第3节 水的浮力
第1课时 阿基米德原理
1．浮力的定义：一切浸入液体(气体)的物体都受到__液体(气体)对它竖直向上的力__叫浮力。
2．浮力方向：__竖直向上__，施力物体：__液(气)体__
3．浮力产生的原因(实质)：液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力，__向上、向下的压力差__即浮力。
4．阿基米德原理：
(1)内容：__浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力__。
(2)公式表示：F浮＝G排＝ρ液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的__密度__和物体__排开液体的体积__有关，而与物体的__质量、体积、重力、形状、浸没的深度__等均无关。
(3)适用条件：__液体(或气体)__。
1.二战时期，德国纳粹一潜水艇在下潜过程中，撞到海底被搁浅(潜水艇的大半身已被淤泥浸没)而不能浮起来，这是因为( C )
A.有浮力，但浮力小于重力
B.有浮力，且浮力等于重力
C.潜水艇底部没有水进入，不产生向上的浮力
D.机器坏了，不产生浮力
2．下列应用了浮力知识的是 ( A )
A．热气球 B．飞机的机翼“上凸下平”
C．拦河大坝上窄下宽 D．医用注射器
3．将重为6 N的物体浸没在水中，它排开水的重是5 N，则物体在水中受到的浮力是 ( B )
A．6 N B．5 N C．1 N D．11 N
4．两物体分别挂在弹簧测力计下，将它们同时浸没在水中，两弹簧测力计的示数减小值相同，则两物体一定具有相同的 ( B )
A．密度 B．体积 C．质量 D．重力
5.浸没在液体中的物体受到的浮力大小决定于( C )
A.物体在液体里的深度
B.物体的体积和形状
C.物体的体积和液体的密度
D.物体的密度和液体的密度
6.关于浮力，下列说法不正确的是( C )
A.在液体中的物体不一定受到浮力
B.浮力大小与受到浮力的物体的运动状态无关
C.沉下去的物体受到的浮力一定比浮上来的物体受到的浮力小
D.体积相等的铁球和木球都浸没在水中，它们受到的浮力一样大
7．天平左盘的盛水容器与右盘砝码平衡，用手指轻轻浸入盛水容器中，手指不接触容器且无水溢出(如图1－3－1所示)，天平的平衡状况是 ( A )
图1－3－1
A．左盘下沉 B．右盘下沉 C．保持平衡 D．都有可能
8．如图1－3－2所示，将一重27 N的金属块浸没水中，静止时弹簧测力计的示数是17 N，则它受到的浮力为__10__N；物体的体积是 1×10－3 m3。现将它浸没在另一种液体中，静止时弹簧测力计的示数为15 N，则液体的密度为__1.2×103__kg/m3。
图1－3－2
9．小王在研究浸在液体中的物体所受的浮力的规律，做了如图1－3－3所示的实验。分析比较图中有关数据可知：物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度__无关__，与排开液体的体积 有关 (选填“有关”或“无关”)，物体浸没时所受到的浮力为__2_N__，物体的体积为__2×10－4__m3。(设g＝10 N/kg)
图1－3－3
10.如图1－3－4所示，金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，气泡受到水的压强将 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)；气泡受到水的浮力将 增大 (填“变大”“变小”或“不变”)。
图1－3－4
11.我们平时的观察发现，在水中的铁块、铝块总要下沉，而干木块总要上浮，是不是木块的浮力大些的缘故呢？如图1－3－5所示，体积相同的铁球、铝球和木块，浸没在水中，则比较它们受到的浮力( D )
图1－3－5
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
12.边长为a的长方体铁块，按图1－3－6甲所示从下表面与水刚刚接触处下放至图中2a深度。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F与铁块下表面浸入液体深度h关系的图像是( A )
图1－3－6
A B C D
乙
图1－3－6
13.如图1－3－7所示，一小球分别放入甲、乙、丙三种不同的液体中，由图示情况可知，三种液体的密度大小关系是( D )
图1－3－7
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲＝ρ乙＝ρ丙
C.ρ甲>ρ丙>ρ乙 D.ρ甲>ρ乙>ρ丙
14．如图1－3－2所示，台秤上放一个装有水的杯子，通过固定在台秤上的支架用细线悬挂一小球，球全部浸没在水中，平衡时台秤的示数为某一数值，今剪断悬线，在球下落但还没有到达杯底的过程中，若不计水的阻力，则台秤的示数将 ( C )
图1－3－2
