科学探究浮力的大小ppt课件.ppt
10.3 科学探究：浮力的大小,主讲人：张晓岩 学校：阿城区第八中学学科：物理（教科版）年级：八年级下学期,第十章 流体的力现象,浮力：一切浸入液体或气体中的物体，都受到液体或气体对他向上的力。,一、复习,浮力大小计算方法：,1.称重法：F浮=G物-F2.压力差法：F浮=F向上-F向下,产生原因：液体对物体上下表面的压力差,1.实验探究:浮力大小与什么因素有关,教材中关于浮力的主要实验：,2.实验探究:水对物体的浮力,3.实验探究:验证阿基米德原理,二、实验探究:浮力大小与什么因素有关,思考：利用图中的器材可以探究出浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？视频,思考：利用图中的器材可以探究出浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？,SD YM VP WM,思考：利用图中的器材可以探究出浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？,浮力的大小是否与物体所处的深度有关,弹簧测力计，细线，一杯水，铁块,其他条件相同时浮力的大小与物体所处的深度无关,思考：利用图中的器材可以探究出浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？,浮力的大小是否与液体的密度有关,弹簧测力计，细线，水，浓盐水，铁块,其他条件相同时浮力的大小与液体密度有关,思考：利用图中的器材可以探究出浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？,浮力的大小是否与物体排开液体的体积有关,弹簧测力计，细线，一杯水，铁块,其他条件相同时浮力的大小与物体排开液体的体积有关,思考：利用图中的器材可以探究出浮力的大小与哪些因素有关？与哪些因素无关？,浮力的大小是否与物体密度有关,弹簧测力计，细线，一杯水，体积相同的铜块和铁块,其他条件相同时浮力的大小与物体的密度无关,归纳：,浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的密度无关。,提升：,相 同,两千多年以前，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？,阿基米德（约公元前287212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。他在物理学方面的贡献主要有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于杠杆问题。,阿基米德原理,浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。用公式表示就是：F浮=G排,三、实验探究：验证阿基米德原理,验证：F浮=G排,实验器材：铁块、弹簧测力计、细线、小桶、水、溢水杯,做一做：请你用画简图的方法描述实验过程，并为所测量的物理量设计收集数据的表格。,实验探究：验证阿基米德原理视频,实验过程,实验记录表格,分别计算F浮=G-F和G排=G2-G1，并进行比较。,数据处理,为了提高实验的准确性，在选择器材和操作过程中应该注意的问题有哪些？,拓展提高,无论物体是漂浮、悬浮还是沉在水中，它受到的浮力都等于排开的水所受到的重力。,显然以上的探究有特殊性，为使探究比较具有普遍性，请同学们说一说接下来的探究思路。,拓展提高,二、实验探究：水对物体的浮力,1,2,3,4,实验探究：水的浮力,根据二力平衡条件：这袋水受到的浮力 F浮=G 水,水袋完全浸没时：,橡皮泥块,金属块,石块,盐水袋,排,F浮=G排,实验基础上进行理性探究,实验过程：在弹簧测力计下面悬挂一只装满水的水袋，读出测力计的示数G水，把水袋逐渐浸入水中，测力计的示数_，说明：_；当水袋浸没在水中时，测力计的示数为：_，说明_；,逐渐变小,排开水的体积越大，水袋受到的浮力越大,0 N,水袋所受浮力大小等于水袋自重,分析过程：把薄塑料袋中的水看作是从整杯水中隔出的一块水，当这块水静止时，根据二力平衡条件，袋中水受到的浮力等于：。,袋中水受到的重力,推理过程：如果将袋中的水换成相同体积的固体，根据浮力的大小只与液体的密度和浸入液体的体积有关，水对这块固体的作用和对袋中水的作用是_的，固体所受浮力等于_，即等于固体排开的水受到的重力。,相 同,袋中水的重力,讨论交流：死海之谜,例题1：边长为3cm，密度为2 10 3/m3 的一个立方体橡皮泥块，浸没在水中，受到的浮力是多少？如果把这块橡皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船所受浮力是多少？(g=10N/kg),例2：轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作成 的，这样虽然受到的重力，但体积 很多，受到的浮力，所以能浮在水面。,空心,不变,增大,增大,轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？,排水量：满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力）,（1）原理：把密度大于水的钢铁做成空心，增大V排,从而增大F浮。（2）条件：漂浮，F 浮=G物,3、轮 船,（3）轮船从河水海水：浮力，船身 些；轮船从海水河水：浮力，船身 些。（，F浮一定）,不变,上浮,不变,下沉,有,无,等于它排开得的液体所受到的重力,F浮=G排=gV排,类型二探究影响浮力大小的因素,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,例2 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：A可能与物体浸没在液体中的深度有关。B可能与物体的密度有关。C可能与物体的体积有关。D可能与物体浸在液体中的体积有关。E可能与液体的密度有关。,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,(1)分析比较实验，可以验证猜想_是正确的；分析比较实验，可以验证猜想_是错误的。(均选填“A”“B”“C”“D”或“E”)(2)分析比较实验与，可以验证猜想_(选填“A”“B”“C”“D”或“E”)是错误的。(3)分析比较实验_可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。