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浙教版八上 §1.3水的浮力（4） 學案
姓名
[學習目標]
1、了解密度計的原理，學會使用密度計
2、能用物體沉浮條件解釋輪船和潛水艇的原理。
一、知識點梳理：
復習：
1、從力和運動的角度，說一說物體浮沉的條件。
2、從物體和液體密度的角度，說一說物體浮沉的條件。
3、計算浮力的方法有哪幾種？
知識點1、運用物體浮沉條件解釋一些現象
1、船舶
活動：橡皮泥的沉與浮
（1）取一塊橡皮泥，將其捏成一團，并輕輕地放在水面，發現橡皮泥 ；
（2）取出橡皮泥，將它捏成空心碗狀，再輕輕放入水面，發現橡皮泥 。
船舶工作原理： ；
2、潛艇
活動：潛艇模擬實驗
1）如圖所示，在玻璃球內裝滿水，并用橡皮管把它連到針筒上。
2）用針筒將玻璃球內的水抽出， 觀察玻璃球的運動狀況。
3）用針筒把水再次壓入玻璃球內，觀察玻璃球的運動狀況。
潛艇工作原理： ；
3、密度計
活動：如圖，在一根塑料吸管的內部裝一些鐵粉，將它先后放在水和鹽水中，在吸管上分別標出兩種液體所對的位置。
思考：
1、在吸管的內部裝一些鐵粉能起什么作用？ ；
2、圖中a、b哪個杯子裝的是鹽水？ ；
密度計工作原理： ；
密度計的刻度特點： ；
4、熱氣球和氣艇的工作原理： ；
5、航天員在水中做模擬太空行走的訓練時，應使其自身及所攜帶的裝備受到的 相等。
知識點2、學以致勝：
1、判斷湯圓或餃子是否煮熟：煮湯圓或餃子時，當湯圓或餃子剛放入水中時，會沉入鍋底。而當煮熟時，則會 。
2、硫酸銅溶液判斷血液的密度：試管中的血滴 在硫酸銅溶液中，就能判斷出血液的密度與此硫酸銅溶液濃度相同。
3、浮筒打撈沉船：將浮筒與沉船綁在一起，把空氣壓 浮筒，將筒內的水 ，沉船就可以浮起來了。
4、農民用鹽水選種：濃度適宜的鹽水中，飽滿的種子會 ；干癟、蟲蛀的種子會 。
二、例題講解
例題1、如圖所示為水產養殖戶用來測量海水鹽濃度的鹽度計，使用該鹽度計測量鹽度時，需將其放入裝有一 定量海水的容器內，當鹽濃度正好時，標記線與液面持平；當鹽濃度不夠時，標記線在液面下方，提醒要及時加鹽。以下關于海水鹽度計的說法正確的是（　　）
A．鹽度計的刻度值A大于B
B．當向容器內加鹽后，鹽度計會上浮一些
C．鹽度計在液面上靜止時，受到的浮力大于重力
D．增加鹽度計玻璃管的直徑，可以提高其精確度
（例題1圖） （例題2圖） （例題3圖）
例題2、某同學制作了如圖所示的潛水艇模型，下列說法錯誤的是（　　）
A．潛艇模型是通過改變潛艇的重力實現沉浮的
B．向內推注射器活塞，水會被壓入試管中，可實現潛艇下沉
C．向外拉注射器活塞，試管內水量適當時，可實現潛艇懸浮
D．潛艇模型的試管上繞些鐵絲，可保持試管穩定
例題3、如圖所示，自制浮力秤是由輕質塑料桶和配重組成，其中P、Q為自制浮力秤上的兩根刻度線，其中一根是空浮在水中時液面重合，另一根是裝入1N的鉤碼時的刻度線，現在自制浮力秤中放入某物體，此時浮力秤靜止于水中的液面到Q、P的距離相等。下列分析不正確的是（　　）
A．加入配重的目的是增加浮力秤的穩定性
B．該浮力秤靜止在水中時浮力與重力相等
C．Q點是裝入1N鉤碼時的刻度線
D．用直徑更大的秤體，可以使PQ間距變大，提高精度
例題4、小明取一根飲料吸管，將一些銅絲從吸管的下端塞入作為配重，并用石蠟將吸管的下端封起來，初步做成一支密度計。為了給密度計標上刻度，他用刻度尺測出密度計的長度為L，然后將密度計放入水中，測出密度計露出水面的高度為h1；小明將該密度計放入待測液體中，密度計露出該液體表面的高度為h2，如圖1所示。
