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沪科·八年级下册
第九章 浮力
第一节 认识浮力
物理观念：
1.知道浮力的概念、产生原因及浮力的方向。
2.知道漂浮在液面上的物体和浸没在液体中的物体都受到浮力作用，学会利用弹簧测力计测浮力的大小。
3.知道大气对浸没在其中的物体也有浮力作用。
科学思维：
通过分析身边的相关事实和生活经验，运用抽象、归纳的方法，建立浮力的概念。
科学探究：
通过实验、观察，了解浮力是怎样产生的。
科学态度与责任：
亲身参与科学探究的过程，在活动中大胆提出自己的猜想，能实事求是地记录数据，并根据实验数据提出自己的见解，有与他人合作交流的意识。
学习目标
课堂教学展示
本节要点
能通过实验认识浮力，能分析浮力产生的原因；会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。
课堂教学展示
新课导入
万吨巨轮在水中为什么不下沉？
热气球为什么能腾空而起？
G
G
F
F
受到了向上的力作用
知识点1 什么是浮力
感受浮力：将塑料空瓶压入水中有什么感觉？
课堂教学展示
进行新课
手会明显感受到瓶子受到水向上顶的作用。
将瓶释放后，瓶将向上浮出水面。
探究浮力
1.探究液体的浮力
①在弹簧测力计下悬挂石块，读出弹簧测力计的示数（石块重力G）。
②把石块浸入水中，观察弹簧测力计的示数是如何变化的，并读出示数F′。
③用手托起石块，再次观察弹簧测力计示数的变化。
②
③
①
2.5N
1.2N
步骤②、③中弹簧测力计的示数都变小，说明水对石块的作用力与手对石块的托力类似，即浸入水中的石块受到向上的浮力作用。
G
F′
F浮
F浮+F′=G
F浮=G-F′ =1.3N
分析：
②
①
2.5N
1.2N
结论：
液体会对浸入其中的物体施加竖直向上的浮力。浮力大小等于物体的重力与物体浸入液体时弹簧测力计的示数之差，即F浮=G-F'
这种测量浮力的方法称为称重法。
称重法测量物体的浮力
2.探究空气的浮力
①将充足气的篮球和套有气针的气球一起挂于杆左端，调整杆右端钩码的悬挂位置，使杆处于水平平衡状态。
②将气针头插入篮球的气门内，气球随即膨胀，杆逐渐发生倾斜，挂钩码的一端下沉。
转换法：用杆的变化来反映气球受到空气的浮力。
①
②
气球和篮球的总重力没有变化，只是它们的总体积变大了。杆左端上翘，说明气球在空气中受到向上的浮力。
分析：
结论：
气体会对浸入其中的物体施加竖直向上的浮力。
（1）概念：无论是液体还是气体，都会对浸入其中的物体施加竖直向上的作用力，物理学中把这个作用力叫做浮力。
（2）符号：F浮
（3）单位：牛（N）
（4）施力物体：液体或气体
（5）受力物体：浸入液体或气体中的物体
浮力
小球静止在水中，试分析小球的受力情况。
F浮
G
F浮
G
分析：由二力平衡的条件可知，浮力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上。
（6）方向：竖直向上
例1 小申用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体，此时弹簧测力计的示数为3.0N(如图甲).他将物体浸没在水中，弹簧测力计的示数变为 2.0 N(如图乙)，则浮力的大小是______N，方向为__________。
1.0
竖直向上
根据称重法测浮力可知：F浮=G-F′= 3.0N-2.0N=1.0N
知识点2 浮力产生的原因
【点击画面播放视频】
F向左
F向右
一个立方体浸没（全部浸入）在水中，它的上、下、前、后、左、右六个表面都受到水的压力。
F向后
F向前
浸入液体中的深度 受到液体的压强 受到
液体的压力
前、后两个面
左、右两个面
p=ρgh
F= pS
相等
相等
相等
相等
F向前、F向后是一对平衡力
F向左、F向右是一对平衡力
物体的下表面：
F向上=p向上S = ρ液gh2S
物体的上表面：
F向下=p向下S= ρ液gh1S
F浮=F向上-F向下
h1
h2
F向下
F向上
物体的上、下两个面：
浮力产生的原因：浮力是因液体对浸在其中的物体有压力差而产生的。
h1
h2
F向下
F向上
浮力的大小：浮力的大小等于液体对物体向上和向下的压力之差，即F浮=F向上-F向下
