資源簡介

10.物體浮沉條件的應用導學案
年級：八 學科：科學
課 題
10.物體浮沉條件的應用
第10次課
教學目標
1、會探究物體的浮沉條件；2、掌握物體浮沉條件的應用。
教學重難點
本節課是在前面學習了浮力概念及阿基米德原理的基礎上展開的，并與前面的內容構成了完整的浮力知識體系，本節知識將浮力、重力、二力平衡、密度等知識緊密聯系起來，是力學知識的綜合運用；要弄清楚浮沉條件，關鍵是對浸沒在液體中的物體進行受力分析。本節教材要運用阿基米德原理分析物體在液體中受到的浮力的變化，并比較浮力和重力的大小，需要較強的思維能力，因此是本節教學的難點。
教學（具）準備
教 學 活 動 設 計
個人修改記錄
課前交流，了解學生上次課的復習情況
知識梳理
1.密度計：只能測定液體的密度，是利用物體漂浮在液面時浮力等于重力（F浮=G）的原理工作的。其刻度值下大上小，并且刻度不均勻。
2.（1）輪船：因為物體在漂浮時，F浮=G，所以同一艘輪船無論是從海洋行駛到江河中，還是從江河行駛到海洋中，其受到的浮力都是不變的。根據浮力公式F浮=ρ液gV排液可知，當同一艘輪船從海洋行駛到江河中時，由于F浮不變，ρ液減小，所以V排液增大，即船身稍下沉些。
（2）輪船裝滿貨物時（即滿載時）排開水的質量叫排水量。如果已知輪船的排水量和自重，就可以算出它的最大載貨量。輪船裝貨時，受到三個力的作用，即F浮=G船+G貨，由于F浮=G排液=m排液g（m排液為排水量），由此可得G貨即最大載貨量。
例題精講
[例題1]一艘潛水艇的體積為6000m3，其內部水箱的容積是2000m3，當它在水下勻速航行時，水箱正好灌滿水，（1）此時潛水艇受到的浮力是多少？（2）當潛水艇排完水箱中水時，潛水艇勻速航行時受到的浮力是多少？（海水密度為，g=10N/kg）
[解析]（1）當它在水下勻速航行時，水箱灌滿水，此時潛水艇受到的浮力，。（2）水箱內水的重力則當潛水艇排完水箱中水時，潛水艇勻速航行時受到的浮力。
[例題2]如圖是薄紙制成的下端開口容器，容器的容積為1m3，所用薄紙重量為0.5N，容器內空氣重量為____N，容器（含其內空氣）的總重量為______N（空氣密度為1.29kg/m3，g=10N/kg），為了使容器懸浮在空中，你要用________方法使容器內空氣減少，容器內空氣的重量減少______N，容器才能懸浮在空中，此時容器內空氣密度________容器外空氣密度（選填“大于”，“等于”，“小于”）。
[解析]①∵
∴容器內空氣的重力為
②容器的總重量為
③為了使容器懸浮在空中，根據物體熱脹冷縮的性質，需要采用加熱使氣體膨脹，溢出空氣的方法使容器內空氣減少；
④容器在空氣中受到的浮力為：
要使容器懸浮在空氣中，需要排出的空氣為
；此時容器和剩余空氣的平均密度等于外界空氣的密度，所以容器內空氣密度要小于容器外空氣的密度。
[例題3]歡歡利用小試管、螺母和細線制成一個“土密度計”，用如圖所示的方法測量液體的密度。“土密度計”在酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）中靜止時露出液面的高度為2cm；在水（
ρ水=1.0×103kg/m3）中靜止時露出液面的高度為3cm；在硫酸銅溶液中靜止時露出液面的高度為3.8cm。則此硫酸銅溶液的密度為________kg/m3。（解題提示：本題可忽略螺母所受浮力）
[解析]土密度計無論是在水中還是在酒精、硫酸銅溶液中，始終處于漂浮狀態，由物體的浮沉條件可知，浮力始終等于重力．也就是說土密度計在這三種液體中受到的浮力相等．就可以得到關于浮力的兩個等式：；。從密度計露出液面高度的變化可以反映出的不同，利用阿基米德原理分別把浮力表示出來，代入關于浮力的兩個等式。從此入手即可。解：土密度計在水、酒精、硫酸銅溶液中都處于漂浮狀態，所以浮力都等于重力，浮力相等．即：
設密度計平底試管的橫截面積為S，長度為L
則：、、
由阿基米德原理得：