（1）已知水的密度為ρ水，利用測量的物理量和ρ水計算待測液體的密度，請寫出待測液體密度的表達式：ρ=　 　。
（2）若將做成的密度計，將其放入密度為0.9g/cm3植物油中，靜止時，液面可能在圖2中　 　(選填“A”或“B")處。
（3）小軍也用吸管制作了密度計，他發現密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小，導致用此密度計測量液體密度時誤差較大，為此同學們只做以下一項改進，其中可行的是 。(選填選項前的字母)
A．換大的容器盛放液體做實驗 B．換細的吸管制作密度計
C．換稍長的吸管制作密度計 D．適當減小密度計的配重
三、隨堂練習：
1、關于物體浮沉條件的應用，下列說法正確的是 （　　）
A. 液體密度計測密度時所受浮力的大小與液體密度有關
B. 潛水艇上浮過程中所受浮力變大
C. 氣象臺用的探測氣球里所充氣體的密度小于空氣的密度
D. 人在死海里所受的浮力比他所受的重力大
2、一實心的鐵球放在液體中，則鐵球（ ）
A.一定下沉 B.一定下沉 C.一定懸浮 D.不能確定
3、物理小組制作的潛水艇模型如圖所示。通過膠管A從燒瓶中吸氣或向燒瓶中吹氣，就可使燒瓶下沉、上浮或懸浮。當燒瓶處于如圖所示的懸浮狀態時，若從A管吸氣，燒瓶將會（　　）
A．上浮，它受到的浮力增大 B．上浮，它受到的浮力不變
C．下沉，它受到的浮力減小 D．下沉，它受到的浮力不變
（第3題圖） （第4題圖） （第5題圖）
4、小紅同學在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，將它分別置于甲、乙兩杯液體中觀察到靜止時的情形如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．鉛筆在甲杯液體中受到的浮力較大 B．鉛筆在乙杯液體中受到的浮力較大
C．乙杯液體的密度較大 D．甲杯液體的密度較大
5、密度計是利用 　　　 來測量液體密度的儀器，被測液體的密度越大，密度計浸入液體的深度越 ，露出液面的部分 。當把密度計放入某種液體中靜止時，液面正對0.6這個刻度，則這種液體的密度為 kg/m3。
6、排水量為1000t的輪船在河水中航行，滿載時船及所裝貨物共重 N，受到河水的浮力是 N，如果河水密度為1.0×103kg/m3，船排開的河水的體積是 m3（取g=10N/kg）
四、課后鞏固：
1、關于物體沉浮條件及應用實例，下列分析合理的是(　 )
A．同一密度計在不同液體中漂浮時，所受浮力大小相同
B．輪船從長江駛入東海，吃水深度變大
C．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通過改變自身重力實現的
D．潛水艇靠改變排開水的體積來改變浮力，從而實現上浮和下沉
2、人們常用“浮筒打撈法”打撈沉船，做法是將幾個灌滿水的浮筒沉到水底并拴在沉船兩側，把空氣壓進浮筒將浮筒里的水排出，沉船隨著浮筒一起浮起，下列說法正確的是(　　)
A．浮筒充滿氣后，受到的浮力大于其重力
B．沉船在河底時，受到的浮力等于其重力
C．沉船在水下上浮時，受到的浮力逐漸變小
D．船和浮筒浮在水面時，受到的浮力大于其重力
3、潛水艇在執行任務時，根據任務的要求需要在不同深度處懸浮，若海水密度保持不變，則下列說法錯誤的是（　　）
A．在不同深度處懸浮，潛水艇排開海水的體積相等
B．在不同深度處懸浮，潛水艇所受的重力大小不相等
C．在不同深度處懸浮，潛水艇所受的浮力相等
D．在不同深度處懸浮，潛水艇所受的浮力與重力大小相等
4、一艘輪船從東海駛入長江時，下列說法錯誤的是（ ）
A. 輪船受到的浮力不變 B. 輪船排開的液體受到的重力不變