归纳：
压力差法求浮力
思考：乒乓球浮在水面上受到的浮力大小
当物体部分浸入液体中时，其上表面不受液体的压力，所以物体受到的浮力等于下表面受到的液体向上的压力，即F浮=F向上。
F向上
当浸入液体中的物体下表面和容器底部紧密接触（密合）时，其下表面不受液体的压力，即F向上=0，此时物体不受浮力作用。如水中的桥墩、陷在淤泥中的物体等都不受浮力的作用。
F向下
要产生浮力，必须要有向上的压力，物体下方必须有液体。
思考：如何让乒乓球在水中的浮力消失
例2 如图所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中：
（1）将玻璃圆筒水平放置时，水对玻璃圆筒两端橡皮膜的压力F向左____(选填“＞”“=”或“＜”)F向右，其合力F合=_____。
=
0
（2）将玻璃圆筒竖直放置时，水对玻璃圆筒两端橡皮膜的压力F向上____(选填“＞”“=”或“＜”)F向下，其合力F合′=___________，方向__________。
（3）通过以上探究，你认为浮力产生的原因是________________________________。
＞
F向上-F向下
竖直向上
液体对浸在其中的物体有压力差
课堂教学展示
随堂练习
1.在游泳时，你会发现，只要用脚轻轻蹬泳池底，整个身体很容易浮起；如果在床上也想这样做，就非常难了。这是为什么？
游泳时用脚轻轻蹬泳池底，人同时受到向上的水的浮力F浮和泳池底的作用力F池；若人在床上时要达到同样的运动状态，床对人向上的作用力为F ,则F= F浮+F池，床对人的作用力大于泳池底对人的作用力，故人对床的力大于人对泳池底的力。
2.把空易拉罐开口朝上按入装有水的桶中，在易拉罐浸没之前，在向下按的过程中，你能感受到浮力的存在吗？浮力的大小是否有变化呢？
能，在向下按的过程中感受到手受到的力越来越大，所以此过程中浮力越来越大。
3.物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为 15 N、5N，其受到浮力的大小为（ ）
A.5N B.10N
C.15 N D.20N
B
4.如图所示，是一位同学巧用物理知识将帽子交给楼上同学的情境。此过程中应用的关键知识是（ ）
A.气球受到重力
B. 帽子的质量大于气球的质量
C.帽子的密度大于气球的密度
D.空气对帽子和气球有浮力作用
D
5.下列关于浮力的说法中正确的是（ ）
A.只有浮在液体表面的物体才受到浮力
B.物体只有浸入液体中，才会受到浮力的作用
C.下沉的物体不会受到浮力
D.浮力的方向总是竖直向上的
D
6.在“探究浮力”的实验中，由图(a)可知金属块受到的重力是______N，现将金属块浸没在水中，弹簧测力计的示数变为如图(b)所示，则金属块受到水的浮力是______N。
1.4
0.4
课堂教学展示
课堂小结
认识浮力
什么是浮力
产生浮力的原因
概念：无论是液体还是气体，对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力
方向：竖直向上
液体对浸在其中的物体有压力差而产生的
测量：
称重法：F浮=G-F′
压力差法：F浮=F向上-F向下中小学教育资源及组卷应用平台
第一节　认识浮力
物理观念：
1.知道浮力的概念、产生原因及浮力的方向。
2.知道漂浮在液面上的物体和浸没在液体中的物体都受到浮力作用，学会利用弹簧测力计测浮力的大小。
3.知道大气对浸没在其中的物体也有浮力作用。
科学思维：
通过分析身边的相关事实和生活经验，运用抽象、归纳的方法，建立浮力的概念。
科学探究：
通过实验、观察，了解浮力是怎样产生的。
科学态度与责任：
亲身参与科学探究的过程，在活动中大胆提出自己的猜想，能实事求是地记录数据，并根据实验数据提出自己的见解，有与他人合作交流的意识。
重点：浮力概念的建立和称重法测浮力。
难点：探究浮力产生的原因。
多媒体课件、乒乓球、水、烧杯、弹簧测力计、细绳、小石块等。
一、情景导入