∵∴解得：L=7cm∵∴即： 解得： [答案] 點評：此題要抓住兩個關鍵點：①土密度計在水、酒精、硫酸銅溶液中浮力相等；②密度計露出液面高度的變化可以反映出V排的不同。
[例題4]如圖是一種簡易溫度計，當外界溫度升高時，液體體積膨脹，引起液體密度變化，導致小球受到的浮力變化而運動。小球運動會引起懸掛于下端的鏈條長度發生變化，最終使小球重新懸浮在液體的某一深度，指針指示溫度值。（小球體積變化可忽略）(1)該溫度計的刻度值自下而上變? ?。(2)若該溫度計中小球的體積為3×10－3m3，20℃時容器內液體密度為0.8×103kg/m3，則此時懸浮在液體中的小球受到的浮力為多少牛？（g取10N/kg）
為了使溫度計更精確，請提出一條改進建議：__________________________________
由于外界溫度升高時，液體體積膨脹，引起液體密度變小，導致小球受到的浮力減小，鏈條拉力減小，則小球會下降，最終使小球重新懸浮液體的深度變大，所以該溫度計的刻度值向下的應是變大的，即自下而上指針指示溫度值是變小。
（2）小球排開水的體積與小球的體積相等，即V排=V球=3×10-3m3，
則F浮=ρ水V排g=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=24N
（3）該溫度計測量的原理是根據外界溫度對液體密度產生的影響，引起小球在液體所處的深度不同，從而判斷外界溫度的高低；所以小球所處的深度受液體密度的變化和金屬鏈條的彈性程度有關，所以為了小球懸浮液體的深度的變化更明顯，則可以改用熱脹冷縮更明顯的液體，或選用彈性更好更細的金屬鏈條。故答案為：（1）小。（2）懸浮在液體中的小球受到的浮力為24N；（3）改用熱脹冷縮更明顯的液體，或選用彈性更好更細的金屬鏈條
[例題5]在A、B、C三個相同的燒杯內裝有深度相同的液體，三種液體的密度關系是
ρ1=ρ2＞ρ3。將甲、乙、丙三個重力分別為G甲、G乙、G丙的實心小球分別在A、B、C的液體中，其中甲球在A中沉入液體底部，乙球在B中恰好懸浮，丙球在C中漂浮在液面上。三個球的密度分別為ρ甲、ρ乙、ρ丙，體積關系是V甲＞V乙=V丙，三個球所受浮力分別為F1、F2、F3。三個燒杯里的液體對杯底的壓強分別為p1、p2、p3。則以下判斷的關系中正確的是（　　）
A．ρ甲＞ρ乙=ρ丙 B．G甲＞G乙＞G丙 C．F1＞F2＞F3 D．p1=p2＞p3
[解析]（1）∵甲下沉，∴ρ甲＞ρ1=ρ2；?????????????∵丙漂浮，ρ丙＜ρ3，ρ2＞ρ3，∴ρ乙＞ρ丙；∴ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；故A錯誤。（2）∵V甲＞V乙，ρ甲＞ρ乙，F浮=ρ液v排g，∴F浮甲＞F浮乙，G甲＞G乙；（3）又∵V乙=V丙，∴V排乙＞V排丙 ∵ρ2＞ρ3，F浮=ρ液v排g，∴F浮乙＞F浮丙 又∵F浮乙=G乙，F浮丙=G丙 ∴G乙＞G丙 所以G甲＞G乙＞G丙；故B正確， F浮甲＞F浮乙＞F浮丙；也就是F1＞F2＞F3；故C正確。（4）因為甲下沉，乙懸浮，丙漂浮，又因為V甲＞V乙=V丙，∴V排甲＞V排乙＞V排丙，∴深度關系為hA＞hB＞hC；三個燒杯里的液體對杯底的壓強根據公式P=ρgh可知，P1=ρ1ghA；P2=ρ2ghB；P3=ρ3ghC；∴P1＞P2＞P3。故D錯誤。故選B、C。
當堂檢測：
1.一艘遠洋客輪從長江駛入東海時，它受到的浮力（ ?）。
A.變大 B.變小 C.不變 D.無法判斷
2.某些魚的沉浮靠鰾的脹縮實現。原來靜止在水中的魚（ ）。
A.鰾膨脹時浮力小于重力會下沉 B.鰾膨脹時浮力大于重力會上浮
C.鰾收縮時浮力等于重力仍懸浮 D.鰾收縮時浮力大于重力會漂浮
3.關于物體的沉浮條件及應用實例，下列分析合理的是（ ?）。
A.同一密度計在不同的液體中漂浮時，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
4.潛水艇的截面示意圖如圖所示,它工作時可以從長江潛行到大海,其中海水的密度大于江水的密度,下列說法正確的是(??)

