資源簡介

(共51張PPT)
第1課 浮力
第十章 浮力
01
02
03
新課導入
課堂講解
課堂總結
04
歸類練習
觀察與思考
“人們在無魚無草的海水里,竟能自由暢游,即使是不會游泳的人,也總是浮在水面上,不用擔心會被淹死。”
據游過死海的人說,人跳下死海,身體會馬上浮出水面;如果仰天一躺,就會像一葉扁舟,順流漂蕩。兩手頭下一盤,就是一個枕頭,人宛如睡在“涼席”上。有些游客帶了書報雜志來,躺在死海上看書,并攝影留念,這已成為死海一景了。
新課導入
觀察與思考
觀察下面圖片，看它們有什么共同特點
漂浮在海面的航空母艦
緩緩上升的孔明燈
漂浮在水中的雞蛋
為什么航空母艦、孔明燈、雞蛋都漂浮在流體中？
原因是它們都受到流體（水或空氣）對它們的作用-浮力。
01
浮力
02
決定浮力大小的因素
03
動手動腦學物理
課堂講解
浮力
浮力
1.感受浮力
現象觀察
海洋中的巨大冰山能漂浮在水上,游船、鴨子能在水中游弋,孔明燈能夠升空，托起冰山、游船、鴨子、孔明燈等的力就是浮力。
浮力
2.浮力概念
一、浮力：浸在液體（或氣體）中的物體受到豎直向上的力，這個力叫做浮力。用F浮表示。
二、浮力的施力物體：液體或氣體。
F浮
F浮
說明
“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸沒）”兩種情況，也就是說浸沒在液體內部和浮在液體表面的物體都受到浮力的作用。
浮力
2.浮力概念
三、浮力的方向：豎直向上。
無論物體的形狀如何、是否運動，也無論液體（靜止的液體）如何放置，浸在液體中的物體受到的浮力的方向總是豎直向上的。
浮力
3.浮力的測量—稱重法
測量原理
將物體浸在液體中靜止時，對物體進行受力分析，如圖所示，彈簧測力計拉力為F ，物體重力為G，則F浮=G-F 。因此，只要測出物體的重力G和物體浸在液體中時彈簧測力計的示數F ，即可由F浮=G-F 求出物體在液體中時所受浮力的大小。
浮力
3.浮力的測量—稱重法
測量步驟
一、用彈簧測力計測出物體的重力G；
二、將掛在彈簧測力計下的物體浸在液體中，讀出彈簧測力計的示數F ；
三、物體在液體中所受浮力F浮=G-F 。
物體重力G為3.4N
物體浸在液體中，示數為2.4N
物體所受浮力為F浮=3.4N-2.4N=1N
浮力
3.浮力的測量—稱重法
動作演示
水
G
F拉
F浮
F拉
F浮
G
物塊在水中保持靜止，受力平衡，即G=F浮+F拉
物塊在水中所受浮力F浮=G-F拉
浮力
3.浮力的測量—稱重法
視頻展示
浮力產生的原因
1.浮力產生的原因
提出問題
為什么浸在液體中的物體會受到浮力呢？
我們假設浸沒在液體中有一個長方體，我們來分析它受力的情況。
h2
h1
F1
F2
h
設長方體的底面積為S，高為h。則：F浮=F2-F1=p2S-p1S
=ρ水gh2S-ρ水gh1S
=ρ水g(h2-h1)S
=ρ水ghS
=ρ水gV
浮力是由于液體對物體向上和向下的壓力差產生的。
浮力產生的原因
1.浮力產生的原因
視頻展示
浮力產生的原因
2.浸在液體的物體不受浮力的情況
提出問題
浸在液體中的物體都受到浮力嗎？
由浮力產生的原因可知，如果下表面沒有水，物體下表面就沒有向上的壓力產生，便不會產生浮力。
陷在河底泥沙里的船
立在河床上的橋墩
例如：立在河床的橋墩、陷入河底的沉船等，它們的下部跟河床緊密黏合，下表面沒有水，向上的壓力為零，不具備浮力產生的條件，所以物體不受到浮力。
隨講隨練
1. 一個重54N的金屬球，在盛水的容器中靜止，用彈簧測力計去拉金屬球，如圖所示，此時彈簧測力計的示數為 20N ，那么此時金屬球受到的浮力是（ ）。
A．54N B．2N C．20N D．條件不足，無法判斷
