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浙教版八年级上册第3节 水的浮力授课课件ppt
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这是一份浙教版八年级上册第3节 水的浮力授课课件ppt，共60页。
1.了解水及其他液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用，知道空气也有浮力。
2.通过实验，探究浮力的大小跟哪些因素有关，并概括出阿基米德原理。
3.能用弹簧测力计测量浮力，能用阿基米德原理计算浮力。
4.能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件。
5.会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
1.教材第11页活动：探究物体在水中受到的浮力
典例1 关于浮力，下列说法正确的是( @1@ )A.浮力都是由水产生的B.只有固体才受到浮力C.在水中会下沉的铁块不受浮力D.游向水面的鱼儿受到向上的浮力
3.浮力产生的原因我们以浸没在液体中的长方体为研究对象探究浮力产生的原因。浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体对其的压力，如下表所示。
总结：浮力是因液体（或气体）对物体上、下表面压力不同而产生的。
实验探究浮力产生的原因
思考与讨论 教材第12页从教材图1-16所示的活动中，我们可以得到一种用弹簧
典例2 [2022·台州期末] 如图所示的四种情景，没有受到浮力的物体是( @3@ )
A. 下潜的“蛟龙号” B. 遨游太空的“空间站”
C. 航行的075型两栖攻击舰 D. 升空的热气球
[解析] 太空中没有空气，遨游的“空间站”不受浮力，故B符合题意。
知识点2 阿基米德原理 重难点
1.教材第12页探究：浮力大小的相关因素
典例3 [嘉兴中考] 如图所示，某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”，设计了如下实验步骤和数据记录表格。
①在量筒中加入水，读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里，再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。⑤计算铁块排开水的体积，求出铁块排开的水受到的重力。
实验后，该组同学进行了反思。
（1） 量筒中不能加入太多的水，否则无法直接测出___________________，从而不能得出实验结论。
[解析] 实验中,要利用称重法测浮力,需要用弹簧测力计测量铁块的重力，故表格中缺少“铁块的重力/N"。(1)一单位勿丢向量筒中加入“适量的水”，水不能太多，否则在放入铁块后，水面位置升高超过量筒的量程，不能得出水和铁块的总体积，进而不能得出排开水的体积，从而不能得出实验结论。
实验过程中，小组同学发现设计的表格中缺少一项，该项是________________。补充完整后，完成实验。分析数据得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
（2） 通过以上实验得出的结论不可靠，理由是_@8@______。A.没有进行多次重复实验B.没有换用其他液体进行实验C.没有进行物体部分浸入水中时的实验
2.阿基米德原理如果把探究（浮力大小的相关因素）中的水换成别的液体，仍然可以得出相同的结论。这个关系称为阿基米德原理。
阿基米德原理的理解与运用
（3）浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素（如物体的形状）无直接关系。
知识点3 物体浮沉的条件 重难点
1.物体常见的浮沉现象（如下图所示）
上浮和下沉都是不稳定的状态，上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；悬浮的物体可以静止在液体中的任何位置；下沉的物体最终则会沉到底部处于静止状态。
（1）物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系
（2）密度与物体的浮沉对于浸没在液体中密度均匀的实心物体，判断其在液体中的浮沉情况时，可将比较其所受浮力与重力的大小关系转化为比较其密度与液体密度的大小关系。具体如下：
3.对物体浮沉条件的理解物体在液体中的浮沉不取决于受到浮力的大小，而是取决于物体所受浮力和重力的大小关系。
利用物体浮沉条件解释煮汤圆现象
如上图，汤圆刚放入水中时，由于汤圆的体积小，受到的浮力小于重力，所以它沉入锅底；而当汤圆煮熟时，汤圆的体积增大，受到的浮力大于重力，所以它将上浮并最终浮出水面。
实心物体的浮沉条件分析汇总
A.乙漂浮，乙受到的浮力小 B.甲漂浮，甲受到的浮力大C.乙沉底，甲受到的浮力大 D.甲沉底，乙受到的浮力大
知识点4 物体浮沉条件的应用 重点
（1）用途：直接测量液体的密度。
（2）构造：密度计是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管；管下部的玻璃泡内封装小铅丸或水银（如右图所示），使密度计能够竖直立在被测液体中。