传说大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，下令处决俘虏来的奴隶。奴隶们被扔入死海，并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将奴隶们扔到海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，认为奴隶们受到神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。同学们想知道其中的原因吗？
我们经常看到节日放飞的氢气球会浮在空中；人游泳时可以漂浮在水面上；鸭子、轮船能漂浮在水面上；在陆地上搬不动的石块，在水中却可以轻而易举地做到等事例。你思考过出现这些现象的原因吗？
下面我们就带着这些问题开始今天的学习课题——浮力。
二、合作探究
　浮力
（一）认识浮力
如图，将乒乓球放入水中，并逐渐向下压，一直压至水底，在这个过程中让学生体会手的感觉；然后放手，观察乒乓球运动状态的变化。
小组间交流观察到的现象，分析讨论得出什么是浮力。
无论是液体还是气体，对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力，物理学中把这个作用力叫做浮力。
（二）探究液体的浮力
如图所示，观察石块在空气和水中时弹簧测力计示数的变化，并记录数据。再用手托起石块，观察弹簧测力计的示数是如何变化的？重复实验几次。教师引导学生实验，注意观察现象并填充表格。
　　
次数 项目
在空气中弹簧测力计的示数G 在水中弹簧测力计的示数F 石块所受浮力F浮
1
2
3
小组间交流讨论，并分析数据，归纳得出结论。
弹簧测力计示数变小了，说明水给石块一个向上的作用力，这个力就是水施加给石块的浮力。液体对物体产生的浮力大小F浮＝G－F，方向是竖直向上的。
（三）探究空气的浮力
如图所示，将充足气的篮球和套有气针的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端钩码的悬挂位置，使杠杆水平平衡。然后再将气针头插入篮球的气门内，气球随即膨胀，杠杆不能水平平衡。该实验说明气体对浸入其中的物体也有浮力。
　　
由以上探究可知：无论是液体还是气体，都会对浸入其中的物体施加竖直向上的力，即浮力。
　浮力产生的原因
思考：为什么浸在液体中的物体会受到浮力的作用呢？浮力是怎样产生的？
如图所示，一个立方体浸没（全部浸入）在水中，它的上、下、前、后、左、右六个表面都受到水的压力。立方体的左右、前后两侧面受到的压力是大小相等、方向相反的，即受力平衡；而上、下两个表面，由于深度不同，水的压强不同，因而受到水的压力也不相等。下表面受到水向上的压力F1大于上表面受到水向下的压力F2，向上和向下这两个压力之差就等于水对立方体的浮力。
浮力是因液体对浸在其中的物体有压力差而产生的。利用压力差求浮力的方法：F浮＝F合＝F向上－F向下。
第一节　认识浮力
认识浮力
完成本课时对应练习。
浮力的概念是本节课的重点知识，学生在日常生活中已有所接触，所以不难理解。重点是通过实验证明液体和气体都对浸入其中的物体产生竖直向上的浮力的作用，同时及时引导学生从实验中得到一个计算浮力大小的方法——称重法：F浮＝G－F，让学生学会利用此公式进行计算。教学中利用多媒体展示浮力产生的原因，将抽象的分析变得更加直观，有利于学生对用压力差计算浮力大小公式的理解。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共12张PPT)
1．(2023 贵阳期中)下列情景中没有受到浮力的物体是
A．“辽宁号”航空母舰
B．上升的热气球
C．在池塘中畅游的金鱼
D．邀游太空的“天宫一号”
D
3．下图是认识浮力的探究实验。
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端，如图甲实验，物重G＝5 N。
(2)当用手向上托物体时，如图乙实验，则手对物体向上的托力F＝____N。
(3)当物体浸入水中后，如图丙实验，将图丙实验与图甲、乙实验对照，说明___对物体也有_____的托力，即浮力。水对物体的浮力F浮＝___N。
(4)对图丙实验的物体进行受力分析后再结合力的平衡知识可得：F浮＝_________。
(5)该实验是通过______________的物理方法建立起浮力概念的。
3
水
向上
2
G－F拉
等效替代法
知识点 　浮力产生的原因
