資源簡介

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第3節 水的浮力（第4課時）
考試這樣考
題型一 密度計
角度1：認識密度計
1.如圖所示的密度計，若把它放入密度為ρA的液體里，靜止時，液面在密度計A刻度處，密
度計受到浮力為FA。若把它放入密度為ρB的液體里，靜止后，液面在B刻度處，
受到的浮力為FB，則有（　　）
A.在兩種液體里受到的浮力是FAρB
C.兩個刻度的讀數是A角度2：由測密度的實驗情景考查密度計
2.小軍將一支密度計分別放入兩種不同的液體中，如圖所示，若兩種液體的密度分別ρ甲、
ρ乙，靜止時密度計所受浮力分別為F甲、F乙，則（　　）
A.ρ甲＞ρ乙 F甲=F乙 B.ρ甲＜ρ乙 F甲＞F乙
C.ρ乙＞ρ甲 F甲＜F乙 D.ρ乙＞ρ甲 F甲=F乙
題型二 輪船
角度1：結合生活現象考查輪船漂浮的原理
3.如圖，把一塊橡皮泥捏成碗狀，它可以漂浮在盛有水的燒杯中。如果將橡皮泥揉成團，它
會沉入水底。比較上述兩種情況，則下列說法中正確的是（ ）
A.橡皮泥漂浮時受到的重力比它沉底時受到的重力小
B.橡皮泥漂浮時受到的浮力比它沉底時受到的浮力大
C.橡皮泥沉底時排開水的體積比它漂浮時排開水的體積大
D.橡皮泥沉底時受到的浮力等于它的重力
角度2：輪船V排的變化
4.如圖所示，一船在某水域作業時，將裝滿金屬工具的大鐵箱用繩子懸放入水。第一次放，因為水深，鐵箱沒觸碰到水底，此時船的吃水線在A處。換個地方第二次再放，鐵箱才接觸到水底。下列說法正確的是（　　）
