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(共30張PPT)
教科版八年級下冊
第十章 流體的力現(xiàn)象
第3節(jié) 科學探究：浮力的大小
1.知道浮力大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)；
2.通過實驗探究，知道浮力大小與排開液體所受的重力的關(guān)系；
3.能描述阿基米德原理及其應(yīng)用。
學習目標
觀察下圖，你有什么猜想？說一說你提出猜想的依據(jù)。
猜想1：浮力可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)。
船運載貨物的多少與船的大小有關(guān)
新知學習
01 浮力大小與什么因素有關(guān)
木頭能漂在水上，鐵塊會沉入水底
猜想2：浮力可能與物體的密度有關(guān)。
浮力是在液體中產(chǎn)生的，深度不同，液體壓強不同，浮力也可能不同。
猜想3：浮力可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)。
猜想4：浮力可能與液體的密度有關(guān)。
你還有其他猜想嗎？
實驗探究
探究浮力大小與哪些因素有關(guān)
【實驗材料】
鐵架臺、升降臺、彈簧測力計、燒杯、圓柱體、水、鹽水
為了方便調(diào)節(jié)浸在液體中的物體的體積，可以選取帶刻度線的圓柱體
【實驗方法】
控制變量法
（1）探究浮力的大小與圓柱體浸在液體中的體積的關(guān)系
①用彈簧測力計測量圓柱體的重力；
②將圓柱體懸掛在彈簧測力下，記錄圓柱體在液體中浸入 、 、 體積和浸沒時彈簧測力計的示數(shù)，計算并比較所受浮力的大小。
【實驗步驟】
物體重力/N 浸入體積 測力計示數(shù)/N 浮力大小/N
1.2 1 0.2
0.8 0.4
0.6 0.6
全部 0.4 0.8
結(jié)論：浮力的大小與物體浸在液體的體積______。
有關(guān)
（2）探究浮力的大小與圓柱體浸沒深度的關(guān)系
①用彈簧測力計測量圓柱體的重力；
②將圓柱體懸掛在彈簧測力下，增大圓柱體浸沒深度，記錄彈簧測力計的示數(shù)，計算并比較所受浮力的大小。
物體重力/N 浸入深度/cm 測力計示數(shù)/N 浮力大小/N
1.85 2 1.1 0.75
4 1.1 0.75
6 1.1 0.75
結(jié)論：浮力的大小與物體浸沒深度______。
無關(guān)
（3）探究浮力的大小與液體的密度的關(guān)系
①用彈簧測力計測量圓柱體的重力；
②將圓柱體懸掛在彈簧測力下，分別將圓柱體浸沒在水、鹽水中記錄彈簧測力計的示數(shù)，計算并比較所受浮力的大小。
物體重力/N 液體種類 測力計示數(shù)/N 浮力大小/N
1.2 水 0.4 0.8
鹽水 0.3 0.9
結(jié)論：浮力的大小與液體的密度______。
有關(guān)
【實驗結(jié)論】
實驗表明，浸在液體中的物體受到的浮力大小，跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)；浸沒在同種液體中的物體所受浮力跟物體在液體中的深度無關(guān)。
推理
浮力影響因素
物體排開液體的體積
液體密度
V排
ρ液
排開液體的體積越大
液體的密度越大
排開液體的質(zhì)量越大
m液=ρ液V排
浮力越大
G排=m排g
排開液體的重力越大
浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)
猜想
02 阿基米德原理
演示實驗
浮力大小與排開液體重力的關(guān)系
【提出問題】
物體所受的浮力與它排開液體的重力之間有什么關(guān)系？
【猜想與假設(shè)】
浮力大小
排開液體的重力
【設(shè)計步驟】
①如圖甲，用彈簧測力計測量空桶所受的重力G桶。
②如圖乙，用彈簧測力計測出鐵塊受到的重力G。
③如圖丙，將鐵塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，讀出此時測力計的示數(shù)F拉，同時用小桶收集鐵塊排開的水。