A.開始時要使潛水艇下沉,水艙應向外排水
B.當潛水艇懸浮在水中時,潛水艇總重大于同體積的水重
C.當它從長江潛行到大海時應向水艙中適當充水
D.潛水艇是靠改變自身重力和受到的浮力來實現浮沉的
5.如圖所示為中國航母“遼寧”號訓練時的圖片，當艦載戰斗機全部飛離“遼寧”號航空母艦后（ ）
A.航母將沉下一些，所受浮力增大 B.航母將浮起一些，所受浮力減小
C.航母將沉下一些，所受浮力減小 D.航母始終漂浮，所受浮力不變
6.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
7.如圖所示,海監部門在海域防止浮標以監測水文變化,從春季至夏季,海水溫度升高,密度變小,此過程中,若浮標體積保持不變,則浮力______，浮標露出海面體積_______(填“變大”、“不變”或“變小”)。
8.在學習了密度計的知識后，小明同學自制了一支密度計，通過實驗比較自制密度計與實驗室用密度計的異同。他將兩支密度計A、B分別放入甲、乙兩種液體中，觀察到密度計靜止后的現象如圖甲、乙、丙和丁所示。（兩支密度計的重力相同）
（1）觀察比較圖甲、乙可以判斷：液體????（選填“甲”或“乙”）密度大。
（2）觀察比較圖丙、丁可知，自制密度計????（選填“能”或“不能”）判斷出液體甲、乙密度的大小關系，且對比密度計A、B可知，它們的刻度線都是????（選填“均勻”或“不均勻”）的，其中自制刻度計B的刻度線間距較小，其原因是????。
能力拓展提升
9.半潛船可用來運輸超大型貨物,空載時漂浮于海面(如圖甲);裝載時需向船體水艙注水,船體重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如圖乙);待貨物被拖到甲板上方時,排出水艙中的水,船體重力減小,甲板上浮至海面,完成貨物裝載(如圖丙).半潛船在甲、乙、丙三種狀態時所受的浮力分別為F1、F2、F3,則以下判斷正確的是(??)

A.F1＞F3＞F2 B.F2＞F3＞F1
C.F3＞F1＞F2 D.F3＞F2＞F1
10.水平桌面上放置兩個完全相同的燒杯，燒杯內裝有密度不同的液體，將兩支完全相同的自制密度計分別放入甲、乙燒杯中，待密度計靜止后，兩燒杯液面相平（如圖所示）。下列說法中，不正確的是（ ）
A.甲杯中液體的密度小于乙杯中液體的密度
B.密度計在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
C.甲燒杯對桌面的壓力大于乙燒杯對桌面的壓力
D.密度計在甲燒杯排開液體的質量等于密度計在乙燒杯排開液體的質量
11.有一密度計,其重力為0.01N,體積為16cm3。此密度計需有一半體積浸入液體中方能豎直地浮在液面上,該密度計可能測量的范圍是:最大為_________，最小為______。
12.“彩球溫度計”是一種家居裝飾品。如圖所示，在圓柱形玻璃容器內裝有對溫度敏感的液體，將一些體積相同的小球，按照密度大小排序，依次沉入液體中，球上標有設定好的溫度用來讀數。當外界氣溫降低時，容器內液體的體積變小、密度_____（填“變大”、“變小”或“不變”），小球受到的浮力變大，使沉在容器底部的一些小球依次浮起，我們就用最后浮起的小球上標記的溫度來表示外界的氣溫。根據圖中小球的位置可以判斷，浮起的三個小球中_____（填字母）球的密度最大。
13.小明利用吸管、細銅絲、石蠟等材料自制密度計。
小明將自制的密度計放入水中，發現密度計不能直立漂浮，其原因可能是_________。