A.鐵箱在船上時，船的吃水線在A處下方
B.鐵箱接觸到水底時，船的吃水線仍在A處
C.鐵箱接觸到水底時，船的吃水線在A處之下
D.鐵箱接觸到水底時，船的吃水線在A處之上
題型三 潛艇
角度1：潛艇浮沉的模擬實驗
5.某同學制作了如圖所示的潛水艇模型，下列說法不正確的是（ ）
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
角度2：潛艇的浮沉
6.如圖甲、乙為潛水艇的沉浮示意圖，下列有關說法正確的是（　　）
A.乙圖狀態的潛水艇將會上浮
B.潛水艇與魚的浮沉原理相同
C.若在密度逐漸變小的水域下潛時，可能會急速下沉
D.潛水艇的重力大于浮力時，可以停留在任何深度處
題型四 熱氣球、氣艇
7.2022年4月28日，“巔峰使命”珠峰科考全面啟動。5月
15日凌晨1點26分，中國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從海拔4300m的科考營地
順利升空，4點40分達到海拔9032m，超過珠峰8848.86m的
高度，創造了浮空艇大氣科學觀測的世界紀錄（g取10N/kg）。
（1）已知海拔4300m處的空氣密度約為0.8kg/m3。如圖所示，
該浮空艇在營地升空前體積達9060m3，此時浮空艇受到
的浮力大小約為________N。
（2）“極目一號”浮空艇內部有三層：上層裝有氦氣（相同條件下氦氣密度比空氣小得
多），中間隔開，下層是空氣。當懸于空中的浮空艇需要________（填“上浮”或
“下降”）的時候，可以用上層的氦氣排出下層的部分空氣，以此改變自身重力，
同時使整個浮空艇的壓差在安全范圍內。
題型五 學科綜合
8.如圖是港珠澳大橋海底隧道一施工現場。起重船“振華30”將長方形沉管放入水至全部
浸沒的過程中，“振華30”主船體所受浮力的變化圖像是（ ）
A. B. C. D.
題型四 拓展創新
9.小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端繞上一段細鐵絲，制成一支自制密度計，用它來測
量液體密度，測量過程中杯內液體總量沒有變化。
（1）當密度計在杯中漂浮時，液面高度在A處（如圖甲）。此時，
密度計受到的浮力 重力（選填“＜”、“=”或“＞”）。
（2）使用中，小柯發現細鐵絲很容易滑落，于是他改變這段細鐵
絲的形狀，并把鐵絲置于玻璃管內，再次測量同一杯液體密度（如圖乙），杯中液
面將 （填“上升”、“下降”或“仍在A處”）。
（3）由于鐵絲經常滑落，現他把鐵絲取下擦干后置于玻璃管內，再次測量同一杯液體密
度，記錄液面所對的玻璃管上的刻度值為ρ2(如圖乙)。那么前后兩次測量的結果
是ρ1________(選填“<”、“=”或“>”)ρ2。
能力提升訓練
1.下列情形中，浮力增大的是（ ）
A.游泳者從海水中走上沙灘 B.輪船從長江駛入大海
C.海面下的潛艇在下潛 D.“微山湖”號補給艦在碼頭裝載貨物
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旁，
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.沉船在河底時，受到的浮力等于其重力
B.浮筒充滿氣后，受到的浮力大于其重力
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.如圖所示是我國航母“遼寧”艦。艦載機飛離航母后，則有（ ）
A.航母將上浮，所受浮力減小 B.航母將下沉，所受浮力增大
C.航母將下沉，所受浮力減小 D.航母始終漂浮，所受浮力不變
4.潛水器從剛好浸沒時開始下潛到返回水面合計10分鐘，顯示器上分別顯示全過程深度曲
線和速度圖像如圖，下列對潛水器的分析正確的是( )
A.在1~3分鐘，受到水的壓強逐漸減小 B.在1~3分鐘，受到水的浮力逐漸變大
C.在4~6分鐘，都是處于水下靜止狀態 D.在6~8分鐘，都是處于受力平衡狀態
5.青少年科技創新大賽中，某同學的發明作品《浮力秤》參加了展評。該作品可方便地稱量
物體的質量，其構造如圖所示。已知小筒底面積為l0厘米2，總長為20厘米，盤中不放
物體時，小筒浸入水中的長度為8厘米，問：
（1）小筒和秤盤的總重力是多少牛
（2）該秤能稱出物體的最大質量是多少千克
（3）該同學把秤的讀數均勻地刻在小筒上，為什么刻度是均勻的 (g
取10牛／千克)
參考答案
考試這樣考
1.C 2.A 3.B 4.C 5.B 6.C 7.724800 上浮 8.A 9.= 仍在A處 >
能力提升訓練
1.D 2.D 3.A 4.C
5.（1）小筒和秤盤的總重力是0.8N；（2）該秤能稱出物體的最大質量是0.12kg；
（3）物體質量與小筒浸入的深度成正比，故小筒上的刻度是均勻的。
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21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共23張PPT)
第3節 水的浮力
（第4課時）
浙教版 八年級上
教材解析
【核心概念】
【學習內容與要求】
本課時內容在編排上重視科學知識在生活、生產中的應用，課本通過列舉密度計、輪船、潛水艇、熱氣球來說明浮沉條件的應用，有利于體現科學知識的作用和激發學生的學習興趣。
3.1 力是改變物體運動狀態的原因
⑩通過實驗認識阿基米德原理和浮沉條件，并解釋生產生活中的有關現象。
3.物質的運動與相互作用
創設情境
物體浮沉的條件不但可以用來解釋許多生活現象，而且在生產、生活和科研上也有許多重要的應用。
航天員在水中做模擬太空行走的訓練
密度計
航空母艦
潛水艇
探究實踐
航天員在水中做模擬太空行走的訓練
為了保證航天員在水中處于懸浮狀態，應使航天員自身及所攜帶的裝備受到的浮力與重力相等。
為了使航天員能夠適應太空的特殊環境，人們設計了在大型水池中對航天員進行太空行走模擬訓練的方法（如圖）。
探究實踐
在學習密度知識時，我們做過測量鹽水密度的實驗，但這種間接測量的方法在實際中很不方便。
利用如圖1-24所示的浮子式密度計可以直接測出液體的密度。
測量時，讓密度計漂浮在液面上。液體的密度不同，密度計排開液體的體積就不同，液面對應密度計的位置也就不同。
