八年级物理下册第10章浮力ppt课件.ppt

第1节 浮力,第十章 浮力,相传2000年前，罗马帝国的远征军来到了死海附近，击溃了这里的土著人，并抓获了一群俘虏，统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是，这些俘虏居然没有沉下去，而是个个都浮在水面，统帅认为这是神灵保佑他们，就把俘虏释放了。,为什么士兵会漂浮在死海上？此时都受到哪些方向的力呢？,帆船,辽宁舰,认识浮力,3,飞艇,潜水器,天鹅,认识浮力,1.通过实验探究知道什么是浮力，了解浮力产生的原因；（重点）2.知道影响浮力大小的因素。（重点）,学习目标,定义:浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力。,符号：F浮,单位：牛（N）,浮力的施力物体：液体,浸在水中的木块,分析:由二力平衡的条件可知，浮力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上。,浮力的方向：竖直向上。,小球静止于水面上，试分析小球的受力情况，并画图说明。,(1)用弹簧测力计测出铝块的重力G。,(2)把铝块浸入水中，记录弹簧测力计的示数F示。,比较G和F示的大小关系为什么示数变小了呢？说明了什么？,铝块受浮力的作用,弹簧测力计的示数减少了多少？浮力大小怎么计算？,如何测量浮力的大小呢？,如何测量浮力的大小呢？,G,F浮,F示,浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。,浸在气体中的物体受到气体对它的浮力吗？,浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。,h2,h1,F上,F下,物体的下表面：F上=p上S=液gh2S物体的上表面：F下=p下S=液gh1SF浮=F上-F下,浮力是由于液体对物体向上、向下的压力差产生的。,F=pS=水ghS,F浮=F向上-F向下（压力差法）,1.将乒乓球放入瓶内，向瓶里倒水，乒乓球不浮起。2.将瓶下口堵住，乒乓球浮起。,实验与观察,实验现象:,把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？,分析一下，浮力大小和什么因素有关？,猜 想,可能跟有关。,提出问题,弹簧测力计,实验器材,实验方法,注意运用控制变量的方法。,1.探究浮力与物体浸没后的深度的关系,结论：浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。,检验猜想,记录表格,2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系,结论：在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。,记录表格,3.探究浮力与液体密度的关系,记录表格,结论：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。,物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,浮力,浮力,产生浮力的原因,探究浮力大小与什么因素有关,概念：浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力,方向：竖直向上,液体对物体向上向下的压力差产生的,测量：F浮=G-F示,物体浸在液体中的体积,液体的密度,第2节 阿基米德原理,阿基米德的启示,两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？,1.知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系；2.会用阿基米德原理计算浮力大小。,学习目标,将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。,回顾：浮力大小与哪些因素有关？,浮力大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,浮力与排开的液体有什么关系？可以怎样表述浮力的大小？,浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,猜 想,思 考,排开液体的体积 液体的密度=排开液体的质量,浮力的大小跟排开液体的重力有关。,排开液体的重力越大,排开液体的质量越大,排开液体的体积越大,液体的密度越大,浮力越大,推 理,猜 想,浮力与物体排开液体重力的定量关系,图3,图4,测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。,探究实验,浮力的大小等于物体排开液体的重力,2.15 1.35 1.10 0.3,2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.35,2.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55,0.80,0.80,实验数据表格,分析数据得出结论：,1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。,2.数学表达式：F浮=G排,4.适用范围：液体和气体,3.用于计算的导出式：F浮=G排=m排g=r液 gV排,公 式 法,1.区分：浸没、浸入、浸在、没入；2.F浮r液 gV排 r液液体的密度；V排物体排开的液体的体积；3.F浮 r液 gV排 表明浮力大小只和 r液、V排有关，浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。,关于阿基米德原理的讨论,对原理的理解,物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。,不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。,浸没,部分浸入,浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮=G液=液gV排=液gV浸=液gV物,B.部分浸入时：V排=V浸V物F浮=液gV排=液gV浸液gV物,V排=V浸=V物,V排=V浸V物,V浸,同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同.,根据公式 F浮=液g V排，浸没时，V排=V物，当液不同时，浮力也随之变化。,阿基米德原理同样适用于气体。,一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是 N。（g取10 N/kg）,1,解析：根据阿基米德原理：F浮G排液液gV排 据题意V排V/3 F浮液gV排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N,练一练,阿基米德原理,探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系,阿基米德原理,浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力,F浮=G排=液 gV排,第3节 物体的浮沉条件及应用第1课时 物体的沉浮条件,第十章 浮力,潜艇,下沉,上浮,悬浮,物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？,1.知道物体的沉浮取决于浮力与重力的大小关系；（重点）2.知道物体的沉浮与密度的关系。（重点）,学习目标,我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图的实验来验证。,探究物体的浮沉条件,小瓶上浮,小瓶下沉,小瓶静止,F浮 G,F浮 G,F浮 G,物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小。通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。当F浮G 时，物体上浮 当F浮G 时，物体下沉 当F浮G 时，物体处于悬浮或者漂浮状态,结论,悬浮,漂浮,水面,G物,F浮,F浮,G物,下沉,上浮,两个过程：,F浮 G物,物体下沉,F浮G物,物体上浮,三个状态：,F浮=G物,物体漂浮,F浮=G物,物体悬浮,F浮G物,物体下沉到水底,G物,F浮,水面,F浮,G物,G物,F浮,漂浮,悬浮,下沉到水底,平时常见到 在水中会上浮；在水中会下沉。因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。,木头、泡沫等,石块、金属块等,密度,一个实心物体浸在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？,下沉：由F浮G可得：液 gV排 物 gV物 因为 V排=V物 所以 液 物,上浮：由F浮G可得：液 gV排物 gV物 因为 V排=V物 所以 液 物,漂浮：由F浮=G可得：液 gV排=物 gV物 因为 V排物,悬浮：由F浮=G可得：液 gV排=物 gV物 因为 V排=V物 所以 液=物,浮沉条件漂浮 F浮=G V排物悬浮 F浮=G V排=V物 液=物上浮 F浮G V排=V物 液物下沉 F浮G V排=V物 液物 简单的说，浸在液体中的物体的浮和沉，取决于所受的浮力和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。悬浮与漂浮有何不同？悬浮物体全部浸入；漂浮物体部分浸入。,将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。,做一做,F浮 G物,F浮 G物,F浮=G物,F浮=G物,分析运动状态变化的过程,分析平衡状态,液物,液物,液=物,液物,物 是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度,F浮G物,液 物,F浮 G物,液 物,F浮=G物,液=物,F浮=G物,液 物,第3节 物体的浮沉条件及应用第2课时 物体的浮沉条件的应用,1.知道人类从远古时候就开始利用浮力。2.知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用。（重点）,学习目标,早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木舟发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。,芦湖独木舟,浮桥,周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。,我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。,三国时期有“曹冲称象”。除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。,用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。,想想做做,工作原理：将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。,排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮=m排g 而 F浮=G m船+m货=m排,载重线,轮 船,工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。,模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打气，将瓶内的水排出，瓶向上浮起,潜艇,潜水艇,工作原理：靠空气浮力升空,内部充有小于空气密度的气体,气球和飞艇,密度计是一种什么仪器？它的刻度有什么特点？测量液体密度的仪器,刻度是上小下大，上稀下密。密度计的工作原理是什么？物体漂浮在液面上的条件F浮G密度计浸入液体中越深，说明 液体的密度是越大还是越小？越小,密度计,盐水选种,盐水选种,潜水艇,热气球,密度计,