(4)该实验探究主要运用的科学探究方法是_。,D,A,B,控制变量法,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,类型三阿基米德原理,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,DABC或ADBC,A、B,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,1.3,(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据。,请你将该表格第三行数据补充完整。,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,小新同学在进行数据分析时，发现第2次实验数据与其他两次反映的规律不相符，为了得到结论，他将第2次实验中G1的数据改为1.1 N，G排的数据改为0.5 N。请你对他的做法进行评估：_；如果是你，对这种情况采用的做法是_。,没有实事求是的科学态度，做法不正确,分析原因，重新实验,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,解析(1)为了减小误差和操作方便，应先分别测出空桶和物体的重力，则顺序为DABC。(2)浮力的大小等于物体的重力减去在液体中弹簧测力计对物体的拉力，故A、B两个步骤可以测量出浮力的大小。(3)排开的水重为0.7 N，故桶与排开水的总重为0.6 N0.7 N1.3 N。小新同学为了得到结论，将第2次实验中G1的数据改为1.1 N，G排的数据改为0.5 N，这种做法不符合物理实验中的要求，物理实验要坚持实事求是的科学态度；正确做法应该是找出原因，重新实验。,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,类型四浮力的计算,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,例4 将边长为2 dm、密度为3103 kg/m3的立方体浸没在水中，它的上表面距离水面20 cm。试用两种方法计算出它所受到的浮力。(g取10 N/kg),五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,易混辨析(1)阿基米德原理中的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体全部浸入液体中，即物体浸没在液体中；二是物体的一部分浸入液体中，另一部分露出液面。(2)G排指被物体排开的液体所受的重力，F浮G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。(3)V排表示被物体排开的液体的体积，当物体浸没在液体中时，V排V物；当物体只有一部分浸入液体中时，V排V物。(4)由F浮G排液gv排可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体的体积、密度、形状，物体在液体中的深度，以及液体的多少等因素无关。,课堂反馈A,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,1.下列有关浮力的说法正确的是()A浮在液面上的物体受到浮力，而下沉的物体不受浮力B浮力是浸在液体(或气体)中的物体对液体(或气体)施加的力C在不同液体中浮力方向会不同D浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托的力,D,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,2小明用弹簧测力计吊着一物块在空气中称时，示数为3 N，当把物块浸没在煤油中称时，示数为2.5 N，此时物块受到煤油的浮力为_N。,0.5,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,3如图161甲所示，将一石块悬挂在弹簧测力计下端，此时弹簧测力计的示数_(选填“大于”“小于”或“等于”)石块所受的重力；如图乙所示，当我们用手向上托石块时，此时弹簧测力计的示数_(选填“大于”“小于”或“等于”)石块所受的重力。如图丙所示，当我们将石块浸没在水中时，此时弹簧测力计的示数_(选填“大于”“小于”或“等于”)石块所受的重力。实验表明浸没在水中的石块受到水给它的一个向上托的力，这个力叫_，施力物体是_，受力物体是_。,等于,小于,小于,浮力,水,石块,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,图161,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,0,F下F上,竖直向上,向上,向下,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,0.8,竖直向上,课堂反馈B,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,排开液体的重力,b、a、e、d,阿基米德原理,排开的液体,F浮G排,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,2把一个实心金属球放入盛满酒精的烧杯中，金属球沉入杯底，从杯中溢出80 g酒精，金属球排开酒精的重力是_N，金属球在酒精中所受的浮力是_N。(g取10 N/kg)3把体积为300 cm3的石块浸没在水中，石块排开水的体积是_ cm3，石块受到的浮力为_N。(g9.8 N/kg),0.8,0.8,300,2.94,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,答案(1)3 N(2)1.5103 kg/m3,物理实验题考查角度 一般是实验探究的七个环节中的某几个环节：1.观察思考，提出问题2.猜想与假设3.制定计划、设计实验4.进行实验、收集证据5.分析论证6.评估7.交流合作,实验器材的合理选择;实验方案的设计、评价和改进;实验数据的分析、处理等。,课堂小结,五、学生实验：探究影响浮力大小的因素,浮力,定义：浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力,产生原因：物体受到向上和向下的压力差,浮力的三要素,作用点,方向：竖直向上,大小：F浮G排（阿基米德原理）,利用浮力测量固体、液体的密度,探究物体的浮沉条件,与浮力有关的实验：,