A．变大 B．变小 C．不变 D．不能判定
15.一张总体积为0.3 m3的质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入水中时，床垫有体积浸入水中，若g取10 N/kg，求：(1)此时床垫受到的浮力多大？
(2)床垫的重力和浮力哪个大？为什么？
【解析】 (1)F浮＝ρgV排＝600 N。
(2)一样大。因为床垫是浮在水面的(即处于静止状态)，
所以受到重力和浮力是一对平衡。
16．如图1－3－11是某同学探究“阿基米德原理”的实验步骤示意图。
图1－3－11
(1)图(a)是为了测量物体的__重力__的大小；图(c)中弹簧测力计的示数比图(a)中弹簧测力计的示数__小__(选填“大”或“小”)，通过两次示数差可以求出浮力的大小。
(2)图中的实验步骤不完整，为比较浮力和物体所排开的液体受到的重力的大小，必须在图(b)所示的步骤之前，添加一个“用弹簧测力计测出__空小桶__重力大小”的步骤。
17.船舶在航行时，靠近岸边往往会“搁浅”，某同学想：是不是水太少产生的浮力就小？那么，重100 N水可以产生的最大浮力为( D )
A.一定小于100 N B.一定大于100 N
C.一定等于100 N D.可以大于100 N
第3节 水的浮力
第1课时 阿基米德原理
1．浮力的定义：一切浸入液体(气体)的物体都受到____叫浮力。
2．浮力方向：____，施力物体：____
3．浮力产生的原因(实质)：液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力，____即浮力。
4．阿基米德原理：
(1)内容：____。
(2)公式表示：F浮＝G排＝ρ液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的____和物体____有关，而与物体的____等均无关。
(3)适用条件：____。
1.二战时期，德国纳粹一潜水艇在下潜过程中，撞到海底被搁浅(潜水艇的大半身已被淤泥浸没)而不能浮起来，这是因为( )
A.有浮力，但浮力小于重力
B.有浮力，且浮力等于重力
C.潜水艇底部没有水进入，不产生向上的浮力
D.机器坏了，不产生浮力
2．下列应用了浮力知识的是 ( )
A．热气球 B．飞机的机翼“上凸下平”
C．拦河大坝上窄下宽 D．医用注射器
3．将重为6 N的物体浸没在水中，它排开水的重是5 N，则物体在水中受到的浮力是 ( )
A．6 N B．5 N C．1 N D．11 N
4．两物体分别挂在弹簧测力计下，将它们同时浸没在水中，两弹簧测力计的示数减小值相同，则两物体一定具有相同的 ( )
A．密度 B．体积 C．质量 D．重力
5.浸没在液体中的物体受到的浮力大小决定于( )
A.物体在液体里的深度
B.物体的体积和形状
C.物体的体积和液体的密度
D.物体的密度和液体的密度
6.关于浮力，下列说法不正确的是( )
A.在液体中的物体不一定受到浮力
B.浮力大小与受到浮力的物体的运动状态无关
C.沉下去的物体受到的浮力一定比浮上来的物体受到的浮力小
D.体积相等的铁球和木球都浸没在水中，它们受到的浮力一样大
7．天平左盘的盛水容器与右盘砝码平衡，用手指轻轻浸入盛水容器中，手指不接触容器且无水溢出(如图1－3－1所示)，天平的平衡状况是 ( )
图1－3－1
A．左盘下沉 B．右盘下沉 C．保持平衡 D．都有可能
8．如图1－3－2所示，将一重27 N的金属块浸没水中，静止时弹簧测力计的示数是17 N，则它受到的浮力为____N；物体的体积是m3。现将它浸没在另一种液体中，静止时弹簧测力计的示数为15 N，则液体的密度为____kg/m3。
图1－3－2
9．小王在研究浸在液体中的物体所受的浮力的规律，做了如图1－3－3所示的实验。分析比较图中有关数据可知：物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度____，与排开液体的体积(选填“有关”或“无关”)，物体浸没时所受到的浮力为_____，物体的体积为____m3。(设g＝10 N/kg)
图1－3－3
10.如图1－3－4所示，金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，气泡受到水的压强将(填“变大”“变小”或“不变”)；气泡受到水的浮力将(填“变大”“变小”或“不变”)。
图1－3－4
11.我们平时的观察发现，在水中的铁块、铝块总要下沉，而干木块总要上浮，是不是木块的浮力大些的缘故呢？如图1－3－5所示，体积相同的铁球、铝球和木块，浸没在水中，则比较它们受到的浮力( )
图1－3－5
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
12.边长为a的长方体铁块，按图1－3－6甲所示从下表面与水刚刚接触处下放至图中2a深度。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F与铁块下表面浸入液体深度h关系的图像是( )