C. 輪船排開的液體的體積不變 D. 輪船排開的液體的體積增大
5、把一只密度計放在煤油中，液面在密度計的刻度線A處，將它放入水中，它浮在水面上，則（ ）
A.密度計在水中受到的浮力大，水面在密度計A點的上方
B.密度計在水中受到的浮力小，水面在密度計A點的下方
C.密度計在水和煤油中受到的浮力相等，水面在密度計A點的上方
D.密度計在水和煤油中受到的浮力相等，水面在密度計A點的下方
6、海權握，國則興。建設一支強大海軍是實現中國夢的有力保障，潛水艇是海軍的戰略重器。如圖所示是我國海軍某艦隊的“強國號”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓練過程。下列對此潛水艇分析正確的是（　　）
A．懸浮和漂浮時受到的浮力不相等 B．潛水艇是通過改變浮力大小實現上浮和下沉的
C．上浮過程中所受浮力逐漸變小 D．潛水艇完全入水后，下沉越深，所受浮力越大
（第6題圖） （第7題圖）
7、用一個玻璃瓶裝上寫有你心愿的紙片，然后蓋上蓋子并密封，投入江中，就能漂浮在水面上，成為“漂流瓶”（如圖）如果漂流瓶從長江漂入大海，漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的體積變化情況是（ρ海水>ρ河水）（　　）
A．浮力變大，露出水面體積不變 B．浮力不變，露出水面體積變大
C．浮力不變，露出水面體積變小 D．浮力變小，露出水面體積變大
8、2020年4月23日，“雪龍”號考察船圓滿完成歷時198天的南極考察任務，返回上海碼頭落錨。在鐵鏈拉著鐵錨緩慢放入水中時，經歷了如圖所示三種情況：圖甲中鐵錨部分浸入水中；圖乙中鐵錨完全浸沒水中但未觸底；圖丙中鐵錨沉底。三種情況下船身受到的浮力大小分別為F甲、F乙、F丙（忽略鐵鏈的體積），它們的大小關系是（　　）
A．F甲=F乙=F丙 B．F甲>F乙=F丙 C．F甲>F乙>F丙 D．F甲9、2020年10月138至17日解放軍封鎖整個臺灣海峽，舉行實彈射擊演習，震懾臺獨分子。如圖為某新型萬噸級導彈驅逐艦(滿載排水量達12500t)正在海上訓練。下列說法正確的是（　　）
A．驅逐艦所受浮力的方向是豎直向下的 B．發射導彈后，驅逐艦所受浮力不變
C．滿載時的排水量指的是驅逐艦所受的重力 D．發射導彈后，驅逐艦會上浮一些
（第9題圖） （第10題圖） （第11題圖）
10、2021年3月23日，巴拿馬籍大型貨輪“長賜號”在蘇伊士運河擱淺，如圖所示。28日海水漲潮、運河水位上升，但“長賜號”仍處于擱淺狀態，29日“長賜號”脫離運河河底，此時水位還在持續升高，最終調轉船頭回歸正常航道。28~29日，海水漲潮、運河水位持續上升過程中，“長賜號”受到的浮力（　　）
A．先變大后不變 B．先不變后變大 C．一直變大 D．一直不變
11、如圖，一個彈簧一端固定物體，另一端固定在容器底部，放在裝滿水的裝置中處于靜止．設想從某一天起，地球的引力減為一半，則彈簧對物體的彈力（彈簧處于壓縮狀態）（　　）
A．不變 B．減為一半 C．增加為原值兩倍 D．彈簧對物體無彈力
12、把邊長L=0.5m、密度ρA=0.6×103kg/m的正方體A放入底面積為S=1m2的柱形盛水容器中，如圖甲所示。將物塊B輕放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如圖乙所示，則物塊B的質量為________kg。
（第12題圖） （第13題圖）
13、為探究物體在水中受到的浮力大小與浸人水中的體積和深度的關系，甲．乙兩同學把裝滿水的溢水杯放到臺秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用細線系住金屬塊并掛在彈簧測力計上，測力計示數為G。然后將金屬塊緩慢浸人水中，且始終不與杯接觸，如圖所示。
