人教版八年级物理下册10.1《浮力》教学课件

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物体的沉浮条件1：
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物体的沉浮条件2：
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物体的沉浮条件3：
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F浮
F浮=G
悬浮
G
物体的沉浮条件4：
F浮
漂浮
F浮= G
G
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物体的沉浮条件： 物体的浮沉取决于物体所受
的浮力和重力的大小。
F浮
F浮
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船
F浮
浮
在
水
面
上
上人
看躺
F浮
书在
死
海
G船
G人
• 据二力平衡知识，船(人)除受到竖直向下的重. 力作用
外，还受到水对它（他） 竖直向上托 的力，这种力
叫 浮力。
.
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举一举：
浮力广泛存在: 浮 力
氢气球上升
气艇浮在空中
2/10/2潜021艇在水7 中
水中天鹅
浮力
知识点一：浮力
（一）浮力的概念：浸在液体(或气体)里的物
体，受到液体或气体对它向上托 的力叫浮力。
（二）对浮力的理解和认识
（1）从力的角度分析：
浮力的产生也有施力物体和受力物体，施力物体就是“液
体或气体”，受力物体就是“浸在液体或气体中的物体”，
从力的三要素的角度认识浮力，它也有大小、方向、作用
点，这里我们主要谈谈浮力的方向。
将一个木块放入水中，静止时木块只受两个力的作用， 一个是重力，方向 竖直向，下另一个是浮力。二个力一定 是 平衡，力由此可知浮力的方向总是 竖。直向上
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（2）浮力产生的原因：
完全浸没在液体里的物体，各个表面均受到液体的 压力，由于它前后左右对应部分受到的压力大小 相等 、 方向 相反 ，因此而 平衡 ，物体的上下两面浸在液体 中的 深度 不同，对应部分所受压力的 大小 、方向均 不同，这两个压力的合力方向 向上 ，液体对物体上、 下两面的压力差 ，就是液体对物体的浮力。 用公式表示为： F浮 F向下 - F向上 。 例如：粗细均匀的桥墩下部埋在河床里，则该桥墩 不受 浮力。因为它不受水 向下的压力差 。
2、阿基米德原理的内容是什么？
浸在液体中的物体所受的浮力，大 小等于它排开的液体所受的重力。
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一、物体浮沉条件
现象：
一只上浮出水面
一只悬浮在水中
一只下沉到水底
原因：三只球所受到的
A
B
C 重力不同
【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同 质量的沙, 同体积,不同重力)浸没水中。
浮力的大小等于物体排开的 液体 所受的 重力 。
（2）表达式：
。
（3）理解：
液体 重力
液体
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液体
③由阿基米德原理公式
可以看出，浮
力的大小只跟液体的 密度 和物体排开液体的体积 两个
因素有关，而跟物体本身的 体积 、 密度 、形状 与
在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物
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浮力
有与物 着它体 密排受 切开到 的的的 关水浮 系的力 。多大
少小
探究： 浮力的大小等于什么？ 实验器材
弹簧测力计 物块
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烧杯
溢水杯
实 圆筒 验 在空 次 气中 数 的重
G/N
圆筒部 分侵入 水中时 的重力
G液/N
圆筒受 到的浮 力
F浮/N
圆筒排 开液体 的体积
（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B 的压力是多少？ （2）浮筒A的重力是多少？ （3）水箱中水多深时盖片B又自动关上？
解析：（1）P＝ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000PaF＝
PS=5000PS×60×10-4m2=30N
（2）F全浮＝ρ水V全排g =1×103kg/m3×400×10-4m2×0.2m×10N/kg=80NGA ＝F全浮－F＝80N－30N＝50N
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二、浮力的方向 竖直向上
例： 画出下列物体在水中所受浮力的示意图
F浮
F浮
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弹簧测力计的示数变小
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这说明什么问题
在水中下沉的物体也受浮力
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1、这种测量浮力大小的方法叫称重法.