图1－3－6
A B C D
乙
图1－3－6
13.如图1－3－7所示，一小球分别放入甲、乙、丙三种不同的液体中，由图示情况可知，三种液体的密度大小关系是( )
图1－3－7
A.ρ甲<ρ乙<ρ丙 B.ρ甲＝ρ乙＝ρ丙
C.ρ甲>ρ丙>ρ乙 D.ρ甲>ρ乙>ρ丙
14．如图1－3－2所示，台秤上放一个装有水的杯子，通过固定在台秤上的支架用细线悬挂一小球，球全部浸没在水中，平衡时台秤的示数为某一数值，今剪断悬线，在球下落但还没有到达杯底的过程中，若不计水的阻力，则台秤的示数将 ( )
图1－3－2
A．变大 B．变小 C．不变 D．不能判定
15.一张总体积为0.3 m3的质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入水中时，床垫有体积浸入水中，若g取10 N/kg，求：(1)此时床垫受到的浮力多大？
(2)床垫的重力和浮力哪个大？为什么？
16．如图1－3－11是某同学探究“阿基米德原理”的实验步骤示意图。
图1－3－11
(1)图(a)是为了测量物体的____的大小；图(c)中弹簧测力计的示数比图(a)中弹簧测力计的示数____(选填“大”或“小”)，通过两次示数差可以求出浮力的大小。
(2)图中的实验步骤不完整，为比较浮力和物体所排开的液体受到的重力的大小，必须在图(b)所示的步骤之前，添加一个“用弹簧测力计测出____重力大小”的步骤。
17.船舶在航行时，靠近岸边往往会“搁浅”，某同学想：是不是水太少产生的浮力就小？那么，重100 N水可以产生的最大浮力为( )
A.一定小于100 N B.一定大于100 N
C.一定等于100 N D.可以大于100 N
第2课时 物体的浮沉条件
1．上浮的条件：当物体受到的浮力大于重力时，即__F浮>G (ρ液>ρ物)__，则物体就会上浮。物体露出液面后，浮力开始减小，当浮力减小到等于重力时__F浮＝G__，物体就静止下来，处于漂浮状态。
2．下沉的条件：当物体受到的浮力小于重力时，即__F浮3．悬浮：当物体受到的浮力等于重力时，即__F浮＝G(ρ液＝ρ物)__，此时二力平衡，物体将悬浮在液体中。
1．浸在水中的物体，关于它们受到的浮力，下列说法中正确的是( C )
A．沉在水底的物体比漂在水面的物体受到的浮力小
B．浸没在水中的物体在水中的位置越浅受到的浮力越小
C．物体排开水的体积越小受到的浮力越小
D．物体的密度越大受到的浮力越小
2．a、b两种物质的质量和体积关系图象如图1－3－10所示，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中。放手稳定后 ( D )
图1－3－10
A．甲漂浮，甲受浮力大
B．乙漂浮，乙受浮力大
C．甲漂浮，乙受浮力大
D．乙漂浮，甲受浮力大
3.将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图1－3－11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( D )
图1－3－11
A.大块沉入杯底，小块漂浮在水面上
B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都漂浮在水面上
D.大块、小块都悬浮在水中
4．在家庭实验室中，小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图1－3－12(a)；向杯中加盐，鸡蛋悬浮如图1－3－1(b)；再加盐鸡蛋漂浮如图1－3－12(c)。三种情况下，各物理量间的关系正确的是(鸡蛋质量不变) ( C )
图1－3－12
A．液体的密度ρ甲＝ρ乙＜ρ丙 B．鸡蛋排开液体的质量m甲＝m乙＞m丙
C．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＝F丙 D．液体对容器底的压强p甲＝p乙＞p丙
5.如图1－3－13所示，打捞江底的沉船，下面采取的措施，合理的是( D )
图1－3－13
A.使沉船与水底淤泥尽量分离
B.使用费力的机械把沉船拉起来
C.清除船体中的泥沙，使船变轻
D.将浮筒与船绑在一起，再排出浮筒内的水
6．小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图1－3－14甲所示，他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是图乙中的 ( D )
甲 乙
图1－3－14
7．把体积相等的甲、乙两个小球同时放入装有适量水的杯中，两球均沉在杯底(如图1－3－15所示)，向水杯中加入适量盐水后，甲球上升悬浮在水中，乙球仍沉在杯底。对下列分析中正确的是 ( B )
图1－3－15
A．甲球的密度大于乙球的密度
B．加入盐水后，甲、乙两球所受浮力相等
C．加入盐水后，乙球对杯底的压力变大