（1）金屬塊浸沒前，測力計示數逐漸變小，說明浮力大小逐漸________ 。
（2）據此，甲同學認為金屬塊受到的浮力隨浸入水中的深度增大而增大；而乙同學則認為浮力隨浸入水中的體積增大而增大。繼續增大金屬塊浸沒在水中的深度，發現測力計的示數始終不變，且為F，據此可得出________的觀點不具有普遍性。這個過程中金屬塊受到的浮力F浮=________。
（3）為了深人研究，他們測出量筒中水的體積V排，水的密度用ρ水表示，其排出水的重力G排=________，通過比較數據發現F浮=G排。換用不同物體和液體重復上述實驗，都能得出F浮=G排 ， 說明決定浮力大小的根本因素是G排。
（4）從金屬塊開始浸入直至浸沒一定深度的過程中臺秤的示數變化情況是________。
參考答案：
一、知識點梳理：
1、復習：
1、F浮＜G，物體下沉；
沉底時：F浮+F支=G
F浮=G，物體懸浮；
F浮＞G，物體上浮；當物體露出液面后，F浮減小，最后物體漂浮：F浮=G。
2、（1）ρ液＜ρ物，物體下沉； （2）ρ液=ρ物，物體懸浮； （3）ρ液＞ρ物，物體上浮。
3、（1）稱重法：F浮=G-F （2）壓力差法：F浮=F向上-F向下
（3）阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液V排g （4）二力平衡法：懸浮或漂浮時，F浮=G
知識點1、
1、活動： （1）沉下去 （2）漂浮在水面
原理：改變鋼鐵的形狀，做成空心的使其浮力增大， 浮力大于重力而能漂浮在水面；
2、潛艇
活動：（2）當將玻璃球內的水抽出時，玻璃球慢慢上浮。
（3）當把水壓入玻璃球內時，玻璃球慢慢下沉。
潛艇工作原理：改變自身的重力實現上浮和下沉。
3、密度計
活動：（1）鐵粉可以使吸管重心靠下，從而使吸管能夠豎直地漂浮在液面。
（2）因為是同一支吸管，所以重力不變，而將它放入不同液體中時都漂浮，所以浮力不變，故根據阿基米德原理F浮＝ρ液gV排液，浮力不變時， ρ液越大，V排液越小，所以鹽水中的吸管露出液面部分體積些，故b杯中裝的是鹽水。
密度計工作原理：物體漂浮時F浮=G物
刻度特點：上小下大、上疏下密。
4、熱氣球工作原理：球內熱空氣的密度比球外冷空氣小，使得熱氣球受到空氣的浮力大于重力。
5、浮力與重力
知識點2、
1、浮上來（浮出水面） 2、懸浮 3、進沉到底部 排出去
4、下沉到水底 漂浮到水面
二、例題講解：
例題1、B
解析：鹽度計在水中漂浮，則它受到的浮力始終等于自身重力，即浮力保持不變。根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力不變時，液體的密度與排開液體的體積成反比。因為V排A>V排B，所以刻度值A小于B，故A錯誤；當向容器內加鹽后，鹽水的密度增大，則鹽度計排開液體的體積減小，因此會上浮一些，故B正確；鹽度計在液面上靜止時，它處于平衡狀態，即受到的浮力和重力相互平衡。根據二力平衡的知識可知，浮力等于重力，故C錯誤；當液體密度變化相同時，兩個刻度之間的距離越大，則測量精確度越高。根據V=Sh可知，鹽度計的玻璃管越細，液面的高度變化h越大，則精確度越高，故D錯誤。
例題2、B
解析：A.潛水艇上浮時，排出里面的水，減小自身重力，即重力小于浮力；下沉時，讓外面的水進入，增大自身重力，即重力大于浮力，故A正確不合題意；
B.向內推注射器活塞，試管內氣壓增大，從而將水排出試管，此時重力減小，可實現潛艇上浮，故B錯誤符合題意；
