【新教材】教科版八年级下册 10.4 沉与浮 学案 (有答案)

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【学习目标】
理解物体的浮沉条件，能根据物体的重力和浮力大小关系判断物体的浮沉状态。
了解浮沉条件在生活、生产中的应用，如轮船、潜水艇、气球和飞艇等，培养将物理知识应用于实际的能力。
重点：物体浮沉条件的理解与应用，通过实验和实例分析，明确物体在不同液体环境中上浮、下沉、悬浮或漂浮的条件。
难点：从力和物体运动状态的关系角度，深入理解物体浮沉条件的本质，能区分上浮、漂浮、下沉、悬浮等状态下物体受力的特点和运动趋势。
【自主学习】
1.浮沉条件：
（1）前提条件：物体 在液体中，且只受 和 。
（2）请根据示意图完成下空。
F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物
m排 m物 m排 m物 m排 m物 m排 m物 m排 m物
ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物
（3）物体实现浮沉的方法：
①取一枚新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水中沉浮的情况。向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察到鸡蛋怎样运动 如果再加些清水，又会发生什么现象
②按图自制一个潜艇模型(为保持试管稳定，试管上可绕些铁丝)。把模型浸在水中，从管中抽气模型将怎样运动 向试管中打气模型又会怎样
2.浮力的应用
（1）轮船：
A.工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成 的，使它能够 ，据此人们用密度大于水的钢铁制造了轮船
B.排水量： 。单位：
由排水量m排可计算出：
排开液体的体积V排= ；排开液体的重力G排 =
轮船受到的浮力F浮= ；轮船和货物共重G=
（2）潜水艇：
A.工作原理：潜水艇的下潜和上浮是通过 来改变 来实现的。
B.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或排水的多少
（3）气球和飞艇：
A.工作原理：气球是利用 升空的。气球里充的是密度 （选填“大于”“等于”“小于”）空气的气体。
如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为 。
B.思考：取一个大的轻纸袋，用细铁丝编一个简单的小筐，再用几条胶带把小筐挂在纸袋下面，筐里面放一团用酒精浸湿的棉花。把热气球拿到室外，点燃酒精棉，热气球就能慢慢升起来。和同学进行讨论、交流，解释热气球为什么会升起来。假如由你来设计一个带吊篮的热气球，为了使它能降回地面，你打算采用什么办法
（4）密度计：
A.原理：利用 来进行工作。
B.构造：下面的铅粒能使密度计直立在液体中。
C.刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越，刻度特点： 。
（5）浮船打捞
借浮力起重，是我国古代的一个创造。900多年前，僧人怀丙让人把两艘很大的木船并排拴在一起，船上装满了泥沙，将铁索一端拴在船上，另一端系在铁牛上，然后把船上的泥沙卸到河里，打捞起沉落江中的万斤大铁牛这一方法一直沿用至今。
请你利用受力分析的方法分析打捞的过程
【课堂练习】
1.将重为4 N、体积为6×10－4 m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g。若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是(　　)
A.物体上浮，F浮＝6 N B.物体悬浮，F浮＝4 N
C.物体漂浮，F浮＝4 N D.物体沉在水底，F浮＝6 N
2.质量分布均匀的A、B两个实心正方体（VA＞VB），放置在盛水的容器中。静止时如图所示：现将A、B捞起后放置在水平桌面上，比较A、B在水中受到的浮力FA、FB，和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系，正确的是（　）。
A.FA＜FB，pA＞pB B.FA＞FB，PA＜PB C.FA=FB，pA＜PB D.FA＞FB，pA＞pB
3.如图所示，两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲，乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球，a球漂浮在液面上，b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面，且两种液体对容器底的压强相等。则（ ）
A.两种液体的密度ρ甲＝ρ乙
B.两种液体的质量m甲＝m乙
C.两个小球所受的重力Ga＞Gb
D.两个小球所受的浮力Fa＜Fb
4.水平桌面上两只完全相同的杯子里，分别盛有甲、乙两种不同液体。把两个完全相同的小球分别放入甲、乙两种液体中，静止后，在甲液体中的小球沉底，在乙液体中的小球悬浮，此时两个杯中的液面恰好相平。如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体中小球受到的浮力小于乙液体中小球受到的浮力
D.盛甲液体的杯子对桌面的压强等于盛乙液体的杯子对桌面的压强
5.如图所示是甲、乙两种物质的m﹣V图象，用这两种物质按一定比例混合制成实心小球，并将其放入水中。下列分析正确的是（ ）
A.若甲、乙物质质量相等，则实心小球将沉入水底；
B.若甲、乙物质体积相等，则实心小球静止时漂浮于水面；
C.若实心小球悬浮在水中，则甲、乙物质体积比为5：3；
D.若实心小球悬浮在水中，则甲、乙物质质量比为3：2
6.2021年4月，海南舰在三亚某军港交接入列。海南舰作为海上大型作战平台，备受关注。下列说法正确的是（　　）
A.海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，受到的浮力不变
B.在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛是静止的
C.舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理跟家用电风扇原理相同