D．加入盐水后，甲球所受浮力变大，乙球所受浮力不变
8．如图1－3－16用手将一重为6 N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10 N，台秤的示数为a，此时物体受到的浮力为 10 N；放手后物体将__上浮__(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，待物体静止时台秤的示数为b，两次示数的大小关系为a__大于__b。(“大于”“小于”或“等于”)。
图1－3－16
9.在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图1－3－17所示。其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是( C )
图1－3－17
A.浮力增大，ρ1＝ρ2
B.浮力减小，ρ1＝ρ2
C.浮力不变，ρ1>ρ2
D.浮力不变，ρ1<ρ2
10．图1－3－18中，甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图1－3－18所示。则下列说法正确的是 ( C )
图1－3－18
A．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
B．鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C．乙杯底部所受液体的压强较大
D．甲杯底部所受液体的压力较大
11．有甲、乙、丙三个物体，其密度分别为ρ甲＝0.35 g/cm3，ρ乙＝1.05 g/cm3，ρ丙＝2.25 g/cm3。现将它们放在密度为1.05 g/cm3的未饱和的食盐水中，如图1－3－19是这三个物体在食盐水中的四个可能的位置。在这四个可能位置中，甲物体处于位置__4__，乙物体处于位置__2、3__(请写全)，丙物体处于位置__1__；若在食盐水中加些食盐，三个物体中，浮力不变的物体有__甲、乙__。
图1－3－19
12．在“探究物体的浮沉条件”时，小敏同学从家中带来了一些物品，其中有①小铁钉；②软木塞；③蜡烛；④苹果；⑤塑料块；⑥小石块。
(a) (b) (c)
图1－3－20
(1)请你猜想：以上物体浸没在水中后可能会下沉的是__①⑥__(只填序号)，你的猜想主要是依据物体的__密度__(选填“体积”“质量”和“密度”)。
(2)设计的实验方案之一：如图1－3－20所示，取一带盖的玻璃瓶装满水时重G1，放入水中，如图1－3－20(a)，松手后瓶子沉入水底；如图1－3－20(b)，将瓶内水倒去一部分，当瓶和水重为G2时，放入水中松手后它悬浮于水
中；再将瓶中水倒空，瓶重为G3，放入水中松手后，瓶上浮直至漂浮在水面，如图1－3－20(c)，则：
①图(a)中，因为__它受的浮力小于其重力__，所以玻璃瓶沉入水底；
②图(b)中，因为__它受的浮力等于其重力__，所以玻璃瓶悬浮在水中；
③图(c)中，因为瓶浸没在水中时__它受的浮力大于其重力__，所以玻璃瓶上浮，最后漂浮在水面。
(3)对比图(b)和图(c)，不同点是它们排开水的体积不相等，相同点是__浮力都等于其自身重力__。
13.如图1－3－21所示，在甲、乙两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，甲、乙容器中木块A下表面所受的压强p甲 大于 p乙；甲的水面与乙的水面 一样 高。水对容器底部的压强p′甲 等于 p′乙(均选填“小于”“等于”或“大于”)。将乙容器中的绳子剪断后，金属块B沉底，则金属块B所受的浮力将 不变 ，水对容器底部的压强将 变小 (均选填“变小”“不变”或“变大”)。
图1－3－21
14.有一体重500 N的游客违反公园规定，在冰还不够厚的湖面上穿行，掉进了冰窟窿，公园的工作人员要立即去救他。
(1)若旁边有梯子和木板，它们的质量、长、宽都差不多，工作人员应该把梯子还是木板铺在冰上，以便从上面爬过去拉落水者？说明你的理由。
(2)若旁边有体积约为0.06 m3、重98 N的救生圈，工作人员把它扔到了落水者的手中。那么当救生圈全部浸入水中时，产生的浮力多大？救生圈能承受的最大压力是多大？请分析说明该落水者借助这个救生圈能否不下沉？(g取9.8 N/kg)
【答案】 (1)压力相等的情况下，接触面积越大，压强越小，因为木板比梯子接触面积大，所以应该把木板铺在冰面上。(2)588 N 490 N；因为人本身有一定的体积，在水中也有一定的浮力，所以借助救生圈不会下沉。
第2课时 物体的浮沉条件
1．上浮的条件：当物体受到的浮力大于重力时，即____，则物体就会上浮。物体露出液面后，浮力开始减小，当浮力减小到等于重力时____，物体就静止下来，处于漂浮状态。
2．下沉的条件：当物体受到的浮力小于重力时，即____，则物体就会下沉。物体下沉到容器底部后，在重力、浮力、支持力的作用下处于平衡状态____，物体就静止在容器底部。
