2022浙教版八上 科学1.3水的浮力（3）学案（含答案）

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浙教版八上 §1.3水的浮力（3） 学案
姓名
[学习目标]
1、知道物体的浮沉条件与物体重力关系
2、知道物体的浮沉条件与物体密度关系
一、知识点梳理：
知识点1、活动：
将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋 。但逐渐将食盐溶解在水中后，鸡蛋先出现的现象是 ，继续溶解食盐，鸡蛋最终 。
这个现象说是明，同一个物体在不同液体中 ；
知识点2、物体在液体中的运动状态
1、上浮、漂浮：物体在液体中向上运动，直到 时静止，这种状态称漂浮；此时V排 V物；
2、下沉、沉底：物体在液体中向下运动，直到 时静止，这种状态时V排 V物；
3、悬浮：物体在液体中间任何位置平衡，既不 也不 ，称为悬浮，此时V排 V物；
知识点3、物体浮沉时，F浮与G物的关系
当一个物体浸没在液体中时，这个物体受到重力和浮力。根据运动和力的关系可知：
（1）当浮力小于重力时，物体 ，最后 ；
（2）当浮力大于重力时， 物体 ，最后 ；
（3）当浮力等于重力时，物体 在液体中。
知识点4、物体浮沉时，F浮与ρ液关系
（1）当浮力小于液体密度时，物体 ；
（2）当浮力大于液体密度时， 物体 ，最后 ；
（3）当浮力等于重力时，物体 在液体中。
知识点5、根据浮沉条件计算浮力
（1）当物体漂浮或悬浮时，利用二力平衡条件求浮力：F浮 G物；
（2）当物体非漂浮或悬浮时，利用阿基米德原理公式求浮力：F浮＝ 。
二、例题讲解
例题1、某兴趣小组同学制作的潜水艇模型如图所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸掉少量气体，烧瓶将会( )
A.稍上浮，但最终悬浮在液体中 B.上浮，最终漂浮在水面上
C.稍下沉，但最终悬浮在液体中 D.下沉，最终沉到水底
（例题1图） （例题2图）
例题2、如图所示，把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中，下列判断正确的是（ ）
A. 这个密度计在甲液体中受到的浮力较大 B. 这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C. 甲种液体的密度较大 D. 密度计B处的刻度值应大于A的处的刻度值
例题3、如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的饮料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。根据上述实验现象可以推测( )
A.液体对容器侧壁有压力
B.液体压强大小与深度有关
C.物体在空气中也会受到浮力作用
D.物体在液体中受到浮力是由于下表面压力大于上表面压力
（例题3图） （例题4图）
例题4、如图所示，有一木块（密度ρ木）浮在水面，当用一铁块A（密度ρ铁）放在上面时，木块恰在水面下，如图甲所示，当用另一铁块B（密度ρ铁）吊在木块下时，木块也恰在水面下，如图乙所示。设水的密度为ρ，则VA:VB=（ ）
A. （ρ铁-ρ）/ρ铁 B. （ρ铁+ρ）/ρ铁 C. （ρ铁－ρ）/ρ D. ρ/ρ铁
例题5、如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M，M与容器底部不密合。请回答下列问题：
（1）当t＝140s时，物块M在水中处于________（选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态；
（2）当t＝140s时，水对容器底部的压力大小是多少？
（3）图乙中a的值是多少？
三、随堂练习：
1、据史书记载，我国宋朝治平年间，在今陕西境内发生了一次大洪水，洪水将固定浮桥用的八尊沉重的铁牛冲入了河底。当时有一个叫怀丙的人巧妙地将铁牛打捞了起来：把拴在一起的两艘大木船装满沙子，然后用绳索一端系住铁牛，拉紧后另一端拴在船上。把沙子卸入河中，铁牛就被拉起来了。以下判断正确的是(　　)
A．铁牛浸没后，随着深度增加，所受的浮力增大
B．铁牛沉在河底只受到重力和浮力
C．用两艘大木船并装满沙子，是为了减小浮力
D．卸下沙子的过程中，当木船排开水的体积减小时，铁牛就会被拉起
2、关于物体的浮沉，以下说法正确的是（　　）
A. 气球可以飘在空中，是因为气球内气体的密度小于空气的密度
B. 潜水艇能下潜，是因为潜水艇内液体的密度大于周围水的密度
C. 轮船能漂浮在水面上，是因为轮船排开水的重力大于轮船本身的重力
D. 水中的西瓜漂浮，梨子沉底，是因为西瓜受到的浮力大
3、关于物体的浮与沉，下列说法中正确的是（　　）
A. 浮在液面上的物体所受的浮力大于重力
B. 浮体材料的密度一定小于液体的密度
C. 密度等于液体密度的实心球能浮出液面
D. 材料密度大于液体密度的物体能浮在液面上时，一定是空心的
4、如图，水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙，盛有适量的水，把一个橡皮泥做的小船放入乙后，小船处于漂浮状态，此时两鱼缸内的水面相平。把它们分别放在台秤上，则台秤的示数（ ）
A. 甲放上时大 B. 乙放上时大 C. 甲和乙放上一样大 D. 无法判断
5、放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中，正确的是（ ）
A. 在露出水面之前，木块所受浮力增大