D.因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时要保持一定的距离
【课后巩固】
考点1：物体的沉浮条件
在寓言故事《乌鸦喝水》中，乌鸦把小石块投入瓶中而喝到了水，如图所示。水中石块受到的浮力 它受到的重力（选填“大于”“小于” 或“等于”）；水面上升过程中，水对瓶底的压强 。（选填“增大”“减小”或“不变”）
刚倒入玻璃杯中的雪碧会产生很多小气泡。此时，将一些葡萄干加入杯中，有些葡萄干会沉入杯底，这些葡萄干表面因吸附足够的小气泡，受到的浮力 重力，从而上浮；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致它们受到的浮力 重力，于是又沉入杯底。
3.“独竹漂”是一项民族传统体育项目。若表演者脚下的楠竹的质量为12kg，此时排开水的体积为0.06m3，则楠竹受到的浮力为 N，运动员和手中细竹竿共重 N。(ρ水=1.0×103 kg／m3，g取10N／kg)
4. 鱼缸中装满水，在水中轻轻放入一只小船，小船漂浮在水面上，从鱼缸中溢出5×10-4m3的水，则小船受到的浮力是 N，小船所受的重力与浮力的关系是 (g＝10N/kg)。
5.一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小________，它受到的浮力_______，它排开水的体积________。（填“变大”、“变小”或“不变”）
同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底，如图所示。由此可知（ ）
A.甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力
B.乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力
C.甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等
D.乙图中的液体是盐水
7. 将小铁块和小木块放入一盆水中，结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底。就此现象，下列分析正确的是（ ）
A.木块受到浮力，铁块不受浮力
B.铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力
C.木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力
D.木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力
8. 将一块质地均匀的实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则（ ）
A.大块沉入杯底，小块漂在水面上 B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都漂在水面上 D.大块、小块都悬浮在水中
9. 用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片，然后盖上盖子并密封，投入江中，就能漂浮在水面上，成为“漂流瓶”。如果漂流瓶从长江漂入大海，漂流瓶所受的浮力及它露出水面的体积变化情况是（海水密度大于河水密度）（ ）
A.浮力变大，露出水面体积不变 B.浮力不变，露出水面体积变大
C.浮力不变，露出水面体积变小 D.浮力变小，露出水面体积变大
10. 端午节那天，艾欣发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面，如图所示。若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是（ ）
A.甲的质量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力
C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力大于重力
11. 如图所示，在水槽中有质量相等的甲、乙两个小球。甲球漂浮在水面，乙球悬浮在水中。它们受到的浮力分别为F甲和F乙。下列关于甲、乙受到的浮力的说法，正确的是（ ）
A.F甲＞F乙 B.F甲＜F乙 C.F甲＝F乙 D.F甲＜F乙
12. 欣欣将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了100cm3的水，则物体（ ）（g取10N/kg）
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中 C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力
13. 如图所示，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刚好相平。然后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.甲或乙放上一样大 D.无法判断
考点2：控制沉与浮
潜水艇两侧有水舱，向水舱中充水时，潜水艇的重力逐渐 ，当潜水艇的重力等于它排开的水重力时，潜水艇可以 在水中，当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时，潜水艇的重力 ，从而使重力 浮力而上浮，所以潜水艇是通过改变
来实现上浮和下沉的。
(
第
3
题图
)
元宵佳节，许多人燃放孔明灯祈福，如图所示。孔明灯上升时，灯罩内的气体密度________（选填“大于”、“小于”或“等于”）灯罩外的空气密度。
欣欣用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管（或塑料管）、容器和水等，按图制作了一只潜水艇模型。为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处 （选填“吹气”或“吸气”），潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强 （选填“减小”“不变”或“增大”）。
丙4444. 如图所示，盛热水的茶杯中有一片茶叶上附有两个球形气泡，此时它恰好处于悬浮状态，茶叶与两气泡的总体积为1×10-8m3，则这片茶叶的重力为________。（g＝10N/kg）
