人教版（2024）八年级下册（2024）第1节 浮力学案

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）第1节 浮力学案，共4页。学案主要包含了设计实验，进行实验与收集数据，实验结论，跟踪练习等内容，欢迎下载使用。
海洋中巨大的冰山能在水上漂浮；游船、鸭子能在水面游弋；孔明灯能够升空。是什么力量把它们托起来的?
认识浮力
冰山、游船、鸭子都受到重力的作用，但却没有因此而沉入水底，这表明水对它们有一个向上托起的力，这个力叫做浮力。它们能浮在水面上而没有下沉都是浮力的贡献。浮力的方向和重力相反，可以简单地这样理解：重力要把所有想跑的物体拉回地面，而浮力是帮助大家离开地面。
感知浮力
漂浮在水面的物体(如木块、乒乓球)受到浮力，这好理解；浸没在水中的物体(如铁块)也受到浮力吗？掉入水里的石块会受到浮力吗?思考：如何用弹簧测力计验证石块是否受到浮力
定义浮力
1、浮力：浸在液体或气体里的物体会受到液体或气体竖直向上托起的作用力叫作浮力。
浮力用符号F浮表示。
2、浮力的方向：与重力方向相反，竖直向上。
3、浮力的施力物体：液体或气体。
测量浮力
1.如图甲，在弹簧测力讨下悬挂一个铝块，读出弹簧测力
讨的示数，这就是铝块所受的重力。
2.把铝块浸没在水中(图乙)，观察弹簧测力计的示数变化。
现象分析：弹簧测力计的示数变小了，这说明浸入水中的
铝块受到了浮力的作用。由此可见，浸没在液体中的物体
也受到浮力的作用。弹簧测力计示数减小的值，就是浮力
的大小。
结论：浸没在液体中的物体也受到浮力的作用。
11结论及思想方法11
结论：F浮=G-F（即物体在空气中受到的重力G减去物体在液体中对弹簧测力计的拉力)。
这种方法对于密度小于液体密度的物体不适用
此方法称作“二次称量法”
【转换法】的应用：在探究过程中，通过弹簧测力计的示数变化情况来反映物体受到浮力，并且可以算出浮力，这里应用了转换法。
浮力产生的原因
实物分析：产生浮力的原因，可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析。
该物体系全浸之物体，受到四面八方液体的压力，而且是随深度的增加而增大的。所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力。因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应，而且面积大小相等，又处于液体中相同的深度，所以两侧面上受到的压力大小相等，方向相反，两力彼此平衡。同理，作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡。但是上下两个面因为在液体中的深度不相同，所以受到的压强也不相等。上面的压强小，下面受到的压强大，下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力。液体对物体这个压力差，就是液体对物体的浮力。
浮力产生的原因
实验演示：
将一个矿泉水瓶底部剪开后倒置，放人乒乓球后注水，虽有少量的水会从乒乓球与瓶的缝隙中流下，但随着加水水位的升高，乒乓球被稳稳地压在近瓶口处。将瓶口堵住，水在乒乓球下方积聚。
现象及分析：发现乒乓球浮起来了。这是因为刚开始乒乓球只受到水向下的压力，而没有受到水对它向上的压力；后来乒乓球下方的水对乒乓球产生了向上的压力，而且这个压力大于向下的压力，所以乒乓球就浮起来了。
11拓展延伸11
浮力产生的两种特殊情况:
(1)当物体的一部分浸入液体中时,如图(a)所示,上表面受到液体向下的压力为0,则F浮=F下。
(2)若浸在液体中的物体下表面与容器底部密合,如图(b)所示,则液体对物体向上的压力为零,物体不受浮力的作用,只受向下的压力。
11结论归纳11
浮力产生的原因：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对物体向上的和向下的压力差。
F浮=F下-F上
猜想一：决定浮力大小的因素
木头在水中是漂浮的，但是铁块在水中会下沉。是不是浮力的大小跟漫在液体中的固体的密度有关?大泡沫块在水中漂浮，浸在水中的体积很小。是不是浮力的大小跟浸在液体中物体的体积有关？
猜想二：决定浮力大小的因素
人在水中会下沉，但是在死海中却能漂浮于水面。是不是浮力的大小跟液体的密度有关?