改進后小明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，如圖所示。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=__________。
（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，為此同學們提出了如下改進方案，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
新思維挑戰
14.科技小組的同學想利用學到的浮力知識制作一個浮力秤。他們找來一個瓶身為柱狀體的空飲料瓶,剪掉瓶底,旋緊瓶蓋,在瓶蓋系系一塊質量適當的石塊,然后將其倒置在水桶里,如圖所示。使用時,只要把被測物體投入瓶中,從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質量。
a.在這里石塊的作用是什么?試應用所學物理知識分析其中的道理。b.這種浮力秤的質量刻度是均勻的嗎?為什么?c.經測量,該飲料瓶圓柱狀部分的直徑為8.0cm,當浮力秤中不放被測物體時,水面所對位置為零刻度(如圖所示)。請根據圖中標明的長度值,通過計算,在1、2、3、4各刻度線右側給浮力秤標明對應的質量值。（π取3.1,最后結果只保留整數)

課后作業
易錯警示指點
15.水平平臺上放有個完全相同的燒杯，分別盛有甲、乙兩種液體。將質量相等、體積不等的正方體物塊M、N分別放入兩杯中，靜止時如圖所示，液面剛好相平，則下列推論不正確的是（ ?）。
A.M受到的浮力小于N受到的浮力 B.M的密度大于N的密度
C.甲液體對杯底的壓強大于乙液體對杯底的壓強
D.若將M、N同時放入甲液體中靜止時，M、N底面受到液體的壓力相等
10.物體浮沉條件的應用導學案
年級：八 學科：科學
課 題
10.物體浮沉條件的應用
第10次課
教學目標
1、會探究物體的浮沉條件；2、掌握物體浮沉條件的應用。
教學重難點
本節課是在前面學習了浮力概念及阿基米德原理的基礎上展開的，并與前面的內容構成了完整的浮力知識體系，本節知識將浮力、重力、二力平衡、密度等知識緊密聯系起來，是力學知識的綜合運用；要弄清楚浮沉條件，關鍵是對浸沒在液體中的物體進行受力分析。本節教材要運用阿基米德原理分析物體在液體中受到的浮力的變化，并比較浮力和重力的大小，需要較強的思維能力，因此是本節教學的難點。
教學（具）準備
教 學 活 動 設 計
個人修改記錄
課前交流，了解學生上次課的復習情況
知識梳理
1.密度計：只能測定液體的密度，是利用物體漂浮在液面時浮力等于重力（F浮=G）的原理工作的。其刻度值下大上小，并且刻度不均勻。
2.（1）輪船：因為物體在漂浮時，F浮=G，所以同一艘輪船無論是從海洋行駛到江河中，還是從江河行駛到海洋中，其受到的浮力都是不變的。根據浮力公式F浮=ρ液gV排液可知，當同一艘輪船從海洋行駛到江河中時，由于F浮不變，ρ液減小，所以V排液增大，即船身稍下沉些。
（2）輪船裝滿貨物時（即滿載時）排開水的質量叫排水量。如果已知輪船的排水量和自重，就可以算出它的最大載貨量。輪船裝貨時，受到三個力的作用，即F浮=G船+G貨，由于F浮=G排液=m排液g（m排液為排水量），由此可得G貨即最大載貨量。
例題精講
[例題1]一艘潛水艇的體積為6000m3，其內部水箱的容積是2000m3，當它在水下勻速航行時，水箱正好灌滿水，（1）此時潛水艇受到的浮力是多少？（2）當潛水艇排完水箱中水時，潛水艇勻速航行時受到的浮力是多少？（海水密度為，g=10N/kg）