我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“辽宁号”号训练时的图片， 当飞机飞回航母后（ ）
A.航母将浮起一些，所受浮力减小 B.航母将沉下一些，所受浮力增大
C.航母将沉下一些，所受浮力减小 D.航母始终漂浮，所受浮力不变
6. 艾艾同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是( )
A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B.向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮
D.潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定
7. 欣欣在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船，把它们放在盛有水的水槽中，然后往小船内放入不同质量的物体，它们均能漂浮在水面上，如图所示。针对此现象，下列说法正确的是（ ）
A.三只小船受到的浮力相等
B.三只小船底面受到的压力相等
C.小船所装物体越重，受到的浮力越大
D.小船所装物体越轻，受到的浮力越大
8. 饺子刚下锅时沉入水底，煮熟后会漂起来，是因为（ ）
A.饺子的重力减小了 B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变，浮力增大 D.饺子的重力和浮力都减小了
9. 向一个质量可以忽略不计的薄壁塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭，把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中，所受浮力分别为F甲、F乙，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A.ρ甲大于ρ乙　F甲大于F乙　
B.ρ甲小于ρ乙　F甲大于F乙
C.ρ甲大于ρ乙 ρ乙小于ρA
D.ρ甲小于ρ乙　ρ乙大于ρA
把一小球放入装满水的溢水杯中，它沉没于杯的底部，从杯中溢出8g的水，已知水的密度为1.0g/㎝3，则小球的体积为_______cm3，若在杯中加满浓盐水，再将该小球轻轻放入杯中，它漂浮在液面上，从杯中溢出盐水的质量______8g（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
2. 有一体积为0.1m3的冰块漂浮在水面上（ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）则该冰块（ ）
A.总重量是1×103N B.浸入液面以下的体积是0.08m3
C.水上部分体积占总体积的1/9 D.受到的浮力是9×102N
3. 如图所示，为我国古代船工打捞深水中重物（铁牛）的示意图，船工先将绳索的一端捆牢铁牛，另一端捆在两木船间的大木头上，使绳索绷紧，然后将船上的沙土逐渐抛入水中，从船工开始抛沙土到铁牛即将离开河床的过程中（假设水面的升降忽略不计，铁牛位置不变，绳索不可伸长）。以下物理量，始终不发生变化的是（ ）
A.铁牛和船（含船上人、木头及剩余沙土）受到的总重力
B.船（包括船上的人、木头及剩余的沙土）受到的浮力
实验物品 密度ρ(kg／cm3)
壹元硬币 7.2
橡皮 1.3
塑料 0.9
泡沫 0 l
蜂蜜 2.0
水 1.0
菜油 0.8
C.绳索对铁牛的拉力
D.铁牛对河床的压强
4. 透明玻璃杯中装有三种液体和四
个实心固体，静止时如图所示，
它们的密度如右表所示。其中固
体C和液体2分别是（ ）
A.塑料、水 B.塑料、菜油
C.橡皮、水 D.橡皮、蜂蜜
5. 金属箔是由密度大于水的材料制成的。欣欣取一片金属箔自己做成中空的筒，放在盛有水的烧杯中，发现它漂浮在水面上，然后她再将此金属箔揉成团放入水中，金属箔沉入水底。比较前后两种情况，下列说法正确的是（ ）
A.金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B.金属箔漂浮时受到的浮力与它沉底时受到的浮力相等
C.金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力
D.金属箔沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
1. 浮沉条件
（1）浸没；重力；浮力
（2）从左到右、从上到下依次为：>；=；<；>；<；>；=；<；>；<；>；=；<；>；<
（3）①鸡蛋在清水中下沉，向水中加盐并搅拌，鸡蛋会上浮；再加清水，鸡蛋会下沉。
②从管中抽气，模型下沉；向试管中打气，模型上浮。
2. 浮力的应用
（1）A.空心；排开更多的水
B.轮船满载时排开水的质量；吨（t）；；；；
（2）A.改变自身重力；自身重力
（3）A.空气的浮力；小于；飞艇
B.点燃酒精棉，纸袋内空气受热膨胀，密度变小，小于外界空气密度，从而产生向上的浮力使热气球升起来。为使热气球降回地面，可以停止加热，让热气球内空气冷却，体积缩小，浮力减小，当浮力小于重力时，热气球就会降回地面。
（4）A.物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理
C.大；刻度不均匀，上疏下密
（5）两艘木船装满泥沙时，整体重力较大，处于漂浮状态，此时浮力等于重力。把泥沙卸到河里，船的重力减小，因为浮力不变（始终等于船和泥沙、铁索、铁牛整体的重力），根据，浮力不变，液体密度不变，不变，所以船排开水的体积减小，船会上浮，通过绳索对铁牛施加向上的拉力，当拉力逐渐增大到大于铁牛重力时，铁牛就被打捞起来。
【课堂练习】
1. C 2. B 3. C 4. C 5. D 6. D
【课后巩固】
基础练习
考点1：物体的沉浮条件
1. 小于；增大 2. 大于；小于 3. 600；480
4. 5；平衡力 5. 不变；不变；变大
6. B 7. B 8. D 9. B 10. C 11. C 12. C 13. C
考点2：控制沉与浮
1. 增大；悬浮；减小；小于；自身重力 2. 小于
3. 吸气；增大 4. 1×10 N
5. B 6. B 7. C 8. C 9. D
能力提升
1. 8；大于 2. D 3. A 4.A 5.D
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