初二物理浮力教学课件

初二物理浮力教学课件第一章浮力的初步认识什么是浮力？对当浮力是一种神奇的力，它是液体浸入其中的物体向上的作用力物浮力定义时对竖这们体浸入液体中，液体会物体施加一个直向上的力，就是我所说对产竖的浮力液体浸入其中的物体生的直向上的作用力们浮力在我的日常生活中无处不在船只能在水面上航行，气球能在空飘时们觉轻这现现中浮，游泳我感身体变，些都是浮力象的体浮力特点终竖关方向始直向上，与物体的运动方向无常见现象•船只在水面漂浮•气球在空中上升浮力与重力的相互作用图中清晰地展示了水中漂浮的木块所受到的两个主要力浮力F浮对产图蓝由水木块生的向上的力，中用色箭头表示重力G产图由地球引力生的向下的力，中用黑色箭头表示浮力产生的原因压力差形成浮力压强随深度变化顶压液体压强特性物体底部比部深，所以底部受到的力大内压顶这压液体部的强随着深度的增加而增大，遵于部，个力差的合力就是浮力对产₀液体容器壁和浸入液体中的物体表面都循公式P=ρgh+P压这压生力，种力垂直于接触面其中，ρ是液体密度，g是重力加速度，h是₀压深度，P是大气实验演示不同深度水压大小的测量实验步骤带压计

1.准备一个有橡皮膜的力装置将渐

2.装置放入水中，逐增加深度观

3.察橡皮膜的凹陷程度记录压读数

4.不同深度下的力实验结论压线水随深度性增加压同一深度，力向各个方向相等压力方向垂直于接触面第二章阿基米德原理这节们将习础数应在一章中，我学浮力研究的重要基——阿基米德原理，以及它的学表达和用阿基米德原理内容开浸入液体中的物体所受到的浮力，等于它排液体的重力原理解释数学表达式发现过程当时开积传时现这物体浸入液体中，会排一定体的液浮力的大小可以用下面的公式表示相阿基米德在洗澡发了一原理他这进时体物体受到的浮力大小，恰好等于些被注意到入浴缸，水位上升了一定高度，开轻这现奋排液体的重量而他的身体似乎变了一发使他兴现这内地喊出了著名的尤里卡（我发了）！个公式直接反映了阿基米德原理的核心容公式解析数为阿基米德原理的学表达式ρ液液体密度V排排开液体的体积g重力加速度单积单表示液体的密度，位是kg/m³不同液体物体浸入液体部分的体，位是m³即地球表面的重力加速度，通常取

9.8N/kg或开积有不同的密度物体排液体的体

9.8m/s²没积应•水1000kg/m³•完全浸等于物体的体在不同星球上，g值不同，浮力也会相变约没没积化•海水1030kg/m³•部分浸等于浸部分的体约•汽油700kg/m³过这们计通个公式，我可以算出任何浸入液体中的物体所受到的浮力大小物体排开液体的体积示意图图时开上清晰地展示了物体浸入液体排液体的概念完全浸没状态部分浸没状态当没时开积当没时开积没物体完全浸在液体中，它排液体的体等于物体本身的体物体部分浸在液体中，它排液体的体等于物体浸部分积图开积积积图没计开如中的立方体，排的液体体就是立方体的体的体如中的球体，只有浸在液体中的部分才入排液体积的体开积对应关这积计关键理解排液体的体概念正确用阿基米德原理至重要个体决定了浮力的大小，是浮力算的因素阿基米德原理的应用举例密度计计计测密度是基于阿基米德原理设的量工具它在不同密度的液体中会浸入不同深度密度计们读上的刻度是根据浮力平衡原理精确校准的，使我能快速取液体密度造船设计计师计开载货虽船舶设利用阿基米德原理算船只需要排多少水才能承特定重量的物钢铁然过计开积产来密度大于水，但通特殊的船体设，使船能排足够体的水，生足够大的浮力支撑船体潜水员的浮力调节水下考古探测浮力称重法员过调来计过测计潜水通整浮力背心中的空气量控制浮力大小，从考古学家利用浮力原理设特殊设备，使沉入水底的文物通量物体在空气中和液体中的重量差，可以算出物现积这测而实上浮、下沉或保持中性浮力能够在控制下浮出水面体的体或密度，是密度量的重要方法第三章浮力的计算方法这节们将习应进计问题骤在一章中，我学如何用阿基米德原理行浮力的具体算，掌握解决浮力的基本步和技巧计算浮力的步骤0102确定液体密度计算排开液体体积题给没开积根据目出的液体类型确定密度值常见液体密度根据物体的浸情况确定排液体的体纯没•水