[解析]（1）當它在水下勻速航行時，水箱灌滿水，此時潛水艇受到的浮力，。（2）水箱內水的重力則當潛水艇排完水箱中水時，潛水艇勻速航行時受到的浮力。
[例題2]如圖是薄紙制成的下端開口容器，容器的容積為1m3，所用薄紙重量為0.5N，容器內空氣重量為____N，容器（含其內空氣）的總重量為______N（空氣密度為1.29kg/m3，g=10N/kg），為了使容器懸浮在空中，你要用________方法使容器內空氣減少，容器內空氣的重量減少______N，容器才能懸浮在空中，此時容器內空氣密度________容器外空氣密度（選填“大于”，“等于”，“小于”）。
[解析]①∵
∴容器內空氣的重力為
②容器的總重量為
③為了使容器懸浮在空中，根據物體熱脹冷縮的性質，需要采用加熱使氣體膨脹，溢出空氣的方法使容器內空氣減少；
④容器在空氣中受到的浮力為：
要使容器懸浮在空氣中，需要排出的空氣為
；此時容器和剩余空氣的平均密度等于外界空氣的密度，所以容器內空氣密度要小于容器外空氣的密度。
[例題3]歡歡利用小試管、螺母和細線制成一個“土密度計”，用如圖所示的方法測量液體的密度。“土密度計”在酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）中靜止時露出液面的高度為2cm；在水（
ρ水=1.0×103kg/m3）中靜止時露出液面的高度為3cm；在硫酸銅溶液中靜止時露出液面的高度為3.8cm。則此硫酸銅溶液的密度為________kg/m3。（解題提示：本題可忽略螺母所受浮力）
[解析]土密度計無論是在水中還是在酒精、硫酸銅溶液中，始終處于漂浮狀態，由物體的浮沉條件可知，浮力始終等于重力．也就是說土密度計在這三種液體中受到的浮力相等．就可以得到關于浮力的兩個等式：；。從密度計露出液面高度的變化可以反映出的不同，利用阿基米德原理分別把浮力表示出來，代入關于浮力的兩個等式。從此入手即可。解：土密度計在水、酒精、硫酸銅溶液中都處于漂浮狀態，所以浮力都等于重力，浮力相等．即：
設密度計平底試管的橫截面積為S，長度為L
則：、、
由阿基米德原理得：
∵∴解得：L=7cm∵∴即： 解得： [答案] 點評：此題要抓住兩個關鍵點：①土密度計在水、酒精、硫酸銅溶液中浮力相等；②密度計露出液面高度的變化可以反映出V排的不同。
[例題4]如圖是一種簡易溫度計，當外界溫度升高時，液體體積膨脹，引起液體密度變化，導致小球受到的浮力變化而運動。小球運動會引起懸掛于下端的鏈條長度發生變化，最終使小球重新懸浮在液體的某一深度，指針指示溫度值。（小球體積變化可忽略）(1)該溫度計的刻度值自下而上變? ?。(2)若該溫度計中小球的體積為3×10－3m3，20℃時容器內液體密度為0.8×103kg/m3，則此時懸浮在液體中的小球受到的浮力為多少牛？（g取10N/kg）
為了使溫度計更精確，請提出一條改進建議：__________________________________
由于外界溫度升高時，液體體積膨脹，引起液體密度變小，導致小球受到的浮力減小，鏈條拉力減小，則小球會下降，最終使小球重新懸浮液體的深度變大，所以該溫度計的刻度值向下的應是變大的，即自下而上指針指示溫度值是變小。
（2）小球排開水的體積與小球的體積相等，即V排=V球=3×10-3m3，
則F浮=ρ水V排g=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=24N