降低重心，使其稳定在液体中
典例7 如图是关于浮力的应用实例，下列说法正确的是( @19@ )
A.图甲中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大B.图乙中巨轮之所以能够浮在水面上，是因为用“空心”的办法增大了排开液体的体积C.图丙中液体的密度越大，密度计漂浮时受到的浮力就越大D.图丁中气球利用填充密度大于空气密度的气体实现上浮
角度1 浮力的方向（易错） ★★
典例8 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( @21@ )
角度2 浮力产生的原因 ★★★
典例9 如图所示，甲、乙均是可自由移动的物体，丙、丁均是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则一定不受浮力的是( @23@ )
A.甲B.乙C.丙D.丁
[解析] 产生浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力不同，形成向上的压力差。丙是容器自身凸起的一部分，下表面与水不接触，没有受到水向上的压力，则丙不受浮力。
角度3 浮力的变化 ★★
典例10 某天然浴场的水底布满了小石子，游泳者从浅水区走向深水区的过程中，下列说法正确的是( @25@ )A.脚底感觉越来越疼，因为水对人的浮力越来越小B.脚底感觉越来越疼，因为人受到的重力越来越大C.脚底感觉越来越不疼，因为水对人的浮力越来越大D.脚底感觉越来越不疼，因为人受到的重力越来越小
题型2 称重法测浮力 ★★★
（2） 浸没前，物体A逐渐浸入的过程中，水对容器底部的压强将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
1.如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头( @31@ )
A.受到水的压力，没有受到水的浮力B.受到水的压力，也受到水的浮力C.没有受到水的压力，但受到水的浮力D.没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
[解析] 由题意知，水堵头受到水向下的压力，水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故A正确。
浮力大小与物体浸入液体深度的关系物体浸没前，浮力的大小随着物体浸入液体深度的增加而增大；物体浸没后，排开液体的体积不再改变，所以浮力的大小保持不变，与物体浸没的深度无关。浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系图像如下图所示。图中折点对应的状态是物体刚好浸没在液体中，此时物体浸入液体的深度等于物体高度。
题型3 探究影响浮力大小的因素 ★★★★
典例12 小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。
（1） 小丽列举了以下三个常识，做出了三个猜想，其中符合常识2的是猜想___（选填序号）。
[解析] 常识2中轮船从江里驶入海里，液体的密度变大，轮船重力不变，船身上浮说明浮力变大，则猜想1符合该常识。
（2） 为了验证上述猜想是否正确，小丽依次做了以下实验，如图所示。
没有测量此时瓶子（含有沙子）的重力
没有控制排开液体的体积不变
⑥小明还想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片、烧杯和水进行实验，实验步骤如下。
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:先将铁片弯咸“碗状”,再放入水中,它漂浮在水面上。通过分析可知,第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。由此，小明得出“物体受到的浮力与其形状有关”,小明得出错误结论的原因是_________________________________________________________。
只关注了铁片形状的改变，忽视了排开液体的体积也改变了。
归纳总结：由典例12的相关内容知，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的形状、质量、浸没深度等无关。在液体密度相同时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。
题型4 实验验证阿基米德原理 ★★★★
典例13 甲实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（3） 由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于_____________________。
（4） 为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理 的是_____（选填序号）。①用原来的方案和器材多次测量取平均值;②用原来的方案将水换成酒精进行实验;③用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验。