注意：溢水杯要灌滿水(即水面到達溢水杯的溢水口)。若水不滿，排出的水偏少，測出的G排偏小。
④如圖丁，用彈簧測力計測出小桶和水受到的總重力G總。
【設(shè)計步驟】
⑤計算出石塊受到的浮力和排開水的重力，將數(shù)據(jù)記錄在表格中。
⑥換用質(zhì)量不同的鐵塊，重復以上步驟，再做幾次實驗。
多次實驗避免偶然性
實驗中應(yīng)先測G桶，再測G總。若實驗順序顛倒，桶內(nèi)水倒出時會有殘留，測出的G桶偏大，G排偏小。
【數(shù)據(jù)記錄】
次數(shù) 小桶所受的重力G桶/N 物體所受的重力G物/N 物體在水中時彈簧測力計的讀數(shù)F拉/N 小桶和排開水所受的重力 G總/N 浮力 F浮/N 排開水所受的重力
G排/N
1 0.31 1.25 1.05 0.51 0.2 0.2
2 0.31 1.25 0.69 0.86 0.56 0.55
3 0.31 1.25 0.30 1.28 0.95 0.97
F浮=G物-F拉
G排=G總- G桶
物體受到浮力的大小等于它排開液體所受的重力
【實驗結(jié)論】
阿基米德原理
F浮 = G排 = ρ液 gV排
排開液體的重力（N）
浮力（N）
液體密度（kg/m3）
9.8N/kg
排開液體體積（m3）
1.內(nèi)容：浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力。
2.公式
F浮＝ ρ液 gV排
表明浮力大小只和 r液、V排有關(guān)，與物體的體積、形狀、密度、浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關(guān)。
阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體。
浸在氣體中的物體收到的浮力F浮=ρ氣 gV排
3.對阿基米德原理的理解
無論物體是漂浮、懸浮還是沉在水中，它所受的浮力都等于其排開的水所受到的重力。
談?wù)摻涣?br/>死海之謎
在死海中，海水的密度高達1.18×103 kg/m3 。如圖所示，人們可以很輕松地在海面仰臥，甚至還可以看書呢！
請用阿基米德原理作出解釋。
03 阿基米德原理的應(yīng)用
在排開的液體的體積相同時，液體的密度越大，物體所受的浮力就越大。因為死海中水的密度大于淡水的密度，所以人浸在死海中所受的浮力等于人的重力時，有一部分身體可以露出水面，可以仰臥看書。
【例題】一個邊長為3cm，密度為2×103kg/cm3的立方體橡皮泥塊浸沒在水中時受到的浮力是多少？如果把這塊橡皮泥捏成一只小船浮在水面上(如圖)，小船所受浮力是多少？(取g =10 N/kg)
解：如果橡皮泥塊浸沒在水中，它排開水的體積
V排=V橡=0.03m×0.03m×0.03m=2.7×10-5m3
排開水的質(zhì)量m排=ρ水V排=1×103kg/m3×2.7×10-5m3=2.7×10-2kg
排開的水受到的重力G排=m排g=2.7×10-2kg×10N/kg=0.27N
根據(jù)阿基米德原理，可以得到 F浮=G排=0.27N
如果把這塊橡皮泥捏成小船，橡皮泥的質(zhì)量不變，其所受重力不變。
橡皮泥在水中漂浮時處于二力平衡狀態(tài)，有
F浮=G排=m橡g=ρ橡V橡g=2×103kg/m3×2.7×10-5m3×10N/kg=0.54N
科學探究
：浮力的大小
液體的密度
阿基米德原理
浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力
F浮= G排=ρ液 gV排
影響浮力大小的因素
阿基米德原理的應(yīng)用
排開液體的體積
課堂小結(jié)
1. 下列關(guān)于浮力的說法中，正確的是( )
A. 物體在液體中浸得越深，受到的浮力越大。
B. 物體的體積越大，受到浮力越大。
C. 物體受的重力越小，受到的浮力越大。
D. 物體排開液體的重力越大，受到的浮力越大
D
隨堂練習
2.如圖所示，甲、乙兩球體積相同，浸在水中靜止不動，則（ ）
甲
乙
A.兩球受到的浮力一樣大
B.乙球受到的浮力大
C.甲球受到的浮力大
D.條件不足，無法確定
C

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