（3）該溫度計測量的原理是根據外界溫度對液體密度產生的影響，引起小球在液體所處的深度不同，從而判斷外界溫度的高低；所以小球所處的深度受液體密度的變化和金屬鏈條的彈性程度有關，所以為了小球懸浮液體的深度的變化更明顯，則可以改用熱脹冷縮更明顯的液體，或選用彈性更好更細的金屬鏈條。故答案為：（1）小。（2）懸浮在液體中的小球受到的浮力為24N；（3）改用熱脹冷縮更明顯的液體，或選用彈性更好更細的金屬鏈條
[例題5]在A、B、C三個相同的燒杯內裝有深度相同的液體，三種液體的密度關系是
ρ1=ρ2＞ρ3。將甲、乙、丙三個重力分別為G甲、G乙、G丙的實心小球分別在A、B、C的液體中，其中甲球在A中沉入液體底部，乙球在B中恰好懸浮，丙球在C中漂浮在液面上。三個球的密度分別為ρ甲、ρ乙、ρ丙，體積關系是V甲＞V乙=V丙，三個球所受浮力分別為F1、F2、F3。三個燒杯里的液體對杯底的壓強分別為p1、p2、p3。則以下判斷的關系中正確的是（　　）
A．ρ甲＞ρ乙=ρ丙 B．G甲＞G乙＞G丙 C．F1＞F2＞F3 D．p1=p2＞p3
[解析]（1）∵甲下沉，∴ρ甲＞ρ1=ρ2；?????????????∵丙漂浮，ρ丙＜ρ3，ρ2＞ρ3，∴ρ乙＞ρ丙；∴ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；故A錯誤。（2）∵V甲＞V乙，ρ甲＞ρ乙，F浮=ρ液v排g，∴F浮甲＞F浮乙，G甲＞G乙；（3）又∵V乙=V丙，∴V排乙＞V排丙 ∵ρ2＞ρ3，F浮=ρ液v排g，∴F浮乙＞F浮丙 又∵F浮乙=G乙，F浮丙=G丙 ∴G乙＞G丙 所以G甲＞G乙＞G丙；故B正確， F浮甲＞F浮乙＞F浮丙；也就是F1＞F2＞F3；故C正確。（4）因為甲下沉，乙懸浮，丙漂浮，又因為V甲＞V乙=V丙，∴V排甲＞V排乙＞V排丙，∴深度關系為hA＞hB＞hC；三個燒杯里的液體對杯底的壓強根據公式P=ρgh可知，P1=ρ1ghA；P2=ρ2ghB；P3=ρ3ghC；∴P1＞P2＞P3。故D錯誤。故選B、C。
當堂檢測：
1.一艘遠洋客輪從長江駛入東海時，它受到的浮力（ C?）。
A.變大 B.變小 C.不變 D.無法判斷
2.某些魚的沉浮靠鰾的脹縮實現。原來靜止在水中的魚（ B?）。
A.鰾膨脹時浮力小于重力會下沉 B.鰾膨脹時浮力大于重力會上浮
C.鰾收縮時浮力等于重力仍懸浮 D.鰾收縮時浮力大于重力會漂浮
此題答案為：B。解：魚體內的魚鰾里面是空氣，改變魚鰾的體積也就改變了排開水的體積（不會改變自身質量），從而達到改變所受浮力大小的目的，而控制自身的浮沉，
AB、鰾膨脹時排開液體的體積變大，浮力變大，即浮力大于重力，會上浮，故A錯誤，B正確；
CD、鰾收縮時，排開液體的體積變小，魚所受浮力小于重力會下沉，故CD錯誤。
故選B。
3.關于物體的沉浮條件及應用實例，下列分析合理的是（ ?）。
A.同一密度計在不同的液體中漂浮時，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
選項分析：A項，密度計漂浮，則由物體的沉浮條件知，重力等于浮力，密度計的重力不變，則浮力不變，故A項正確。
B項，輪船從長江駛入東海，由于東海的海水密度大于長江的河水密度，根據F浮=ρ液gV排，浮力不變，排開水的體積減小，知吃水深度變小，故B項錯誤。
C項，橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通過改變排開水的體積實現漂浮的，故C項錯誤。
D項，潛水艇在水中，排開水的體積不會改變，它靠從艙內抽入水或抽出水來改變潛水艇的重力，從而實現上浮和下沉，故D項錯誤。
綜上所述，本題正確答案為A。
4.潛水艇的截面示意圖如圖所示,它工作時可以從長江潛行到大海,其中海水的密度大于江水的密度,下列說法正確的是(?C?)