F/=8N
即：F浮=G-F′
水
F/
F浮
浮力大小是:_F_浮_ =__G__-.F′
水舱内排出，减小潜水艇
，当其
小于
浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小
重力，潜水
艇可在水中任一位置保持静止，即
；关闭高压
气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，
增
大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。
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（三）气球和飞艇
气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密
度必须
空气的密度，一般充有氢气或氦气，
V排/cm3
盛水 桶重
G桶/N
盛水桶 盛了水 后桶水 共重
G总/N
圆筒排 开液体 的重力 G排/N
1.
2. 3.
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实 圆筒 验 在空 次 气中 数 的重
G/N
圆筒部 分侵入 水中时 的重力
G液/N
圆筒受 到的浮 力
F浮/N
圆筒排 开液体 的体积
V排/cm3
盛水 桶重
G桶/N
盛水桶28
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0.4
举一反三： 在探究浮力的实验中，王波同学将一质量为78g的铁块 悬挂在弹簧测力计的挂钩上，（1）她将该铁块缓慢放 入水中的过程中，发现弹簧测力计的读数逐渐变__小__； 当铁块完全浸入水中后，改变铁块在水中的深度，弹 簧测力计的读数_不__变_____（填“变大”、“变小”或 “不变”）；（2）当铁块完全浸没在水中后，弹簧测 力计的读数应该是__0_.6__8_N__。
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学习目标： l 了解浮力的概念，知道浮力的方向及产生的原因。 理解阿基米德原理，熟练掌握原理的内容，公式表达 以及阿基米德原理的适用范围
重点： l 浮力的方向及产生浮力的原因。 l 学会两种计算浮力的方法：称重法及压力差法。 难点： l 阿基米德原理的内容及应用。 l 理解浮力与液体的密度，排开液体的体积有关， 而与物体的重、物体的密度、物体的体积、物体浸没 液体的深度无关。
体受到浮力的大小，等于它排开的气体所受的重力。
即
。
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说明：
1.气体与液体一样对浸在其 中的物体，也具有竖直向上 的力，即也有浮力的作用。
2.阿基米德原理对气体 同样适用。
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浮力的产生
经典例题-—自主学习
例1．如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是 容器自身凸起的部分，现往容器里注入一些水，则 下列说法错误的是( D )
G
F浮>G 上浮
F浮
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G
F浮=G 悬浮
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F浮<G
G
下沉
F浮
G
F浮=G 漂浮
知识点一：物体的浮沉条件 （一）浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖 直向上的浮力 。而物体的运动状态取决于受力情况， 物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系
注意：漂浮、悬浮是一个静止的状态， 而上浮、下沉是一个动的状态
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6．图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为 400cm2，高为0.2m，盖片B的面积为60cm2（盖片B的质量，厚度 不计）。连接AB是长为0.3m，体积和质量都不计的硬杆。当流进 水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲 洗厕所. （已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg）请解答下列问题：
A．B物体一定受浮力作用 B．A物体一定受浮力作用 C．C部分一定受浮力作用 D．D部分一定受浮力作用
例2．体积、相同的实心铜球、铝球，在水中静止 后所受浮力相__等______。
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举一反三： 三个体积相同的木球、铁球、铝球放在水中静止后情 况如图所示：
=<
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F向上
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3、这种求浮力大小的方法叫平衡法.