1.0×10³kg/m³•完全浸V排=V物体没没•海水

1.03×10³kg/m³•部分浸V排=V浸部分•酒精

0.8×10³kg/m³0304代入公式计算验证结果合理性将数进计检计结已知据代入浮力公式行算查算果是否合理对积产•浮力不能大于液体物体总体生的浮力状态关•浮沉与浮力和重力的系是否吻合单换证计结单为顿注意位算，保算果的位牛N例题讲解立方体完全浸没在水中浮力计算12题目描述分析解题思路为没为计积质进计一个边长10cm的实心铁立方体，完全浸在水中已知铁的密度首先算立方体的体和量，而求出重力然后利用阿基米德原理算为较

7.8×10³kg/m³，水的密度

1.0×10³kg/m³，重力加速度g=10N/kg浮力最后比重力和浮力，确定合力求1立方体的重力；2立方体受到的浮力；3立方体所受的合力方向和大小34解题过程结论与验证积1立方体体V=a³=

0.1m³=

0.001m³铁块的密度大于水的密度，重力大于浮力，合力向下，物体会下沉，符合物规质理律立方体量m=ρ铁×V=

7.8×10³kg/m³×

0.001m³=

7.8kg开浮力等于排水的重力

1.0×10³kg/m³×

0.001m³×10N/kg=10N，立方体重力G=m×g=

7.8kg×10N/kg=78N验证正确2浮力F浮=ρ水×V排×g=

1.0×10³kg/m³×

0.001m³×10N/kg=10N3合力方向向下；合力大小F合=G-F浮=78N-10N=68N例题讲解部分浸没物体的浮力计算题目描述质为为为一块量500g的木块，密度

0.8×10³kg/m³，漂浮在水面上（水密度

1.0×10³kg/m³）求1木块受到的浮积积力；2木块浸入水中的体占总体的百分比取g=10N/kg解题过程计1浮力算状态漂浮下，浮力等于重力F浮=G=m×g=

0.5kg×10N/kg=5N没计2浸比例算积⁻木块总体V=m/ρ木=

0.5kg÷

0.8×10³kg/m³=

6.25×10⁴m³没积⁻浸体V浸=F浮/ρ水×g=5N÷

1.0×10³kg/m³×10N/kg=5×10⁴m³没⁻⁻浸比例V浸/V=5×10⁴m³÷

6.25×10⁴m³=

0.8=80%第四章物体的浮沉条件这节们将讨状态过关断为在一章中，我探决定物体浮沉的物理条件，以及如何通密度系判物体在液体中的行浮沉的判断依据力的平衡视角密度比较视角状态关状态过物体在液体中的浮沉，取决于物体受到的重力与浮力的大小根据阿基米德原理，物体的浮沉也可以通物体密度与液体密较来断系度的比判若重力大于浮力物体下沉•若ρ物体ρ液体物体下沉悬悬若重力等于浮力物体浮或漂浮•若ρ物体=ρ液体物体浮若重力小于浮力物体上浮•若ρ物体ρ液体物体上浮较简断计较这问题密度比法提供了一种便的判方法，不需要算具体的力，只需比物体和液体的密度大小在实际中非常实用较础当没时对当时密度比法的原理基物体完全浸，浮力F浮=ρ液×V物×g，而重力G=ρ物×V物×g两式比可知，ρ物ρ液，GF浮，当时悬当时物体下沉；ρ物=ρ液，G=F浮，物体浮；ρ物ρ液，GF浮，物体上浮三种情况分析物体悬浮条件ρ物体=ρ液体物体下沉力学分析重力等于浮力，物体受力平衡调节员实例密度后的潜水在水中可以保持不条件ρ物体ρ液体状态上浮也不下沉的中性浮力力学分析重力大于最大浮力，物体受到向物体上浮下的合力为实例铁块在水中下沉，因铁的密度条件ρ物体ρ液体