【解析】根據題意知道，金屬塊受到豎直向下的重力，而此時金屬塊是否被拉起、運動狀態如何都不確定，所以，金屬塊除受浮力、拉力外，還可能受到底面的支持力的作用，即條件不足，無法判斷。故選D。
D
隨講隨練
2. 如圖所示，一個正方體A 浸沒在水下某一深度時，上表面受到水對它15 N 的壓力，下表面受到水對它20 N 的壓力，則此時A 受到的浮力是( )。
A. 0 N B. 5 N C.15 N D. 20 N
【解析】由題知，正方體A 上表面受到水的壓力為15 N，即F向下=15 N；
正方體A 下表面受到水的壓力為20 N，即F向上=20 N，
則正方體A 受到的浮力F浮=F向上－F向下=20 N－15 N=5 N。
B
隨講隨練
3.如圖所示， 浸沒在液體中的物體受到的浮力F浮= 12 N，若其下表面受到向上的壓力F 向上=18 N， 則其上表面受到的壓力為_______N。
6
【解析】由題知，F浮=F向上-F向下=12N
F向下=F向上-F浮=18N-12N=6N。
決定浮力大小的因素
探究浮力的大小跟哪些因素有關
浮力的大小跟哪些因素有關？
1.游泳池里越往深水區走，所受的浮力越大，由此猜想：浮力的大小可能與物體浸在液體中的體積或浸沒深度有關；
提出問題
猜想與假設
2.雞蛋在純水中會下沉，但在濃鹽水中卻能漂浮，由此猜想：浮力大小可能與液體的密度有關；
3.木頭在水中漂浮，但石塊在水中下沉，由此猜想：浮力的大小可能與浸沒在液體中的物體密度有關。
探究浮力的大小跟哪些因素有關
1.控制變量法
實驗方法
根據猜想，固體的密度、液體的密度、固體浸入液體中的體積和固體浸入液體的深度都可能影響到浮力大小，這幾個量是實驗中的“變量”，在探究浮力與其中某一個量的關系時，必須使其他量保持不變，或者確認浮力跟這些量無關。
2.用稱重法測浮力
物塊在水中所受浮力：F浮 =5N-1N=4N
物塊在某種液體中所受浮力：F浮 =5N-0.6N=4.4N
探究浮力的大小跟哪些因素有關
彈簧測力計、圓柱體、酒精、水、鹽水、體積相等的鋁塊與鐵塊等。
實驗器材
圓柱體
水
酒精
鹽水
彈簧測力計
鋁塊
鐵塊
探究浮力的大小跟哪些因素有關
一、探究浮力大小與物體浸入液體的深度有關
進行實驗
1.把物體浸沒在水中，觀察彈簧測力計的讀數F1 。
測力計的讀數 F1 = 2 N
2.改變物體在水中的深度，再觀察彈簧測力計的讀數F2 。
測力計的讀數 F2 = 2 N
3.比較兩次的讀數 F1 和 F2 。
兩次測量結果： F1 =F2
結論：浮力的大小跟物體在液體中的深度無關。
探究浮力的大小跟哪些因素有關
一、探究浮力大小與物體浸入液體的深度有關
進行實驗
探究浮力的大小跟哪些因素有關
二、探究浮力大小與物體浸在液體中的體積的關系
進行實驗
結論：物體所受浮力與物體浸在液體中的體積有關。同種液體中，物體浸入部分越多，排開的水的體積越大，所受浮力越大。
物體排開的水
探究浮力的大小跟哪些因素有關
二、探究浮力大小與物體浸在液體中的體積的關系
進行實驗
探究浮力的大小跟哪些因素有關
二、探究浮力大小與物體浸在液體中的體積的關系
進行實驗
探究浮力的大小跟哪些因素有關
三、探究浮力大小與物體浸在液體中的體積的關系
進行實驗
結論：浮力的大小跟液體的密度有關，在浸入液體的體積相同時，液體的密度越大，浮力越大。
水
酒精
鹽水
探究浮力的大小跟哪些因素有關
三、探究浮力大小與物體浸在液體中的體積的關系
進行實驗
探究浮力的大小跟哪些因素有關
四、探究浮力大小與物體密度的關系
進行實驗
結論：浮力的大小跟固體的密度無關，在浸入同種液體的體積相同時，所受浮力相等。
把體積相等的鋁塊、鐵塊懸掛在彈簧測力計下端，分別浸沒在水中，觀察并記錄彈簧測力計的示數。
空氣中
鋁塊
1.6N
水
0.6N
鋁塊
空氣中
