物理八年级下苏科版10.4浮力教学设计1.

10.4浮力教学设计1

一、基础知识 （一）浮力的产生 （二）阿基米德原理 （三）计算浮力的方法 （四）物体的浮沉条件 （五）应用 二、典型应用 三、习题 （一）掌握篇 （二）提高篇 答案

【基础知识】：

一、浮力的产生： 浸在液体中的物体受到液体向上托起的力叫做浮力。 当一个正立方体浸在液体中处于某一位置A时，如图1所求，由于上，下两表面的深度不同，所受液体的压强不同，下表面受

到的向上的压强大于上表面受到的向下的压强，从而使物体受到

向上的压力大于向下的压力，这两个压力的差就是液体对物体的浮力。物体处于位置B，则浮力就是物体受到的向上的压力。浮力既是压力差。

二、阿基米德原理 1、文字表述 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、数学表达式 3、几点说明 （1）本定律包含三点内容：①浮力的施力者和受力者；②浮力的方向；③浮力的大小。 （2）物体所受的浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关，而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状均无关。 （3）适用范围：本定律对于物体在液体或气体中都适用。

三、计算浮力的方法： 1、根据浮力产生的原因计算 如果上下表面都与水面相平行的规则物体，且知道它的上、下表面在液体内的深度、上、下表面的面积及液体的密度，便可根据深度计算压强，再算出上、下压力差，即浮力来。 2、应用阿基米德原理计算 这是计算浮力的最基本的方法，只要和已知，或者可以由其他条件求得，即可利用进行计算。

3、利用平衡条件计算浮力 （1）当物体处于漂浮或悬浮状态，只受重力和浮力，。如果知道重力或根据其它条件求出重力，即可求出浮力。 （2）当物体在三个力的作用下处于平衡状态时，也可以利用三个力的关系求出浮力，例如，挂在弹簧秤上的物体浸入液体中时，（为物体浸在液体中时弹簧秤的示数）。又如，漂浮在液体表面的物体，下面还挂着另一个物体，则物体受到的浮力，只要知道和由其它条件得到另一物对它的拉力，即可求出浮力。

四、物体的浮沉条件 1、物体浮沉条件的分析与表达 讨论物体的浮沉问题的前提有二。一是物体浸没在液体中，二是物体只在重力和浮力作用下。

与的关系 < = >

与的关系 < = > 现象 下沉 悬浮 上浮 物体浮沉条件的表达式中物的密度是指平均密度。 浸没在液体中的物体，若受力不平衡，合力不等于零，则物体的运动状态将发生改变，下沉的物体下沉到底时，将受到底部的支承力的作用，当三力平衡即时，物体静止于液体底部；上浮的物体上升至液面，部分体积露出时，逐渐减小，直至时，物体将漂浮于液面，处于平衡状态。 2、漂浮与悬浮的比较 漂浮与悬浮的共同点：二者都是平衡状态。 漂浮与悬浮的不同点：漂浮物体的，，是浮物体的，。

五、阿基米德原理及物体浮沉条件的应用 1、船 船属于漂浮物体，。 轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量。根据轮船的排水量，即可求出轮船受到的浮力。 2、潜水艇、气球、飞艇 潜水艇、气球、飞艇共同一处是可以上浮、下沉、悬浮，不同之处只是控制的方法不同。 潜水艇是利用改变自重，实现它的上浮和下潜。气球和飞艇的升空和下降，主要是靠改变它们所受浮力来实现的。

【典型应用】：

1、必须弄清楚的一些概念 （1）物重G与弹簧秤的示数

弹簧秤的示数显示了，物体拉弹簧的力，或弹簧拉物体的力的大小，和是一对作用力和反作用力。在浮力问题中通常弹簧的示数，就给出了。如图2，物体在空气中静止，与二力平衡。如果物体浸在液体中静止，、、G三力平衡，此时。 （2）物重G与物体排开的液重 当物体完全浸没，。 （3）浸在（浸入）与浸没（没入） 浸在（浸入）是指物体一部分在液体中，或物体全部在液体中的两种情况。 浸没（没入）是指物体全部在液体中的一种情况。 （4）上浮、漂浮、悬浮 物体只受重力和浮力作用下，如果物体向上运动的状态叫做上浮；如果，物体静止在液面上的状态叫做漂浮，如果物体没入液体中静止叫做悬浮。 （5）物体的密度与液体的密度。 （6）物体的体积，物体排开液体的体积，物体露出液面的体积。 如图3所示，物体漂浮在液面上，是物体的体积，是物体 浸入液体中的体积，是物体露出液面的体积。所以=+。 2、浮力的计算 例1：体积相同的铁球、铝球和木块，浸在液体中的情况如图4所示，则比较它们受到的浮力： A．铁球受到的浮力最大