7.8×10³kg/m³大于水的密度

1.0×10³力学分析浮力大于重力，物体受到向上的合kg/m³力为约实例木块在水中上浮，因木材密度

0.8×10³kg/m³小于水的密度这对问题关问题时断关状态进应理解三种情况的物理原理，解决浮力至重要在分析实际，首先判物体与液体的密度系，然后确定浮沉，最后行相的力学分析三种浮沉状态示意图下沉状态悬浮状态上浮状态图图鸡盐悬图左金属块在水中下沉中蛋在水中浮右木块在水中上浮过调节盐浓鸡盐ρ金属ρ水，重力大于浮力通水度，使ρ蛋=ρ水ρ木ρ水，浮力大于重力鸡静金属块受到向下的合力，加速下沉蛋受力平衡，在液体中保持止木块受到向上的合力，加速上浮，直至部分露出水面图观状态这状态过来转换盐上直展示了三种不同浮沉下物体受力情况些可以通改变物体或液体的密度例如，在淡水中下沉的物体可能在密度更大的水中上浮漂浮物体浸入液体的体积关系漂浮状态下的特殊关系当时关物体在液体表面漂浮，存在一个重要的物理系积积其中，V浸是物体浸入液体的体，V物是物体的总体，ρ物是物体的密度，ρ液是液体的密度推导过程没不同密度的木块在水中浸深度不同状态漂浮下，浮力等于重力消去两边的g，得到项积关移得到体比与密度比的系应为为则积积为这释为积用示例密度

0.9×10³kg/m³的冰块漂浮在密度

1.0×10³kg/m³的水中，冰块浸入水中的体占总体的比例

0.9/

1.0=90%就解了什么冰山大部分体都在水下第五章浮力的影响因素这节们将详细在一章中，我分析影响浮力大小的各种因素，以及哪些因素不会影响浮力，从而更深入地理解浮力原理影响浮力大小的因素液体密度排开液体的体积开积这液体密度越大，浮力越大例如物体排液体的体越大，浮力越大取决于积积•同一物体在海水中受到的浮力比在淡水中大•物体浸入液体的体（而非物体总体）盐没时积•在密度更大的水中，物体更容易漂浮•完全浸等于物体体盐没时没积•死海含量高，人在其中很容易漂浮•部分浸等于浸部分体开积根据公式F浮=ρ液×V排×g，浮力与液体密度成正比根据公式F浮=ρ液×V排×g，浮力与排液体的体成正比温度（间接影响）温度变化会影响液体密度，从而间接影响浮力数•大多液体温度升高密度减小，浮力减小时重力加速度•水在4℃密度最大，温度变化会影响浮力重力加速度越大，浮力越大在不同星球上，同一物体受到的浮力不同约为•月球上g=

1.6N/kg浮力地球的1/6约为•木星上g=

24.8N/kg浮力地球的

2.5倍压强（间接影响）压导强变化可能致液体或气体密度变化，从而影响浮力压•气体在高下密度增大，浮力增大压缩压•液体受性小，强影响有限不影响浮力的因素许对误多人浮力的影响因素存在解以下因素实际上不会影响浮力大小物体的质量物体的形状浸没深度开积关质开积则们没论浮力只与排液体的体有，与物体本身的量若两个物体排相同体的液体，它受到的浮只要物体完全浸，无在多深的位置，浮力都相关论状无力相同，无形如何同积没时积没时同样体的铁球和木球在完全浸受到的浮力相体相同的立方体和球体完全浸受到的浮力相物体在水面下1米和水面下10米处受到的浮力相同尽们质同，管它量不同同误区许错误认为没没继续常见多学生地物体在液体中的浸深度越大，浮力越大实际上，一旦物体完全浸，增加深度并不会改变浮力大小浮力只与开积关没开积积关排液体的体有，而完全浸的物体排的液体体就等于物体体，与深度无第六章浮力的实际应用这节们将应这们在一章中，我探索浮力在日常生活和科技中的广泛用，了解一物理原理如何改变我的世界船舶与潜水艇的浮力调节船舶的设计原理虽这为船舶然主要由密度大于水的钢铁制成，却能在水面上漂浮，是因内•船体部有大量空间，降低了整体平均密度状过计开积•船体形经特殊设，能排足够体的水开•根据阿基米德原理，只要船排水的重量大于船自身重量，就能漂浮潜水艇的浮沉控制过调节现悬潜水艇能够通浮力实上浮、下潜和浮压载

1.上浮排出水箱中的水，减小整体密度压载

2.下潜注入水到水箱，增大整体密度悬调节

3.浮精确水量，使整体密度等于水的密度过调节压载来潜水艇通水箱中的水量控制浮力气球和热气球的浮力原理热气球工作原理普通氦气球热热胀当内热气体浮力原理气球利用加空气膨、密度减小的原理工作气球部空气被加后，其密度降低，气球整体平远约满产热调节氦气密度

