人教版8下物理10.1 浮力（导学案）【教师版】.docx

10.1浮力（导学案）

【学习目标】

1.通过实例，体验感知浮力，认识浮力的方向，形成浮力概念。会用弹簧测力计测量浮力的大小。

2.能应用同一直线上二力的合成和二力平衡的知识推理得出弹簧测力计测量浮力大小的原理F浮=G-F拉，通过实验观察和演绎推理认识浮力产生的原因，发展科学思维。

3.经历探究浮力的大小与哪些因素有关的实验过程，培养获取证据的能力。

4.通过研究生活中的浮力现象，培养探索自然界奥秘的好奇心和求知欲，激发探究的热情，养成实事求是的科学态度。

【学习重点】决定浮力大小的因素。

【学习难点】会应用控制变量法设计实验“探究浮力的大小与哪些因素有关”。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1．浮力：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。

2．用“称重法”测量浮力：物体在液体中所受浮力的大小等于弹簧测力计示数两次之差，即弹簧测力计减小的示数：F浮=G-F。

3．浮力产生的原因：浸在液体中的物体，上、下表面受到液体的压力不同，产生的压力差就是浮力，F浮=F向上-F向下。

4．影响浮力大小的因素：

（1）物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关；物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。

（2）物体在液体中所受的浮力大小与物体的密度、浸没在液体中的深度无关（选填“有关”或“无关”）。

【合作探究】

探究一、浮力

1.浮力

（1）观察现象：游船、鸭子能在水面游弋，海洋中巨大的冰山能在水面漂浮。

【想一想】是什么力量把它们托起来的？

【分析】游船、冰山、鸭子都受到重力的作用，但却没有因此而沉入水底，这表明水对它们有一个向上托起的力。

（2）浮力：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力，常用字母F浮表示。浮力的方向是竖直向上。

【想一想】漂浮在水面的物体受到浮力，浸没在水中的物体也受到浮力吗?例如，沉入水底的石块会受到浮力吗?如果浸没在水中的物体会受到浮力的话，怎样测量此时浮力的大小呢?

2.称重法测浮力

【实验】测量浸没在水中的铝块所受的浮力。

（1）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出测力计的示数，就是铝块所受重力的大小。

（2）把铝块浸没在水中，铝块静止时，看看弹簧测力计的示数有什么变化。想一想，为什么示数会有变化，它说明了什么问题?算一算，弹簧测力计的示数变化了多少?

（3）改变铝块在水中浸没的深度（图丙），看看示数是否有变化。

【实验分析】

（1）如图甲所示，测量出物体在空气中受的重力G=F1=2.3N；

（2）如图乙所示，物体浸在水中时弹簧测力计的拉力F2=1.4N；

（3）弹簧测力计的示数减小了，说明浸没在水中的铝块受到了浮力的作用。浮力大小等于弹簧测力计示数之差：F浮=2.3N-1.4N=0.9N。

【实验结论】

（1）甲、乙中弹簧测力计示数之差，就是浮力的大小，这种测量浮力的方法叫“称重法”，即：

F浮=F1-F2。

（2）从实验步骤2、3（图乙、丙）可看到，弹簧测力计的示数没有变化，说明浸没在水中的铝块所受浮力的大小，跟铝块所到达的深度无关。

3.运用力的平衡条件求浮力

如图所示，浸没在水中的铝块受到三个力：重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮。在这三个力的作用下铝块处于平衡状态。把F拉和F浮的合力设为F合，这样就可以认为铝块受F合和G两个力的作用。因为铝块静止，故所受力为平衡力，即F合=G，又因为F合=F拉+F浮，所以F浮=G-F拉。

【例题1】把一重为10N的铁块用细线系在弹簧测力计下浸没在水中，如图所示，静止时弹簧测力计的示数为8N，则铁块所受的浮力为（C）

A．10N B．7N C．2N D．17N

【解析】铁块所受的浮力为F浮=G-F=10N-8N=2N。故选C。

例题1图例题2图

【例题2】如图所示是认识浮力的探究实验。

（1）将物体悬挂在弹簧测力计下端，如图甲实验所示，物重G=5N；

（2）当用手向上托物体时，如图乙实验所示，手对物体向上的托力F=N；

（3）当物体浸入水中后，如图丙实验所示。将丙实验与甲、乙实验对照，说明水对物体也有向上的托力，即浮力。水对物体的浮力F浮=N；

（4）该实验是通过（填物理实验方法）建立起浮力概念的。

【答案】2，2，对比（类比）。

【解析】（2）手对物体向上的托力为F托＝G-F乙＝5N-3N=2N

（3）在图丙中，物体受到的浮力F浮＝G-F丙=5N-3N=2N

（4）此实验是通过对比图甲、图乙、图丙的实验结果，得到液体对物体有向上的托力，即通过对比（类比）法来建立起浮力