B. 木块的密度为0.6克/厘米3
C. 木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强不相同
D. 当木块漂浮时，向水中一直加入食盐，木块排开液体体积一直变小
6、学习浮力时，张老师利用一杯水和一只空牙膏袋，给同学们做了一个简单的实验，极大的提高了同学们学习物理的热情。他取-只空牙膏袋，第一次把它挤瘪，第二次将它撑，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图所示。下列说法中正确的是( )
A.两次牙膏袋的质量相等，体积相等，因此两次牙膏袋的平均密度ρ甲=ρ乙
B. 甲图中浮力小于重力，乙图中浮力等于重力，因此两次所受的浮力F甲C. 甲图中浸没，乙图中只有部分浸入，因此两次排开水的体积V甲>V乙
D.甲、乙两图浸入体积相等，因此两次杯底受到水的压强p甲=p乙
（第6题图） （第7题图）
7、放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体， 现将两个相同的物块分别放在两容器中，当物块静止时，两容器中的液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则(　　)
A．甲容器中的液体密度大 B．乙容器中物块排开液体的重力较大
C．甲容器中物块受到的浮力大 D．乙容器底部受到液体的压力大
四、课后巩固：
1、关于浮力，下列说法中正确的是（ ）
A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬
C. 浮沉在容器底部的物体一定不受浮力
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
2、 “膨化”处理的饲料投入水中后能够漂在水面上较长时间，这是因为它的(　　)
A．质量变大　　　　 B．体积变小 C．密度变大 D．密度变小
3、一支密度计分别放入甲、乙两种液体中，静止时位置如图所示。若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。下列说法正确的是(　　)
A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．ρ甲＜ρ乙 D．ρ甲＞ρ乙
（第3题图） （第4题图）
4、如图A、B、C三个实心小球，其中A与B体积相等，B与C质量相同；将三个小球放入水中静止不动时，A球漂浮、B球悬浮、C球沉底。则下列判断中正确的是（ ）
A. 它们在水中的体积关系是：VA＜VB=VC B. 它们的重力关系是：GA＞GB=GC
C. 它们的密度关系是：ρC＞ρB＞ρA D. 它们所受的浮力关系是：FA=FB=FC
5、如图，台秤的托盘上一个装有水的烧杯，一个不吸水的木块下面用细线悬挂一个实心铁球，木块仍浮在水面上。下列各种说法中正确的是（ ）
A. 木块的重力等于木块所受的浮力 B. 铁球的重力一定大于木块的重力
C. 剪断细线前后，台秤示数不变 D. 剪断细线前后，容器底部所受水的压强不变
（第5题图） （第6题图）
6、如图所示的圆柱形容器中装有适量的水，现将密度为0.6×103kg/m3的木块A放入容器中，静止后在木块上轻放一个物块B(VA=2VB)，静止时A的上表面刚好与水面相平，若将物块B从A上拿下投入水中，静止时物体B处于什么状态，此时容器中水面会怎样变化( )
A.悬浮下降 B.漂浮 C.沉底 D.无法判断
7、如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块下表面所受的压强相比较，正确的是( )
A.P甲>P乙>P丙 B.P甲=P乙>P丙 C.P甲8、如图所示，用两支完全相同的密度计a、b分别测甲、乙两相同容器中的液体密度，两支密度计上端恰好相平，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲液体的密度较大 B. b密度计所排开的液体重力较大
C. a密度计下端受到的液体压强较大 D. 乙烧杯底部所受液体压强较大
（第8题图） （第9题图）
9、 如图所示，水平桌面上放置一个电子秤，电子秤上有一盛水的溢水杯，杯内水面跟溢水口相平．现用弹簧测力计悬挂一个圆柱体铝块，将铝块缓缓地浸入水中，直到铝块完全浸没在水中为止，整个过程铝块未接触杯底和侧壁．则从铝块下表面开始接触水面到上表面刚没入水中的过程中（ ）
A.测力计的示数变小，电子秤的示数变大 B.测力计的示数变小，电子秤的示数不变
C.测力计的示数变大，电子秤的示数变小 D.测力计的示数变大，电子秤的示数不变
10、把一个小球轻轻放入盛满水的容器中，溢出200 g水，则小球的质量(　　)
A．一定等于200 g 　　 B．一定大于200 g
C．小于或等于200 g 　 D．大于或等于200 g
11、小明用空塑料瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在塑料瓶内的水面上，塑料瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压塑料瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法中错误的是( )
A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B.无论怎样挤压塑料瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C.“浮沉子”上浮时，小玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”的浮沉原理相同