即：F浮＝G人
F浮
G人
人受到几个力的作用？
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（适用漂浮或悬浮）
∵人静止漂浮在水面上
∴人受到的力是平衡力
即F浮＝G人
这是杭州湾大桥效果图，大桥的下面有许多的桥墩，这 些桥墩是否受到浮力的作用呢？
不受到浮力的作用，因为下表面受到水的压力为0N
同理可推导出: 下沉时: ρ液<ρ物 悬浮时:ρ液=ρ物
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物体浮沉各种状态比较表
浮沉状况
上浮 浮
漂浮
悬 悬浮
下沉 沉
沉底
物理现象
运动状态 条件
在液体中 向上运动
浮在液面上
停留在液体中任 何深度的地方
向上运动
静止在 液面上 静止在 液体中
在液体中向 下运动
停留在容器底部
向下运动
静止在 容器底部
物液密
与
度关系 的关系
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知识点二：浮沉条件的应用
（一）轮船
（1）轮船是采用“
”法来增大
从
而增大浮力，使它浮于水面的，它们受到的浮力 船
的总重。
（2）轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是
指轮船满载时排开的
，根据漂浮条件知，
排水量＝
＋
。
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轮船：
采用“空心”的办法增大可以利用的浮力
F浮＝G船＋G货 m排＝m船＋m货
排水量：船满载时排开水的质量 。
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（二）潜水艇
潜水艇是靠改变
来实验浮沉的，潜水
艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇
在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此
是不
变的，要想控制上浮、下沉就只有改变
，潜水
艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从
综合应用 例3．我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船，潜水员在
水面下作业，在他下潜的过程中，以下说法正确的是( C )
A．所受浮力变大，压强变大 B．所受浮力变大，压强变小 C．所受浮力不变，压强变大 D．所受浮力不变，压强不变
举一反三： 弹簧测力计挂一重为5N的小石块，将石块缓慢浸入水 中，此时，弹簧测力计的示数将__变__小____(变大、变 小、不变)，完全没入后，石块继续下沉，弹簧测力 计的示数_不__改__变___。(“逐渐变小”或“不改变”)。
F浮 G F 32N 12N 20N
例2、一质量为5千克的铝块，用弹簧秤吊住它，将其
置于酒精中时，弹簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块
的浮力
G mg 5kg 9.8N / kg 49N
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F浮
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G
F 49N 30N 19N
2、这种求浮力大小的方法叫压力差法.
F向下
即F浮＝ F向上－F向下
G总/N
圆筒排 开液体 的重力 G排/N
1 1.05 0.85
1.05 2.
1.05 3.
0.65 0.45
0.20 0.40 0.60
21.5 47 65
0.24 0.24
0.45 0.64
0.24 0.84
0.21 0.40 0.60
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知识点二：阿基米德原理
（1）内容：浸在液体里的物体受到液体向上的浮力，
G F=2/1G0/2=01215N 13
G物
F′
水
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称重法
你
弹簧测力计的示数减小， 发
说明水对物体产生了一个 向上的托力，这个托力就 是浮力。
现 了
F浮
G
F
什 么
结
论？
例1、一铁块挂在弹簧秤上，在空气中称量时，弹簧 秤的读数是32牛。把它全部浸在水中称量时，读数是 12牛。铁块受到浮力是
充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重
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，这些俘虏竟然没有沉下去，而是个 个都浮在水面之上，统帅以为这是神灵在保佑他们，就把俘 虏释放了。
死
为什么淹不
死他们？是神在 海
保护他们吗
不
死
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鸭子为什么能浮在 水面上?
（3）设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时，盖片B又自动关 上则F浮＝GAρ水V排g
=GA1×103kg/m3×400×10-4m2×h1×10N/kg =50Nh1 =0.125m
水箱中水的深度h2=0.125m+0.3m=0.425m
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1、什么是浮力？
液体或气体对浸在其中的物体具有竖 直向上的托力，这个托力叫浮力.
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请大家思考、推导出物体上浮（漂浮）、悬浮、 下沉时。物体的密度和液体的密度关系
(1) F浮> G物、上浮、最终漂浮(F浮= G物 ) ρ物 ρ液
(2)F浮< G物 、物体下沉、最终沉底 ρ物> ρ液
(3) F浮= G物 、悬浮 ρ物= ρ液
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推导: 在物体上浮时有:F浮>G物 根据阿基米德原理F浮=G排=m排g= ρ液gV排和 G物= m物g=ρ物gV物可得: ρ液gV排> ρ物gV物 因为物体全部浸没在液体中. 所以 V物=V排 所以ρ液> ρ物