8.6 浮力（教案）2024-2025学年北师大版物理八年级下册.docxVIP

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第六节浮力

教学目标

1.知道浮力的概念、产生原因及浮力的方向。

2.通过实验探究，知道浮力的大小与哪些因素有关，掌握阿基米德原理。

3.会用阿基米德原理计算浮力大小。

教学重难点

重点：探究浮力的大小与哪些因素有关。

难点：会用阿基米德原理计算浮力大小。

教学过程

一、新课导入

【图片播放】

海洋中巨大的冰山能在水上漂浮，游船、鸭子能在水面游。是什么力量把它们托起来的？

二、新知探究

（一）浮力

观察与思考

将石块浸没在水中时，弹簧测力计的示数变小，说明此时存在一个向上托的力，这个力的施力物体是水。用其他液体做实验时也可以得到同样的结论。

总结：

1.定义：浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上托的力，这个力叫作浮力。

2.方向：竖直向上。

3.施力物体：气体或液体。

4.受力物体：浸在液体或气体中的物体。

思考：物体浸在气体中也会受到浮力吗？

浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。

（二）浮力的成因

浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。

如图的长方体浸没在液体中，其左、右侧面和前、后侧面在液体中所处的高度相同，所受液体的压力互相平衡。

其上、下表面在液体中所处的高度不同（h2h1），下表面受到的压力大于上表面（F2F1）。

F浮=F2－F1。

浮力的实质是浸在液体里的物体上、下表面受到的压力不同。

（三）影响浮力大小的因素

如图所示，在盆中放一个装满水的塑料桶，用手把空的矿泉水瓶按入水中。随着按入深度的增加，溢出的水也增加了，感觉要用更大的力才能把矿泉水瓶按下去。这是为什么呢？有的同学认为是矿泉水瓶所受浮力增大的原因。

提出问题：浮力的大小与哪些因素有关呢？

实验探究探究浮力的大小与哪些因素有关

猜想

猜想1：浮力与深度的关系；

猜想2：浮力与物体浸在液体中的体积关系；

猜想3：浮力与液体密度的关系；

猜想4：浮力与物体密度的关系。

……

实验过程

（1）将同一物体浸没在同种液体的不同深度，观察弹簧测力计示数的变化。

物体受到的浮力大小与浸没的深度无关。

（2）将同一物块第一次部分浸入水中，第二次全部浸入水中，观察弹簧测力计示数的变化。

说明物体受到的浮力与物体浸在液体中体积有关。

（3）将同一物体分别浸没到水和盐水中，观察弹簧测力计示数的变化。

说明物体受到的浮力与液体的密度有关。

（4）将体积相同的不同物体浸没在相同的液体中，观察弹簧测力计示数的变化。

说明物体受到的浮力与物体密度无关。

结论：上面的实验表明，物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力越大。

（四）阿基米德原理

把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，在手感受到浮力的同时，会看到排开的水溢至盘中。

提出问题：饮料罐受到的浮力与排开的水之间有什么关联？

m排=ρ液V排

G排=m排g=ρ液gV排

由上面公式可知：饮料罐受到的浮力与排开的水受的重力有关联。

F浮？G排

它们之间有没有定量关系呢？

实验探究

（1）如图所示，先用弹簧测力计分别测出石块和空杯所受的重力。

（2）如图所示，把石块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中，用空杯接从溢杯里被石块排开的水，读出此时弹簧测力计的示数。

（3）如图所示，用弹簧测力计测出接了水后杯子和水的总重。

（4）将实验所收集的数据记录在下表中。

比较测得的浮力与排开的水所受重力的大小，你发现了什么？

比较F浮和G排可以看出F浮=G排，即小石块受到的水的浮力大小等于它排开的水所受的重力大小。

总结：

1．内容：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。

2．数学表达式：F浮=G排。

3．用于计算的导出式：

F浮=G排=m排g=ρ液gV排。

4．适用范围：液体和气体。

对阿基米德原理的理解

（1）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。

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。

（2）浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。

①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排=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物。

②部分浸入时：V排=V浸V物，

F浮=G排=ρ液gV排=ρ液gV浸ρ液gV物。

（3）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