[解析] 对于测量型实验，多次测量取平均值可以减小误差，但此实验是为了验证阿基米德原理，不用求平均值，故①不合理。
[解析] 溢水杯未盛满水，会使小石块排开的水不能全部流入桶中，会影响实验结果，导致所测的排开水的重力偏小；石块排开水的重力等于桶接水前后所受重力的差，桶中原有水的质量会被抵消掉，不会影响实验结果；物体浸没时（不触底），浸入深度不影响排开水的体积，不影响实验结果。
（7） 某同学设计了下面的实验装置来验证阿基米德原理。如图甲、乙、丙所示的实验过程中，如果弹簧测力计示数_______（选填“变大”“变小”或“不变”），则说明金属块所受浮力_______（选填“大于”“小于”或“等于”）其排开的液体所受的重力。
题型5 阿基米德原理的应用
角度1 浮力的计算 ★★★
（1） 一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少？
（2） 静止时，空“菱桶”露出水面的高度是多少？
角度2 求固体密度（培优） ★★★
角度3 求液体密度 ★★★
题型6 物体的浮沉条件
角度1 由浮沉状态判断物理量的大小关系 ★★★★
典例17 [台州期中] 如图所示，水平桌面上有两个完全相同的杯子，分别装有密度不同的甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球分别放入两个杯子中，小球静止时，两杯液面相平，则下列说法正确的是( @71@ )
A.乙液体的密度较大B.小球在甲液体中受到的浮力较大C.小球排开乙液体的质量较大D.甲液体对杯子底部的压强较大
2.把三个体积相同、材料不同的实心球体放入水槽中，最后甲漂浮，乙悬浮，丙沉在水槽底部，如下图所示。下列关于三个球体的说法，其中正确的是( @73@ )
角度2 利用浮沉条件判断物体的浮沉状态 ★★★★★
A.将物体甲放入水中，一定漂浮在水面上B.将物体乙放入水中，一定沉入水底C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中，最后一定漂浮在水面上D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中，最后一定漂浮在水面上
题型7 物体浮沉条件的应用
角度1 密度计的工作原理 ★★★
漂浮问题的四个常用规律
角度2 与轮船有关的问题 ★★★
3.利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺，如图是渔民利用鸬鹚捕鱼的场景，下列说法正确的是( @83@ )
A.渔船所受浮力始终大于它的总重力B.鸬鹚全部下水后，渔船所受的浮力不变C.鸬鹚全部上船后，渔船排开水的重力变大D.鸬鹚全部下水后，渔船底部受到水的压强变大
角度3 潜水艇的工作原理 ★★★
1.了解水及其他液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用，知道空气也有浮力。
2.通过实验，探究浮力的大小跟哪些因素有关，并概括出阿基米德原理。
3.能用弹簧测力计测量浮力，能用阿基米德原理计算浮力。
4.能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件。
5.会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。
1.教材第11页活动：探究物体在水中受到的浮力
典例1 关于浮力，下列说法正确的是( @1@ )A.浮力都是由水产生的B.只有固体才受到浮力C.在水中会下沉的铁块不受浮力D.游向水面的鱼儿受到向上的浮力
3.浮力产生的原因我们以浸没在液体中的长方体为研究对象探究浮力产生的原因。浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体对其的压力，如下表所示。
总结：浮力是因液体（或气体）对物体上、下表面压力不同而产生的。
实验探究浮力产生的原因
思考与讨论 教材第12页从教材图1-16所示的活动中，我们可以得到一种用弹簧
典例2 [2022·台州期末] 如图所示的四种情景，没有受到浮力的物体是( @3@ )
A. 下潜的“蛟龙号” B. 遨游太空的“空间站”
C. 航行的075型两栖攻击舰 D. 升空的热气球
[解析] 太空中没有空气，遨游的“空间站”不受浮力，故B符合题意。
知识点2 阿基米德原理 重难点
1.教材第12页探究：浮力大小的相关因素
典例3 [嘉兴中考] 如图所示，某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”，设计了如下实验步骤和数据记录表格。
①在量筒中加入水，读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里，再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度。⑤计算铁块排开水的体积，求出铁块排开的水受到的重力。
实验后，该组同学进行了反思。