4.8N
鐵塊
水
3.8N
鐵塊
探究浮力的大小跟哪些因素有關
實驗結論
1.物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的體積有關，跟液體的密度有關。
2.浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
液體的密度ρ液
決定浮力F浮大小的因素
浸在液體的體積V浸
隨講隨練
1.小李同學在探究“影響浮力大小的因素”時，依次做了如圖甲所示實驗。
觀察并分別比較圖中有關數據可知：
（1）當物體浸沒在水中時，
受到的浮力為_________N。
（2）分析圖A、C、D可得，
物體在液體中所受浮力大小與_________有關。
（3）當物體從接觸水面開始，到浸沒于水中，直至浸沒到更深位置（未觸底），在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關系的圖象是________（選填“①”或“②”）。
（4）小李在實驗中主要用到的科學探究方法是________。
隨講隨練
【解析】（1）由圖，物體重力為4.2N，浸沒在水中時，測力計示數3.2N，浮力為
F浮=4.2N-3.2N=1N
（2）分析圖A、C、D，均完全浸沒，水和酒精密度不同，測力計示數不同，浮力不同，所以物體在液體中所受浮力大小與液體密度有關。
（3）當物體從接觸水面開始，到浸沒于水中，直至浸沒到更深位置（未觸底），排開液體體積先增大后不變，根據F浮=ρgV排，浮力先增大后不變，所以為②。
（4）存在多個變量，所以采用了控制變量法。
【答案】1；液體密度；②；控制變量法。
隨講隨練
2.如圖是探究浮力大小與哪些因素有關的實驗過程，彈簧測力計下掛著的是同一金屬塊。
(1)金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力是_______N。
(2)分析圖B、C、D可知，浮力大小跟______________________有關。
1
物體排開液體的體積
動手動腦學物理
生活中利用浮力
1. 為了能把砍伐的木材從林場方便地運出，有水道的地方常將木材連接成木排使其順流而下。這個例子中，木排受到河水的浮力。請你從日常生活或常見的自然現象中再舉兩個例子說明浸入液體的物體受到浮力。
【解析】在游泳時感到自己的身體變輕了，是因為身體受到了浮力的作用。
乒乓球能浮在水面上，說明它在水中受到浮力的作用。
沉入水中的物體受到浮力作用
2. 用什么實驗可以證明沉入水中的物體，受到浮力的作用。
【解析】通過一段細繩用彈簧測力計把沉入水中的一重物緩慢勻速直線提起，重物沒有露出水面時讀出示數，會發現此示數比重物的重力小，說明沉入水中的物體受到浮力的作用。
稱重法測量浮力方法
3. 彈簧測力計下懸掛一個重物，在空氣中稱量時的示數如圖甲所示，把重物浸在水中時的示數如圖乙所示。重物浸在水中時所受的浮力是多大
【解析】重物的重力為3.2N，重物浸在水中時，彈簧測力計的示數為2.2N，所以重物受到的浮力為:
甲 乙
F浮=F1–F2=3.2N-2.2N=1N
計算浮力
4. 一個豎直懸掛在水中的圓柱體，上表面受到水的壓力為5N，底部受到水的壓力為13N。你認為這個物體受到水的浮力為多大
【解析】物體上表面受到向下的壓力為5N，下表面受到向上的壓力為13N，根據浮力產生的原因可知：物體受到的浮力為:
F浮=F1–F2=13N-5N=8N
浮力與固體形狀有關嗎？
5. 有人猜想:“浸沒在液體中的固體所受的浮力可能跟固體的形狀有關”。請你為檢驗這個猜想設計一個實驗，說出實驗所需的器材和實驗步驟。
【解析】器材：燒杯、水、細線、彈簧測力計、橡皮泥。