根據液面對應密度計上的刻度可以直接讀出被測液體的密度。
密度計
原理：
漂浮時，F浮=G
=ρ液 g V排液
靜止時液面所對刻度。
讀數：
探究實踐
3.刻度值的特點：
（1）上面讀數小，下面讀數大；
0.8
1.0
1.1
0.9
上
下
密度大的細鉛粒
觀察密度計，回答下列問題：
1.結構：
2.密度計下端裝密度大的細鉛粒的目的是什么？
有利于豎直漂浮在液面。
（2）刻度不均勻，上疏下密。
用密封的玻璃管制成的。
外徑均勻、細長，標刻度線
內徑較大的玻璃泡
探究實踐
密度的大的，V排小，浸的淺；
1.密度計的刻度為什么“上小下大”？：
同一密度計在不同液體中漂浮，浮力相等，
浮力相等時，液體的密度與V排成反比；
“下大”
密度的小的，V排大，浸的深；
“上小”
思考與討論
0.8
1.0
1.1
0.9
上
下
2.密度計的哪些設計可以增大測量的精確度？
①上端的玻璃管細，下端玻璃泡大；
②底部加入密度大的鉛粒，增加配重。
漂浮時的排開水的體積大于下沉時的排開水的體積
探究實踐
一塊鋼板放在水里會下沉，但為什么用鋼板制造的輪船卻能夠漂浮在水面上呢？
如圖所示，如果把一塊橡皮泥放在水面上，橡皮泥將會沉入水底。但如果將橡皮泥捏成碗狀，再把它放在水面上，橡皮泥將能浮在水面上。
下沉時，F浮 < G
漂浮時，F浮=G
漂浮時的浮力大于下沉時的浮力
探究實踐
與此類似，雖然鋼板放在水里會下沉，但用鋼板制成的輪船，由于船體中間很大部分是空的，能夠排開比自身體積大得多的水，獲得更大的浮力，所以能夠漂浮在水面上。
是通過增大排開水的體積來增大浮力。
漂浮時，F浮=G排=G總=G自+G貨
輪船的漂浮的原理：
探究實踐
思考與討論
1. 輪船的大小常用排水量來表示，所謂排水量就是輪船裝滿貨物時排開水的質量。一艘輪船自重0.7萬噸，它的排水量為1.8萬噸，則它最多可運載多少貨物？
F浮
G排液
G自重
G貨物
=
=
G貨物
=
G排液
G自重
=
-
1.8萬噸
-
0.7萬噸
=
1.1萬噸
﹢
2. 一艘輪船從江河駛入大海后，受到的浮力如何變化？排開水的體積如何變化？
從江河駛入大海，都是處在漂浮狀態，故受到的浮力都等于重力，并保持不變。
但由于海水的密度要大于江河水的密度，所以，根據阿基米德原理
F浮＝ρ液 g V排液可知，輪船排開水的體積將減少。
探究實踐
潛艇是海軍的主要艦種之一，它既能在水面航行，又能潛入水下某一深度進行機動作戰。
你知道潛艇在水中是怎樣實現上浮和下沉的嗎？
探究實踐
探究實踐
圖1-26 潛艇浮沉的模擬實驗
1.如圖1-26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。
玻璃球上浮。
3.用針筒把水再次壓入玻璃球內，觀察玻璃球的運動狀況。
玻璃球下沉。
活動
自身重力減小，使F浮 > G。
自身重力增大，使F浮 > G。
探究實踐
①當水艙充滿水時：
潛艇重力大于浮力
潛艇下沉
②水艙里的水排出：
潛艇重力小于浮力
潛艇上浮
③水艙里留適量的水：
潛艇重力等于浮力
潛艇懸浮
潛艇工作原理：
潛艇是通過改變自身重力來實現浮沉的。
熱氣球和氣艇
人類早就幻想著像鳥兒一樣在藍天自由飛翔，正是熱氣球使人類第一次實現了這一愿望。1783年11月的一天，法國的蒙戈爾費埃兄弟（Montgolfier brothers）用紙和布制造了一個大袋子，用火加熱袋里的空氣，制成了最早的熱氣球。
由于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，從而能在空氣中上升。
探究實踐
1783年12月，法國學者查理（Jacques Alexander César Charles）用密度小于空氣的氫氣代替熱空氣。他制造的氫氣球能升到2000多米的高空。后來，載人的氫氣球能到達20000米的高空。現在，大多數觀測高空氣象的氣球都是氫氣球。
為了克服氣球沒有動力的缺點，人們制造了氣艇，在大氣囊下安裝了帶螺旋槳的發動機，如圖1-30所示。氣艇曾被用于軍事偵察、轟炸和作為空中交通工具。早期的氣艇充的都是易燃的氫氣，后來發生了幾次氫氣爆炸事故，使人們改用了氦氣。
探究實踐
遷移應用
1.小明在飲料吸管中塞入一些細鐵絲作為配重,并將一端封閉,制作了一只簡易密度計;將其先后放入甲、乙兩杯液體中,當密度計靜止時,兩杯中液體深度相同,如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 密度計在甲杯液體中受到的浮力更大
B. 密度計的刻度線,越往上標注的密度值
越大
C. 密度計放入后,乙杯中液體對容器底的
壓強更大
D. 適當減小配重,可以增大該密度計兩條
刻度線之間的距離,使測量結果更精確
C
2.如圖，碗可以漂浮在水面上，可以沉入水底，下列說法正確的是（ ）
A.碗沉入水底時比漂浮在水面上時的浮力小
B.碗沉入水底時受到的浮力等于它的重力
C.碗沉入水底時容器對桌面的壓強變大了
D.碗沉入水底時容器底部受到水的壓強變大了
A
3.一艘輪船從大海駛到內河里，由于河水密度小于海水密度，所以（ ）
A.船在河水中受到浮力小于在海水中受到的浮力
B.船身露出水面的那部分體積不變
C.船身要浮上來一些
D.船身要沉下去一些
D
遷移應用
4.某同學制作了如圖所示的潛水艇模型，下列說法不正確的是（　　）
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
B
5.元宵佳節，許多人燃放孔明燈祈福（知圖），下列分析正確的是（不考慮空氣阻力）（　　）
A. 孔明燈上升時，燈罩內的氣體密度大于燈罩外的空氣密度
B. 孔明燈上升時，孔明燈受到的浮力與它自身的重力是一對平衡力
C. 孔明燈勻速上升時，孔明燈受到的浮力一定等于它自身的重力
D. 當孔明燈內火餡熄滅后，孔明燈在下降的過程中不受浮力作用
C
遷移應用
板書設計
密度計：漂浮時浮力等于重力
輪船：采用“空心”增大V排的辦法來達到漂浮的目的)
熱氣球:球內氣體密度小于球外空氣密度，使浮力大于重力
浮沉條件的應用
潛艇：保持浮力不變，可改變自身的重力實現沉沉
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