（1） 量筒中不能加入太多的水，否则无法直接测出___________________，从而不能得出实验结论。
[解析] 实验中,要利用称重法测浮力,需要用弹簧测力计测量铁块的重力，故表格中缺少“铁块的重力/N"。(1)一单位勿丢向量筒中加入“适量的水”，水不能太多，否则在放入铁块后，水面位置升高超过量筒的量程，不能得出水和铁块的总体积，进而不能得出排开水的体积，从而不能得出实验结论。
实验过程中，小组同学发现设计的表格中缺少一项，该项是________________。补充完整后，完成实验。分析数据得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
（2） 通过以上实验得出的结论不可靠，理由是_@8@______。A.没有进行多次重复实验B.没有换用其他液体进行实验C.没有进行物体部分浸入水中时的实验
2.阿基米德原理如果把探究（浮力大小的相关因素）中的水换成别的液体，仍然可以得出相同的结论。这个关系称为阿基米德原理。
阿基米德原理的理解与运用
（3）浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素（如物体的形状）无直接关系。
知识点3 物体浮沉的条件 重难点
1.物体常见的浮沉现象（如下图所示）
上浮和下沉都是不稳定的状态，上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；悬浮的物体可以静止在液体中的任何位置；下沉的物体最终则会沉到底部处于静止状态。
（1）物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系
（2）密度与物体的浮沉对于浸没在液体中密度均匀的实心物体，判断其在液体中的浮沉情况时，可将比较其所受浮力与重力的大小关系转化为比较其密度与液体密度的大小关系。具体如下：
3.对物体浮沉条件的理解物体在液体中的浮沉不取决于受到浮力的大小，而是取决于物体所受浮力和重力的大小关系。
利用物体浮沉条件解释煮汤圆现象
如上图，汤圆刚放入水中时，由于汤圆的体积小，受到的浮力小于重力，所以它沉入锅底；而当汤圆煮熟时，汤圆的体积增大，受到的浮力大于重力，所以它将上浮并最终浮出水面。
实心物体的浮沉条件分析汇总
A.乙漂浮，乙受到的浮力小 B.甲漂浮，甲受到的浮力大C.乙沉底，甲受到的浮力大 D.甲沉底，乙受到的浮力大
知识点4 物体浮沉条件的应用 重点
（1）用途：直接测量液体的密度。
（2）构造：密度计是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管；管下部的玻璃泡内封装小铅丸或水银（如右图所示），使密度计能够竖直立在被测液体中。
降低重心，使其稳定在液体中
典例7 如图是关于浮力的应用实例，下列说法正确的是( @19@ )
A.图甲中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大B.图乙中巨轮之所以能够浮在水面上，是因为用“空心”的办法增大了排开液体的体积C.图丙中液体的密度越大，密度计漂浮时受到的浮力就越大D.图丁中气球利用填充密度大于空气密度的气体实现上浮
角度1 浮力的方向（易错） ★★
典例8 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( @21@ )
角度2 浮力产生的原因 ★★★
典例9 如图所示，甲、乙均是可自由移动的物体，丙、丁均是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则一定不受浮力的是( @23@ )
A.甲B.乙C.丙D.丁
[解析] 产生浮力的原因是物体上、下表面受到液体的压力不同，形成向上的压力差。丙是容器自身凸起的一部分，下表面与水不接触，没有受到水向上的压力，则丙不受浮力。
角度3 浮力的变化 ★★
典例10 某天然浴场的水底布满了小石子，游泳者从浅水区走向深水区的过程中，下列说法正确的是( @25@ )A.脚底感觉越来越疼，因为水对人的浮力越来越小B.脚底感觉越来越疼，因为人受到的重力越来越大C.脚底感觉越来越不疼，因为水对人的浮力越来越大D.脚底感觉越来越不疼，因为人受到的重力越来越小
题型2 称重法测浮力 ★★★
（2） 浸没前，物体A逐渐浸入的过程中，水对容器底部的压强将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
1.如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头( @31@ )
A.受到水的压力，没有受到水的浮力B.受到水的压力，也受到水的浮力C.没有受到水的压力，但受到水的浮力D.没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
[解析] 由题意知，水堵头受到水向下的压力，水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故A正确。