C.向外拉注射器活塞，試管內氣壓減小，外面的水進入試管。當水量適當時，潛艇的重力等于浮力，可實現潛艇懸浮，故C正確不合題意；
D.潛艇模型的試管上繞些鐵絲，可以適當增大試管的重力，可保持試管穩定，故D正確不合題意。
例題3、D
解析：A.加入配重，會使浮力秤的重心降低到水面以下，從而使它豎直立在水中，即的目的是增加浮力秤的穩定性，故A正確不合題意； B.該浮力秤靜止時，始終在液面漂浮，根據浮沉條件可知，它在水中時浮力與重力相等，故B正確不合題意；C.裝入1N砝碼時，浮力秤自身的重力增大，則它受到的浮力增大，根據根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，此時浮力秤的V排會變大，那么水面所在的位置會更靠上，則Q點應該是1N砝碼裝入時的刻度線，故C正確不合題意；D.浮力秤在水面漂浮，即F浮力=G；ρ液gV排=G；ρ液gSh排=G；根據上面的關系式可知，PQ的間距h與秤體的橫截面積S成反比，即直徑越大，橫截面積越大，而PQ的間距越小，測量精度變小，故D錯誤符合題意。
例題4、（1） （2）A （3）B
解析; （1）密度計在水中和待測液體中都是漂浮，則F浮水=G=F浮液；ρ水gV排水=ρ液gV排液；
ρ水V排水=ρ液V排液；ρ水Sh排水=ρ液Sh排液；ρ水h排水=ρ液h排液；ρ水（L-h1）=ρ液（L-h2）；
解得：。
（2）根據阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知，當浮力相等時，排開液體的體積與液體密度成反比。即排開液體的體積越小，液面位置越靠下，液體的密度越大，即密度計上的刻度上小下大。因為0.9g/cm3<1.0g/cm3，所以液面在這個刻度1.0g/cm3的上面，故選A。
（3）當測量某種液體的密度時，根據F浮力=ρ液gV排可知，密度計排開液體的體積是相同的。根據可知，如果換用更細的吸管，那么液面的高度變化會更大，即兩個刻度之間的距離會更大，從而減小實驗誤差，故選B。
三、隨堂練習：
1、C 2、D 3、D 4、C
5、漂浮時F浮=G計 淺 多 0.6×103 6、107 107 103
四、課后鞏固：
1、A 2、 A 3、B 4、C 5、D 6、
7、B 8、C 9、D 10、A 11、B
12、①A的重力：GA=mAg=ρAVAg=0.6×103kg/m3×（0.5m）3×10N/kg=750N；
A漂浮在水面上，
此時物體A受到的浮力F浮A=GA=750N；
②將物塊B輕放在A的上面，
A增大的排開水的體積：△V排=（S-S物）△h升=（1m2-0.5m×0.5m）×0.01m=0.0075m3；
則增大的浮力：△F浮=ρ水g△V排=1×103kg/m3×10N/kg×0.0075m3=75N；
根據力的平衡可得，物塊B的重力：
GB=△F浮=75N，
則物塊B的質量：。
13、（1）變大（2）甲；G-F（3）ρ水V排g（4）一直不變
解析：1）金屬塊浸沒前，測力計示數逐漸變小，根據G=F浮力+F拉可知，浮力逐漸變大。
（2）繼續增大金屬塊浸沒在水中的深度，發現測力計的示數始終不變，且為F，據此可得出甲的
觀點不具有普遍性。這個過程中金屬塊受到的浮力F浮=G-F。
（3）為了深人研究，他們測出量筒中水的體積V排 ， 水的密度用ρ水表示，其排出水的重力G排 =
ρ水V排g 。
（4）從金屬塊開始浸入直至浸沒一定深度的過程中臺秤的示數變化情況是一直不變。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com) 21清風明月

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