0.178kg/m³小于空气密度

1.29kg/m³，因此充氦气的气球受到的浮力大于自身重均密度小于外部空气，生向上的浮力使气球上升控制加器的温度可以气球的上升和下降开飘内气球在空气中受到浮力，原理与物体在液体中相同根据阿基米德原理，气球排空气的重力就是它受力，会向上浮气球的上升高度取决于气球和部气体的总重量与浮力的平衡到的浮力氦气球上升的物理原理生活中的浮力现象石头在水中变轻游泳的浮力体验将觉轻这时觉轻训石头放入水中，会感它比在空气中是游泳，人体受到水的浮力，感体重减为练过调来因石头在水中受到浮力，减小了需要支撑的重有素的游泳者可以通整肺部空气量控制师将现悬力据此原理，古代建筑会大石块放入水中浮力，实在水中的浮或下潜轻负搬运，减工作担冰块漂浮在水面水坝闸门的浮力辅助冰的密度

0.92×10³kg/m³小于水的密度坝闸计大型水的门设利用浮力原理，使巨大

1.0×10³kg/m³，所以冰块能在水面漂闸对轻约积没这现的门在水的浮力作用下变得相盈，便浮，且有90%的体浸在水中一开关闭节对态关层于启和，省能源象海洋生至重要，使海洋冰下的生物能够生存鸡蛋在盐水中上浮浮力称重法鸡浓盐盐测在淡水中，蛋会下沉；但在水中，由于利用物体在空气中和液体中的重力差量密度过鸡鸡这这伪水密度增大，超蛋密度，蛋会上浮一阿基米德利用一原理揭穿了国王王冠的真，简单验关为实展示了密度与浮沉的系成科学史上的著名故事第七章课堂小实验与互动这节们将绍简单验们过亲验对在一章中，我介一些有趣的浮力实，帮助同学通身体加深浮力概念的理解浮力实验设计123不同液体中的浮力比较密度与浮沉关系实验浮力与体积关系实验验盐验盐鸡验弹测计实材料透明容器、淡水、水、酒精、小金实材料透明容器、水、、蛋、长勺实材料透明量筒、水、橡皮泥、簧力弹测计验骤属块、簧力实步验骤验骤鸡观实步实步

1.在容器中倒入半杯清水，放入蛋察弹测计测预将测计测

1.用簧力量金属块在空气中的重力（期下沉）

1.橡皮泥捏成球形，用力量其重力将测显渐盐搅鸡记录

2.金属块浸入淡水中，量示的重力

2.逐加入并拌，直到蛋上浮

2.量筒中的初始水位计盐搅将测

3.算浮力F浮=G空气-G水中

3.小心在水上方倒入清水（不要动，

3.橡皮泥球完全浸入水中，量其水中层骤测盐形成密度）重力

4.重复步，量金属块在水和酒精中观鸡层记录计开积的浮力

4.察蛋在两液体间的位置

4.水位上升高度，算排水的体较预结鸡悬盐计论论

5.比三种液体中的浮力大小期果蛋会浮在淡水和水的界面处，

5.算理浮力F浮理=ρ水×V排×g悬鸡现预结盐计测测形成浮蛋象期果水中浮力最大，酒精中浮力最小，

6.算实浮力F浮实=G空气-G水中验证较浮力与液体密度成正比

7.比两个浮力值是否相等预结论测验证期果理浮力与实浮力基本相等，阿基米德原理总结与思考种个个231浮力判断方法浮沉状态核心公式过较较悬数通比浮力与重力或比物体与液体密度，可物体在液体中可能下沉、浮或上浮，取决于密F浮=ρ液×V排×g，阿基米德原理的学表达断状态关以判物体的浮沉度系浮力的本质阿基米德原理的意义浮力与生活的联系对内压质计们关浮力是液体物体的支持力，源于液体部阿基米德原理揭示了浮力的本和算方法，浮力与我的日常生活密切相，从游泳、航产压现础这仅观测仅强随深度增加而生的力差浮力并非神是理解各种浮力象的基一原理不适海到气象，无处不在理解浮力原理不过严释释们释现还导们计秘力量，而是可以通格的物理定律解用于液体，也适用于气体，解了从船舶漂浮能帮助我解自然象，能指我设现热现创术应的自然象到气球上升的各种象和造新的技用过课习们产计应们识继续养通本的学，我了解了浮力的基本概念、生原因、算方法以及在生活中的用希望同学能够运用所学知，探索物理世界的奥秘，培维创科学思和新能力题满货驶还为虑思考如果一艘装物的船从淡水河入海水中，船身会上升是下沉？什么？（提示考海水密度大于淡水）。