A.開始時要使潛水艇下沉,水艙應向外排水
B.當潛水艇懸浮在水中時,潛水艇總重大于同體積的水重
C.當它從長江潛行到大海時應向水艙中適當充水
D.潛水艇是靠改變自身重力和受到的浮力來實現浮沉的
5.如圖所示為中國航母“遼寧”號訓練時的圖片，當艦載戰斗機全部飛離“遼寧”號航空母艦后（ B ）
A.航母將沉下一些，所受浮力增大 B.航母將浮起一些，所受浮力減小
C.航母將沉下一些，所受浮力減小 D.航母始終漂浮，所受浮力不變
6.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
7.如圖所示,海監部門在海域防止浮標以監測水文變化,從春季至夏季,海水溫度升高,密度變小,此過程中,若浮標體積保持不變,則浮力_不變_____，浮標露出海面體積__變小_____(填“變大”、“不變”或“變小”)。
8.在學習了密度計的知識后，小明同學自制了一支密度計，通過實驗比較自制密度計與實驗室用密度計的異同。他將兩支密度計A、B分別放入甲、乙兩種液體中，觀察到密度計靜止后的現象如圖甲、乙、丙和丁所示。（兩支密度計的重力相同）
（1）觀察比較圖甲、乙可以判斷：液體????（選填“甲”或“乙”）密度大。
（2）觀察比較圖丙、丁可知，自制密度計????（選填“能”或“不能”）判斷出液體甲、乙密度的大小關系，且對比密度計A、B可知，它們的刻度線都是????（選填“均勻”或“不均勻”）的，其中自制刻度計B的刻度線間距較小，其原因是????。
解：（1）由于密度計兩次靜止時都處于漂浮，則F浮=G，即密度計在兩種液體中受到的浮力相等，都等于密度計受到的重力G，由圖知，密度計排開液體的體積：V甲排＜V乙排，由阿基米德原理可知：ρ甲＞ρ乙；（2）丙、丁兩圖通過自制密度計排開液體體積的大小也可以判斷液體密度的大小；由A、B可知，它們的刻度線是不均勻的；由圖知，A、B在甲、乙中排開液體的體積變化相等，由于自制密度計的橫截面積較大，所以其刻度線間距較小。故答案為：（1）甲；（2）能；不均勻；自制密度計B標刻度處的橫截面積較大。
能力拓展提升
9.半潛船可用來運輸超大型貨物,空載時漂浮于海面(如圖甲);裝載時需向船體水艙注水,船體重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如圖乙);待貨物被拖到甲板上方時,排出水艙中的水,船體重力減小,甲板上浮至海面,完成貨物裝載(如圖丙).半潛船在甲、乙、丙三種狀態時所受的浮力分別為F1、F2、F3,則以下判斷正確的是(??)

A.F1＞F3＞F2 B.F2＞F3＞F1
C.F3＞F1＞F2 D.F3＞F2＞F1
B.解析:據圖中船排開液體的體積關系,結合F浮=ρgV排可以比較出各自情況的浮力大小關系,進而判斷即可。
解:據圖可以知道,乙圖中半載船排開水的體積最大,其次是丙圖,甲圖排開水的體積最小,所以據F浮=ρgV排可以知道,液體的密度是相同的,試題分析：根據阿基m德原理可知，浮力等于排開的液體所受的重力；甲和乙相比，乙的排水量較大，乙的浮力大于甲；甲和丙相比，都是處于漂浮狀態，浮力都等于重力，而丙的重力大，所以丙的浮力大于甲；乙和丙相比，乙的排水量較大，所以乙的浮力大于丙；綜上所述，可知乙的浮力最大，甲的浮力最小。故乙圖中船受浮力最大,其次是丙圖,再次是甲圖,即浮力大小關系是:F2＞F3＞F1 所以B選項是正確的。
10.水平桌面上放置兩個完全相同的燒杯，燒杯內裝有密度不同的液體，將兩支完全相同的自制密度計分別放入甲、乙燒杯中，待密度計靜止后，兩燒杯液面相平（如圖所示）。下列說法中，不正確的是（ C ）
A.甲杯中液體的密度小于乙杯中液體的密度
B.密度計在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
C.甲燒杯對桌面的壓力大于乙燒杯對桌面的壓力
D.密度計在甲燒杯排開液體的質量等于密度計在乙燒杯排開液體的質量
11.有一密度計,其重力為0.01N,體積為16cm3。此密度計需有一半體積浸入液體中方能豎直地浮在液面上,該密度計可能測量的范圍是:最大為__125kg/m3____，最小為_62.5kg/m3_____。