浮力大小与物体浸入液体深度的关系物体浸没前，浮力的大小随着物体浸入液体深度的增加而增大；物体浸没后，排开液体的体积不再改变，所以浮力的大小保持不变，与物体浸没的深度无关。浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系图像如下图所示。图中折点对应的状态是物体刚好浸没在液体中，此时物体浸入液体的深度等于物体高度。
题型3 探究影响浮力大小的因素 ★★★★
典例12 小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。
（1） 小丽列举了以下三个常识，做出了三个猜想，其中符合常识2的是猜想___（选填序号）。
[解析] 常识2中轮船从江里驶入海里，液体的密度变大，轮船重力不变，船身上浮说明浮力变大，则猜想1符合该常识。
（2） 为了验证上述猜想是否正确，小丽依次做了以下实验，如图所示。
没有测量此时瓶子（含有沙子）的重力
没有控制排开液体的体积不变
⑥小明还想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片、烧杯和水进行实验，实验步骤如下。
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:先将铁片弯咸“碗状”,再放入水中,它漂浮在水面上。通过分析可知,第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。由此，小明得出“物体受到的浮力与其形状有关”,小明得出错误结论的原因是_________________________________________________________。
只关注了铁片形状的改变，忽视了排开液体的体积也改变了。
归纳总结：由典例12的相关内容知，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的形状、质量、浸没深度等无关。在液体密度相同时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。
题型4 实验验证阿基米德原理 ★★★★
典例13 甲实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（3） 由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于_____________________。
（4） 为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中
[解析] 对于测量型实验，多次测量取平均值可以减小误差，但此实验是为了验证阿基米德原理，不用求平均值，故①不合理。
[解析] 溢水杯未盛满水，会使小石块排开的水不能全部流入桶中，会影响实验结果，导致所测的排开水的重力偏小；石块排开水的重力等于桶接水前后所受重力的差，桶中原有水的质量会被抵消掉，不会影响实验结果；物体浸没时（不触底），浸入深度不影响排开水的体积，不影响实验结果。
（7） 某同学设计了下面的实验装置来验证阿基米德原理。如图甲、乙、丙所示的实验过程中，如果弹簧测力计示数_______（选填“变大”“变小”或“不变”），则说明金属块所受浮力_______（选填“大于”“小于”或“等于”）其排开的液体所受的重力。
题型5 阿基米德原理的应用
角度1 浮力的计算 ★★★
（1） 一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少？
（2） 静止时，空“菱桶”露出水面的高度是多少？
角度2 求固体密度（培优） ★★★
角度3 求液体密度 ★★★
题型6 物体的浮沉条件
角度1 由浮沉状态判断物理量的大小关系 ★★★★
典例17 [台州期中] 如图所示，水平桌面上有两个完全相同的杯子，分别装有密度不同的甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球分别放入两个杯子中，小球静止时，两杯液面相平，则下列说法正确的是( @71@ )
A.乙液体的密度较大B.小球在甲液体中受到的浮力较大C.小球排开乙液体的质量较大D.甲液体对杯子底部的压强较大
2.把三个体积相同、材料不同的实心球体放入水槽中，最后甲漂浮，乙悬浮，丙沉在水槽底部，如下图所示。下列关于三个球体的说法，其中正确的是( @73@ )
角度2 利用浮沉条件判断物体的浮沉状态 ★★★★★
A.将物体甲放入水中，一定漂浮在水面上B.将物体乙放入水中，一定沉入水底C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中，最后一定漂浮在水面上D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起放入水中，最后一定漂浮在水面上
题型7 物体浮沉条件的应用
角度1 密度计的工作原理 ★★★
漂浮问题的四个常用规律
角度2 与轮船有关的问题 ★★★
3.利用鸬鹚捕鱼是我国传承千年的古老技艺，如图是渔民利用鸬鹚捕鱼的场景，下列说法正确的是( @83@ )
A.渔船所受浮力始终大于它的总重力B.鸬鹚全部下水后，渔船所受的浮力不变C.鸬鹚全部上船后，渔船排开水的重力变大D.鸬鹚全部下水后，渔船底部受到水的压强变大
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