体的体积最大，弹簧测力计的示数最小，由称重法可知浮力最大，可以得到浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力越大。探究浮力和液体的密度的关系，保持排开液体的体积相同，液体的密度不同，选择b、e、f三次实验，e、f图中弹簧测力计的示数不同，由称重法可知浮力不同，可以得到排开液体的体积相同时，物体所受浮力大小与液体密度有关。
（4）若将b中的物体换成相同材料的球体，球体的形状规则，深度不同时排开液体的体积也不同，不能探究浮力和深度的关系。
三 浮力产生的原因
为什么浸没在液体中的物体会受到浮力?

这是因为液体内部存在压强，而且深度不同，其压强不同。
如图所示，浸没在液体中的长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡，物体水平方向所受的合力为0.
长方体上、下表而所处的深度分别记为h1、h2、h2＞h1，因此，液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。
考虑到长方体上、下表面的受力面积是相同的，所以，液体对长方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1,浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同、这就是浮力产生的原因。
浸没在液体中的物体所受液体的浮力，等于上、下表面所受液体压力的合力，即
F浮= F向上－ F向下=F2-F1
浮力的方向和下表面所受液体压力的方向相同，竖直向上。
注意：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=F向上

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。
与杯底
紧密接触
【播放视频】浮力产生的原因
结论：浸没在液体中的物体，其下表面受到液体对它向上的压力大于上表面受到液体对它向下的压力，这就是浮力产生的原因。
【课堂练习】
【例题3】(2024年广西南宁中考模拟题)装有水的柱状容器置于水平地面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与液面平行,若物块上表面受到水的压力为F1、下表面受到水的压力为F2、受到的重力为G、受到的浮力为F浮,则【 】
A.F1大于F2
B.F1与F2是一对平衡力
C.F1与F2的合力大小大于F浮
D.F1与F2的合力大小等于G
【答案】D
【解析】正方体物块浸没在水中，物块的下表面所处的深度h2大于上表面所处的深度h1；由p=ρ液gh可知，下表面受到水的压强p2大于上表面受到水的压强p1；由F=pS可知，下表面受到水的压力F2大于下表面受到水的压力F1，因此两个力不是一对平衡力；
浸入液体中的物体下表面受到液体向上的压力大于下表面受到液体向下的压力，二者的合力就是物体所受液体的浮力F浮，大小等于向上压力F2和向下压力F1的差值，方向竖直向上；
正方体物块静止在水中处于平衡状态,其受到的浮力与重力是一对平衡力，两个力大小相等，因此重力的大小等于F1与F2合力的大小。
【例题4】(2024年云南中考题)如图，木块静止在水面上，请画出木块所受浮力的示意图。

【答案】
【解析】木块静止在水面上，木块所受浮力就是水对木块下表面竖直向上的压力，大小等于木块所受的重力。
【课后作业】练习与应用： 1、2、3、4题