12.“彩球溫度計”是一種家居裝飾品。如圖所示，在圓柱形玻璃容器內裝有對溫度敏感的液體，將一些體積相同的小球，按照密度大小排序，依次沉入液體中，球上標有設定好的溫度用來讀數。當外界氣溫降低時，容器內液體的體積變小、密度_不變____（填“變大”、“變小”或“不變”），小球受到的浮力變大，使沉在容器底部的一些小球依次浮起，我們就用最后浮起的小球上標記的溫度來表示外界的氣溫。根據圖中小球的位置可以判斷，浮起的三個小球中___C__（填字母）球的密度最大。
13.小明利用吸管、細銅絲、石蠟等材料自制密度計。
小明將自制的密度計放入水中，發現密度計不能直立漂浮，其原因可能是_________。
改進后小明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，如圖所示。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=__________。
（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，為此同學們提出了如下改進方案，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
答案：（1）密度計重心較高(或底端較輕)
（2）當將“密度計”放入盛水的容器時,“密度計”浸入水中的長度為L-h1;
則根據G=mg、F浮=ρ液gV排和物體的漂浮條件可以知道mg=ρ水g（L-h1）S?①
當將“密度計”放入盛待測液體的容器中,假設露出液面高度為h2,
則可以知道,mg=ρ液體g（L-h2）S??????②
聯立①②可得:ρ液體=;
（3）因為△V=Sh,所以使h變大,應減小S即可,具體做法是:用更細的吸管，故選B。
新思維挑戰
14.科技小組的同學想利用學到的浮力知識制作一個浮力秤。他們找來一個瓶身為柱狀體的空飲料瓶,剪掉瓶底,旋緊瓶蓋,在瓶蓋系系一塊質量適當的石塊,然后將其倒置在水桶里,如圖所示。使用時,只要把被測物體投入瓶中,從水面所對的刻度就可以直接讀出被測物體的質量。
a.在這里石塊的作用是什么?試應用所學物理知識分析其中的道理。b.這種浮力秤的質量刻度是均勻的嗎?為什么?c.經測量,該飲料瓶圓柱狀部分的直徑為8.0cm,當浮力秤中不放被測物體時,水面所對位置為零刻度(如圖所示)。請根據圖中標明的長度值,通過計算,在1、2、3、4各刻度線右側給浮力秤標明對應的質量值。（π取3.1,最后結果只保留整數)

a石塊受到的重力遠大于空飲料瓶受到的重力，所以浮力秤的重心較低，并低于浮力的作用點，如右圖所示，當浮力等于重力時，浮力秤將豎直漂浮在水中．如果沒有石塊，整套裝置的重心將會高于浮力的作用點，在浮力和重力的作用下，浮力秤容易歪斜，難以豎直漂浮在水中．所以石塊的作用是可以使浮力秤能夠豎直地漂浮在水中．
b、設被測物體的質量為m，飲料瓶圓柱狀部分的半徑為r，在浮力秤中放入被測物體后，瓶身浸入的深度增加值為h，則：
浮秤再次漂浮時，增大的浮力等于增大的重力：△F浮=G，
即：ρ水gπr2h=mg，
可得：h=mρ水πr2 ，
∵ρ水、π、r為定值，
∴h與m成正比，即該測量的刻度或量程是均勻的
c、∵h=mρ水πr2 ，
∴m=ρ水πr2h，其中ρ水=1.0×103kg/m3，r=4.0cm，h1=1cm，h2=2cm，h3=3cm，h4=4cm，
代入以上數據，可得對應1、2、3、4各刻度線的質量值應標記為50g、100g、150g、200g．如下如所示：
課后作業
15.水平平臺上放有個完全相同的燒杯，分別盛有甲、乙兩種液體。將質量相等、體積不等的正方體物塊M、N分別放入兩杯中，靜止時如圖所示，液面剛好相平，則下列推論不正確的是（ D?）。
A.M受到的浮力小于N受到的浮力 B.M的密度大于N的密度
C.甲液體對杯底的壓強大于乙液體對杯底的壓強
D.若將M、N同時放入甲液體中靜止時，M、N底面受到液體的壓力相等

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