（第11题图） （第12题图）
12、如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1:3;在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB),A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，则它静止时将( )
A.悬浮 B.漂浮 C.沉底 D.无法判断
13、“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30m3,空载时质量约为22t,最大荷载240kg。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少需注入多少立方米的水？(海水密
度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
参考答案：
一、知识点梳理：
知识点1、
活动： 将沉入杯底 悬浮在盐水中 上浮到液面 可能沉也可能浮
知识点2、
1、露出一部分体积 小于
2、压在容器底 等于
3、露出液体 压底 等于
知识点3、
（1）下沉 压在容器底 （2）上浮 漂浮在液面 （3）悬浮
知识点4、
（1）上浮，直到漂浮 （2）下沉 沉底 （3）悬浮
知识点5、求浮力
（1）等于 （2）ρ液gV排液
二、例题讲解：
例题1、D
解析：原来烧瓶处于悬浮状态，则烧瓶与水的总重力等于它受到的浮力； 若从A管吸气，瓶内气压减小，大气压将水压入瓶内，水进入烧瓶内后，瓶的自身重力增大，体积不变、浮力不变，自重大于浮力，将下沉。 那么烧瓶会下沉，最终沉到水底。
例题2、C
解析：密度计始终在液面上漂浮，根据二力平衡的知识可知，它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力保持不变，故A、B错误；
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当浮力相等时，物体排开液体的体积与液体密度成反比。因为排开液体的体积V甲排ρ乙 ， 故C正确；
在密度计上，刻度越靠下，排开液体的体积越小，而液体密度越大，则从上到下，刻度值逐渐增大，即B处的刻度值小于A处的刻度值，故D错误。
例题3、D
解析：手没有堵住瓶口时，乒乓球上表面受到向下的压力，而下表面没有水，没有受到向上的压力。当用手堵住瓶口时，乒乓球的下表面有水，且水的深度大于上表面水的深度，那么下表面受到水的压力大于上表面压力，于是产生了向上的浮力，故D正确，而A、B、C错误。
例题4、A
解析：根据甲可知，铁块A和木块在水面漂浮， 则浮力F甲=GA+G木 ； ρgV木=ρ铁gVA+G木 ①；
根据乙可知，铁块B和木块在水面悬浮，则浮力F乙=GB+G木 ； ρg（V木+VB）=ρ铁gVB+G木 ②；
②－①得到：ρgVB=ρ铁g（VB-VA）； ρVB=ρ铁（VB-VA）； ρ铁VA=（ρ铁-ρ）VB；
解得：VA：VB=（ρ铁-ρ）：ρ铁。
例题5、（1）漂浮 （2）15N （3）8cm
解析：（1）在开始的一段时间内，物块受到的浮力小于重力，它在容器底部保持不动，由于它占据了部分体积，因此水面上升速度较快。当物块受到的浮力等于重力时，它在水面保持漂浮状态，即随着水面的上升而上升；由于此时它不再占有下面的体积，因此水面上升较慢，据此分析物体为漂浮；（2）解：当t=140s时，容器中水重G水=ρ水gV水 =1000kg/m3×10N/kg×7×10-4m3=7N
F=G水+GM=7N+8N=15N （3）解：由图像分析可知，当t=40S时，物块M刚好处于漂浮状态， 则F浮= GM=8N；可得V排=F浮/ρ水g=8N/1000kg/m3×10N/kg=800cm3 代入可解得a=8cm
三、随堂练习：
1、D 2、A 3、D 4、C 5、 C 6、B 7、A
四、课后巩固：
1、B 2、 D 3、C 4、C 5、 C 6、B 7、A
8、D 9、B 10、D 11、B 12、B
13、(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力：F浮= G空载=m空载g= =22×103kg×10N／kg＝2.2×105kg ;(2)满载时需要下沉时潜水器排开海水的体积V排＝V船＝30m3,此时F浮 =p海gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N，满载总重力G满＝m满9=(22×103kg+240kg)×10N/kg=2.224×105N,G注水＝F 浮-G满=3×105N-2.224×105N×7.76×104N，则由G=mg=pgV可得注入水的体积：V法入=G注入/P水g, (7.76×104N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)。答：(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N;(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，至少注入7.76m3的水。
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