步驟：（1）用細線拴上橡皮泥，懸掛在彈簧測力計下，使橡皮泥緩慢地完全浸沒在水中，讀出測力計的示數F1 。
（2）改變橡皮泥的形狀，重復上述步驟，讀出測力計的示數F2 。
比較F1和F2的大小，若不相等，說明物體所受的浮力與物體的形狀有關，反之，說明無關。
思維導圖
課堂總結
視頻總結
類型1:浮力的產生
如圖所示，A、B是自由移動的物體，C、D是容器自身凸起的一部分，現往容器里注入一些水。則一定不受浮力的是（ ）。
A．A B．B C．C D．D
歸類練習
類型1:浮力的產生
【解析】AD．由圖可知，水對A、D物體上、下表面都產生了壓力差，故A、D物體都受浮力的作用，故AD不符合題意；
B．B物體上表面沒有受到水的壓力，但下表面受到水的壓力，因此水對B物體上、下表面產生了向上的壓力差，故B物體一定受浮力的作用，故B不符合題意；
C．C物體上表面受到水的壓力，但下表面沒有受到水的壓力，因此水對C物體上、下表面沒有產生向上的壓力差，故C物體一定不受浮力的作用，故C符合題意。
故選C。
類型2:浮力的方向
一個氫氣球被風吹向一邊，對于此氣球所受浮力的示意圖，正確的是（ ）。
類型2:浮力的方向
【解析】靜止的氣球受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力、水平向左風的作用力以及沿繩子向下的拉力作用，但浮力的方向總是豎直向上的。
故選B。
類型3:稱重法測浮力
如圖所示，甲為盛水的燒杯，將懸掛在彈簧測力計下的圓柱體從水面上方緩慢浸入水中，彈簧測力計示數F與圓柱體下表面下降高度h變化關系如圖乙所示。當圓柱體逐漸浸入水中時F逐漸減小，直到圓柱體浸沒在水中后F不變，這說明物體所受浮力的大小跟物體_________有關。該圓柱體浸沒在水中受到浮力的大小為_________N。
類型3:稱重法測浮力
【解析】[1]將懸掛在彈簧測力計下的圓柱體從水面上方緩慢浸入水中時，受到豎直向上的浮力和彈簧測力計的拉力、豎直向下的重力作用處于平衡狀態，則F浮=G-F，當圓柱體逐漸浸入水中，排開水的體積變大，由F減小可知，受到的浮力變大，這說明物體所受浮力的大小跟物體排開液體的體積有關。
[2]由圖乙可知，圓柱體在空中時彈簧測力計的示數F=9N，由二力平衡條件可知，圓柱體的重力G=F=9N
圓柱體浸沒時彈簧測力計的示數F′=3N，則該圓柱體浸沒在水中時受到的浮力
F浮=G-F′=9N-3N=6N。
【答案】排開液體的體積；6。
類型4:探究影響浮力大小的因素
小李同學在探究“影響浮力大小的因素”時，依次做了如圖甲所示實驗。
觀察并分別比較圖中有關數據可知：
（1）當物體浸沒在水中時，受到的浮力為_________N。
（2）分析圖A、C、D可得，物體在液體中所受浮力大小與_________有關。
（3）當物體從接觸水面開始，到浸沒于水中，直至浸沒到更深位置（未觸底），在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關系的圖象是________（選填“①”或“②”）。
（4）小李在實驗中主要用到的科學探究方法是________。
類型4:探究影響浮力大小的因素
【解析】（1）由圖，物體重力為4.2N，浸沒在水中時，測力計示數3.2N，浮力為
F浮=4.2N-3.2N=1N
（2）分析圖A、C、D，均完全浸沒，水和酒精密度不同，測力計示數不同，浮力不同，所以物體在液體中所受浮力大小與液體密度有關。
（3）當物體從接觸水面開始，到浸沒于水中，直至浸沒到更深位置（未觸底），排開液體體積先增大后不變，根據F浮=ρgV排，浮力先增大后不變，所以為②。
（4）存在多個變量，所以采用了控制變量法。
【答案】1；液體密度；②；控制變量法。

展開更多......

收起↑