人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力大。是不是浮力的大小跟人浸入水中的深度有关?或者跟人浸在水中的体积有关?
探究：浮力大小跟哪些因素有关
【设计实验】取弹簧测力计、体积相同的铁球和铜球、盛有相同体积盐水和水的烧杯，利用称重法测量不同情况下铁球和铜球受到的浮力，来验证猜想。
【进行实验与收集数据】
（1）探究浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系。
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小，并记录数据。
现象：物体的拉力没有变化。对应图中①③④。
实验结论：浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
（2）探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系。
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸在相同液体中体积不同时的拉力大小，并记录数据。
现象：物体的拉力随浸没在液体中的体积改变。对应图中①②③。
实验结论：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。物体浸在液体中的体积越大，物体所受的浮力就越大。
（3）探究浮力的大小跟液体的密度的关系。
使用弹簧测力计测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时的拉力大小，并记录数据。（注意：实验时要使铁球浸没的深度相同）
现象：物体在密度不同的液体中拉力改变。对应图中①③⑤。
实验结论：浮力的大小跟液体的密度有关。液体的密度越大，物体所受浮力就越大。
（4）探究浮力的大小跟物体的密度的关系
使用弹簧测力计分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时的拉力大小，并记录数据。（注意：实验时要使铜球和铁球浸没的深度相同）
实验结论：铜球和铁球的拉力虽然不同，但F浮=G－F拉相同。
11注意事项11
（1）在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，且物体不能与容器底部或侧壁相接触。
（2）读数时，应等弹簧测力计示数稳定后再读数。
（3）实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不能溢出液体为准。
11结论归纳11
【实验结论】：物体在液体中所受的浮力的大小，只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。与物体在液体中的深度、物体的形状、质量、密度、运动状态等因素无关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。
判断浮力大小，不能只看物体是否沉浮等表面现象，而是要看液体的密度与物体浸在液体中的体积大小。
11思想方法11
（1）控制变量法：本实验主要应用了控制变量法。
（2）转换法：在探究过程中，通过弹簧测力计的示数的变化情况来反应物体所受浮力的变化情况，这里应用了转换法。
（3）比较法：在探究过程中，通过比较物体在不同条件下所受的浮力，从而分析得到影响浮力大小的因素，这里应用了比较法。
【跟踪练习】
1.如图所示,斜面上的水杯中悬浮着一个小球,则此小球所受浮力的方向应是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.关于物体所受的浮力,下列说法正确的是( )
A.空气中的物体不受浮力作用
B.沉在水底的铁球不受浮力作用
C.物体所受浮力都是由水产生的
D.浮力是液体或气体对物体上下表面的压力差
3.将一个金属块挂在弹簧测力计上,当金属块浸入液体中时弹簧测力计上的示数表示的是( )
A.浮力的大小 B.重力的大小
C.重力和浮力之差 D.重力和浮力之和
4.将一长方体物块浸没在装有足够深水的容器中,如图所示。
它的上表面受到的压力为1.8 N，受到的浮力大小为1.2 N，
则该物块下表面受到的压力为 。
5.小明在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示实验,请你根据他的实验探究回答问题:

（1）长方体物块的重力是 N，在图c中受到的浮力是 N；
（2）比较图 和图 ，说明物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，物体所受浮力越 ；
（3）比较图c和图d，说明物体浸没后所受浮力大小与物体所在 无关；
（4）由图d和图e可知,物体浸在液体中时所受浮力的大小与液体密度 (选填“有关”或“无关” )。
【答案】1、A；2、D；3、C；4、3；5、4；1；b、c；大；深度；有关；