4．如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口缓慢流出，乒乓球不上浮(如图甲)。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮了起来(如图乙、丙)。此实验说明了
A．大气存在压强
B．连通器原理
C．浮力产生的原因
D．液体的压强与液体的密度和深度有关
C
5．将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中，当玻璃圆筒沿水平方向放置时(如图甲)，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左___F向右；当玻璃圆筒沿竖直方向放置时(如图乙)，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上____F向下(前两空均选填“＞”“＜”或“＝”)；通过以上探究，你认为浮力产生的原因是_________________________________________________。
＝
＞
液体对浸入其中的物体上、下表面有压力差
6．如图所示，王亚平在“天宫课堂”中演示“浮力消失”实验，水中的乒乓球之所以不受浮力，是因为在太空环境中，水不受重力作用，水对浸入其中的物体没有______，水对浸入其中的乒乓球没有向上和向下的________。
浮力
压力
误认为浸在液体中的物体都受到浮力作用
7．(2024·黔东南州期中)如图所示，A、B是可自由移动的物体，C、D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
A. A
B．B
C．C
D．D
C
8．下列关于浮力的说法，正确的是
A．只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力
B．乒乓球和玻璃球均浸在水中，则乒乓球受到浮力，玻璃球不受浮力
C．物体浸在液体中，由于受到浮力，物体受到的重力变小
D．当铁球浸没在水中缓慢下沉时，弹簧测力计示数不变，说明铁球所受浮力不变
D
9．如图所示，Q为铜制零件，其上部为棱长L＝0.2 m的立方体，下部为棱长l＝0.1 m的立方体。Q的下表面与容器底部黏合，向容器中注水至水面恰好与Q的上表面相平，则此时该铜制零件所受的浮力为(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
A．0 N B．20 N C．60 N D．80 N
C
10．如图所示，重为5 N的木块A在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3 N，木块所受浮力的大小为___N，方向为___________。
8
竖直向上
11．如图所示，在做“探究空气的浮力”实验时，进行了如下的步骤：
(1)将一只打足气的气球和一只套扎在气针上的未充气的玩具气球一起悬挂在杠杆的左端。
(2)调节杠杆右端的钩码挂的位置，使杠杆在水平位置平衡。
(3)将气针插入篮球的气孔中，篮球中的部分空气就充入气球，此步骤的目的是使________________________保持不变，气球受到的浮力______。
(4)随着气球的不断膨胀，发现杠
杆挂_____的一端下降了。
(5)根据这个实验现象可得出结论：
气体对浸在其中的物体有方向________的浮力。
篮球和气球所受总重力
增大
钩码
竖直向上
12．如图所示，设想有一个高为h，上、下底面积均为S的长方体浸没在密度为ρ的液体中，该长方体上表面在液体中的深度为h1，下表面在液体中的深度为h2。请你从浮力产生的原因证明：F浮＝ρ液gV物。
解：上表面所处的深度为h1，则上表面受到的压强p1＝ρ液gh1，受到的压力F1＝p1S＝ρ液gh1S，
下表面所处的深度h2＝h1＋h，则下表面受到的液体压强p2＝ρ液g(h1＋h)，受到的压力F2＝p2S＝ρ液g(h1＋h)S，
因此液体对正方体产生一个的向上压力差ΔF＝F2－F1＝ρ液g(h1＋h)S－ρ液gh1S＝ρ液ghS＝ρ液gV物，
即浮力大小F浮＝ΔF＝ρ液gV物。

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