B．铝球受到的浮力最大

C．木块受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大

分析与解：根据阿基米德原理可知，物体受到浮力的大小由

两个因素决定，一是液体的密度，二是排开液体的体积。铁球 、铝块、木块浸在同一种液体中，相同，且它们的体积相同，全部浸没在液体中，因此它们排开液体的体积相等，所以铁球、铅块、木块受到的浮力一样大。 正确答案应为D。 说明：铁球、铝块、木块三个物体的密度不同，重力不同，形状不同，浸在液体中不同深度的地方，但却受到同样大小的浮力。说明浮力说明大小与组成物体的物质的密度，物体的重力、物体的形状及全浸物体在液体中的深度都无关。

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例2：一个物体重为88.2牛，将其放入密度为千克/米的液体中静止，受到的浮力为78.4牛，若此物体放入水中静止时，受到的浮力为 牛。 分析与解：判断物体有浮沉有两种方法： （1）受力比较法：物体静止在水中，有三种情况，如果，可能漂浮或悬浮，如果，物体处于沉底静止状态。本题，静止在的液体中受到浮力则物体在此液体中沉底静止。 （2）密度比较法：计算出物体的密度，与水的密度相比较，确定其浮沉。 根据上个状态可计算

∴物体在水中静止时一定漂浮。 ∴浮力与重力平衡，

例3：如图5所示，A、B两物体静止在水中，则： A．两物体受到的浮力一定相等。

B．两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大。 C．两物体的密度不等，B物体的密度大。 D．两物体的重力不等，B物体的重力大。

分析与解：两个物体静止在水中，其中A物体漂浮，B

物体悬浮。则它们受到的浮力都与其重力相等。但题目中

没有提供它们重力是否相等的条件，因而就不能从比较物体受到的浮力的大小。 题目中也没说明，A、B两个物体体积大小的情况，因而就不能根据来比较物体受到的浮力，也就不能推断出重力的大小。A、B、D三个选项都是错误的。 本题的正确答案应是C，这是利用物体的密度与液体的密度相比较得出的。 A物体漂浮：；B物体悬浮：。 液体的密度相同。 说明：由于漂浮和悬浮物体在液体中受到的浮力都等于它们受到的重力，所以常常将这两种情况混淆。因而在分析问题时，不但要注意抓住这两类现象的相同点。同时还要特别注意抓住它们之间的不同点，这正是解题的关键。漂浮物体。而悬浮的物体，。 例4：弹簧平下挂一金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧秤的示数是29.4牛，这个金

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属块所受的重力是多少？（已知金属的密度为7.0×10千克/米）。 分析与解：浮力问题的一般解题步骤： （1）通过审题明确研究对象，确定它所处的状态。若物体浸没在液体中，；若物体浮在液面上，，因此。 （2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。 （3）根据力的平衡原理列方程，代入公式、数值，进行计算，得出结果。 例题中弹簧秤下面挂着的金属是研究对象。当金属块浸没在水中时，受到浮力、拉力、重力的作用。其受力示意图如图6所示。 将公式、数值代入 已知，就可推导计算金属块的重力。

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例5：一木块浮在水面上，露出水面的体积为32厘米，把露出水面的部分截去后，原

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水下部分又有24厘米体积露出水面，求：（1）木块的体积。（2）木块的密度。 分析与解：

审题确定研究对象所处状态，画出状态图分析研究对象受力情况画出示意图。 解法一： 木块被截前后受力分别如图7（甲） （乙）所示。 其中（甲）图中 ，（乙）图中， （甲）图中 （乙）图中 代入公式展开 （1）－（2）式得： 代入（1）式 解法二：漂浮物体 ∴ ∴ 即漂浮体静止时，被液面分成两部分，其中与物体整体之比为物体密度与液体密度之比，而且无论如何切割物体，因为物体密度均匀，密度不改变，那么剩余部分静止时，被液面分成两部分的体积比不变。 则本题中： 例6：一个实心小球分别被放入盛有足够多的水和酒精的容器中，小球受到的浮力分别为0.9牛和0.8牛，已知水和酒精的密度之比为5∶4，求小球的密度。 分析与解： 在通常求解浮力的题目中，物体浸在液体中的状态，无论是漂浮，悬浮还是沉底，都是已知的，而本题却未知，此题比较新颖和特殊，值得认真研究。 物块自由投入液体中时：（1）；（2）。这一规律是计论“隐含物体”浮沉习题的基本出发点。 解法一：由物体自由投入液体中：，因 小球在酒精中沉底，即。又由题意： 两式解得：，可知小球在水中漂浮，则。 再由，代入公式，得 解法二：由题意： 两式解得：，又因物体投入液体中时，得，故小球在水中漂浮，，所以小球在酒精中沉底，即，再由。

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