9.3 研究物体的浮沉条件 第2课时（习题课）课件 (共25张PPT) 2022-2023学年沪粤版物理八年级下册

(共25张PPT)
第九章　浮力与升力
9.3 研究物体的浮沉条件
第2课时　浮沉条件的应用
1．同一艘轮船从河里驶向海里时(ρ河水＜ρ海水)，船受到的浮力________(填“变大”“变小”或“不变”)，船身会________(填“上浮”或“下沉”)一些。此轮船在靠岸装载货物的过程中，所受的浮力会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
上浮
变大
【点拨】船从河里驶向海里，船仍然漂浮，船自重不变，则该船受到的浮力不变；因为F浮＝ρ液gV排，ρ河水＜ρ海水，排开河水的体积大于排开海水的体积，所以船将上浮一些；靠岸装载货物的过程中，船自身的重力变大，处于漂浮状态，故所受的浮力会变大。
2．如图所示，用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中，此时模型受到的浮力____(填“＞”“＜”或“＝”) 重力。当通过进/排气管向瓶中打气时，瓶内气体的压强将________，模型将上浮。在上浮过程中，水对模型底部的压强将________。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)
＝
变大
变小
3．我国汉代曾发明过一种军事信号用的“孔明灯”，“孔明灯”腾空而起的原因是燃料燃烧使周围空气温度升高，密度________，从而排出孔明灯中原有的空气，使自身重力________，空气对它的浮力把它托了起来。
变小
变小
4. 人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法一如下：将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出，沉船随着浮筒一起浮起。下列说法正确的是(　　)
A．沉船在河底时，受到的浮力等于其重力
B．浮筒充满空气后，受到的浮力大于其重力
C．沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小
D．船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于它们的总重力
B
5．如图所示，棱长为4 cm、密度为2.0×103 kg/m3的立方体橡皮泥块，放在足够多的水中，沉入水底；当把它捏成一只小船(无损耗)时，便能漂浮在水面上。橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是________N，橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是________N。(g取10 N/kg)
0.64
1.28
【点拨】橡皮泥的体积V＝4 cm×4 cm×4 cm＝64 cm3＝64×10－6 m3，橡皮泥的质量m＝ρV＝2.0×103 kg/m3×64×10－6 m3＝0.128 kg；橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×6.4×10－5 m3＝0.64 N；橡皮泥小船受到的浮力F浮′＝G＝0.128 kg×10 N/kg＝1.28 N。
6．如图所示，冰山露出海面的部分只是整个冰山的一小部分，所以常有“冰山一角”的说法。冰山的质量为3×108 kg，冰山浸入海水中的体积是________m3，冰山浸入海水中的体积与总体积之比为________。(海水的密度取1×103 kg/m3，冰的密度取9×102 kg/m3，g取10 N/kg)
3×105
9∶10
【点拨】冰山浸入海水的体积为V排＝ ＝3×105 m3；冰山的重力G冰＝m冰g＝ρ冰V冰g，冰山受到的浮力F浮＝ρ水gV排，因为冰山漂浮，所以冰山受到的浮力F浮＝G冰，可得ρ水gV排＝ρ冰V冰g，
7．把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是40 g，乙杯中溢出的液体质量是50 g，若甲杯中的液体是水，则小球的质量和体积分别为(　　)
A．40 g，40 cm3 B．40 g，50 cm3
C．50 g，40 cm3 D．50 g，50 cm3
C
8．如图所示，在圆柱形木棒的一端缠绕一些细铜丝做成简易密度计(不考虑细铜丝体积)。将其放到水中静止时，测得浸入长度为H；将其放到另一种液体中静止时，测得浸入长度为h，则该液体密度ρ液＝________(用H、h和ρ水表示)。
【点拨】设木棒横截面积为S，根据物体浮沉条件可知，F浮水＝F浮液，即ρ水gSH＝ρ液gSh，解得ρ液＝ ρ水。
9．把一根蜡烛放入盛满酒精的容器中，溢出酒精的质量为4 g，则它此时受到的浮力大小为________N；若把蜡烛放入盛满水的容器中，则溢出水的质量为________g。(ρ蜡＝0.9×103 kg/m3，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
0.04
4.5
【点拨】蜡烛在酒精中受到的浮力F浮＝G排酒＝m排酒g＝0.004 kg×10 N/kg＝0.04 N；因为ρ蜡>ρ酒精，所以蜡烛在酒精中静止时处于沉底状态，故V排酒＝V蜡，V蜡＝＝ ＝5×10－6 m3＝5 cm3，蜡烛的质量m蜡＝ρ蜡V蜡＝0.9 g/cm3×5 cm3＝4.5 g；因为蜡烛的密度比水的密度小，所以蜡烛在水中静止时处于漂浮状态，所以浮力大小等于重力，m排水＝m蜡＝4.5 g。
10．为了测量硬塑料制成的锅形物体的质量和体积，先用一圆柱形容器盛满水，该容器底面积为100 cm2(壁厚度不计)。将锅形物体开口向上放入容器中，物体漂浮(如图所示)，溢出了300 cm3的水；然后慢慢翻转使物体浸没沉底，液面下降了1 cm。关于该物体，下列说法正确的是(　　)
A．m＝0.2 kg，ρ＝1.6 g/cm3
B．m＝0.3 kg，ρ＝1.5 g/cm3
C．m＝0.3 kg，ρ＝2.0 g/cm3
D．m＝0.2 kg，ρ＝1.8 g/cm3
B
【点拨】物体受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×300×10－6 m3＝3 N，因为物体漂浮，所以浮力等于重力，则物体的质量m＝0.3 kg；锅形物体的体积V＝V排－S×Δh＝300 cm3－100 cm2×1 cm＝200 cm3，物体的密度ρ＝ ＝1.5 g/cm3。
11. 某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，静止时如图所示。已知玻璃杯的质量为200 g，底面积为40 cm2，高度为15 cm。求：
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(水未进入杯内)，杯子受到的浮力。
解：杯子的重力G＝mg＝200×10－3 kg×10 N/kg＝2 N，
因为杯子漂浮在水面上，所以F浮＝G＝2 N。
11. 某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，静止时如图所示。已知玻璃杯的质量为200 g，底面积为40 cm2，高度为15 cm。求：
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。
11. 某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，静止时如图所示。已知玻璃杯的质量为200 g，底面积为40 cm2，高度为15 cm。求：
(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。
解：当液面与杯口齐平时称量最大，此时杯子仍然漂浮，有G总＝F浮′，杯子受到的浮力最大，最大浮力F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×40×10－4 m2×15×10－2 m＝6 N，此时浮力秤的总质量为m总＝ ＝0.6 kg＝600 g，则此浮力秤的最大称量为mmax＝m总－m＝600 g－200 g＝400 g。
12. 利用一根吸管制作一个简易密度计，如图甲所示。
(1)为了让吸管能竖直漂浮在液体中，应在吸管的________(填“上端”或“下端”)塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的下端封闭起来。若将它放入液体中后，还是不能竖直漂浮，请提出改进做法：_____________________________。
下端
在吸管下端继续增加铜丝
(3)为了使测量结果更准确，如何使简易密度计上两条刻度线(如0.9、1.0)之间的距离大一些？写出一种方法：___________________。
(2)通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙所示，三种刻度的标示合理的是________。
B
用更细的吸管