3．悬浮：当物体受到的浮力等于重力时，即____，此时二力平衡，物体将悬浮在液体中。
1．浸在水中的物体，关于它们受到的浮力，下列说法中正确的是( )
A．沉在水底的物体比漂在水面的物体受到的浮力小
B．浸没在水中的物体在水中的位置越浅受到的浮力越小
C．物体排开水的体积越小受到的浮力越小
D．物体的密度越大受到的浮力越小
2．a、b两种物质的质量和体积关系图象如图1－3－10所示，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中。放手稳定后 ( )
图1－3－10
A．甲漂浮，甲受浮力大
B．乙漂浮，乙受浮力大
C．甲漂浮，乙受浮力大
D．乙漂浮，甲受浮力大
3.将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图1－3－11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( )
图1－3－11
A.大块沉入杯底，小块漂浮在水面上
B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都漂浮在水面上
D.大块、小块都悬浮在水中
4．在家庭实验室中，小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图1－3－12(a)；向杯中加盐，鸡蛋悬浮如图1－3－1(b)；再加盐鸡蛋漂浮如图1－3－12(c)。三种情况下，各物理量间的关系正确的是(鸡蛋质量不变) ( )
图1－3－12
A．液体的密度ρ甲＝ρ乙＜ρ丙 B．鸡蛋排开液体的质量m甲＝m乙＞m丙
C．鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＝F丙 D．液体对容器底的压强p甲＝p乙＞p丙
5.如图1－3－13所示，打捞江底的沉船，下面采取的措施，合理的是( )
图1－3－13
A.使沉船与水底淤泥尽量分离
B.使用费力的机械把沉船拉起来
C.清除船体中的泥沙，使船变轻
D.将浮筒与船绑在一起，再排出浮筒内的水
6．小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图1－3－14甲所示，他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是图乙中的 ( )
甲 乙
图1－3－14
7．把体积相等的甲、乙两个小球同时放入装有适量水的杯中，两球均沉在杯底(如图1－3－15所示)，向水杯中加入适量盐水后，甲球上升悬浮在水中，乙球仍沉在杯底。对下列分析中正确的是 ( )
图1－3－15
A．甲球的密度大于乙球的密度
B．加入盐水后，甲、乙两球所受浮力相等
C．加入盐水后，乙球对杯底的压力变大
D．加入盐水后，甲球所受浮力变大，乙球所受浮力不变
8．如图1－3－16用手将一重为6 N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10 N，台秤的示数为a，此时物体受到的浮力为 10 N；放手后物体将____(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，待物体静止时台秤的示数为b，两次示数的大小关系为a____b。(“大于”“小于”或“等于”)。
图1－3－16
9.在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图1－3－17所示。其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是( )
图1－3－17
A.浮力增大，ρ1＝ρ2
B.浮力减小，ρ1＝ρ2
C.浮力不变，ρ1>ρ2
D.浮力不变，ρ1<ρ2
10．图1－3－18中，甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图1－3－18所示。则下列说法正确的是 ( )
图1－3－18
A．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
B．鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C．乙杯底部所受液体的压强较大
D．甲杯底部所受液体的压力较大
11．有甲、乙、丙三个物体，其密度分别为ρ甲＝0.35 g/cm3，ρ乙＝1.05 g/cm3，ρ丙＝2.25 g/cm3。现将它们放在密度为1.05 g/cm3的未饱和的食盐水中，如图1－3－19是这三个物体在食盐水中的四个可能的位置。在这四个可能位置中，甲物体处于位置____，乙物体处于位置____(请写全)，丙物体处于位置____；若在食盐水中加些食盐，三个物体中，浮力不变的物体有____。
图1－3－19
12．在“探究物体的浮沉条件”时，小敏同学从家中带来了一些物品，其中有①小铁钉；②软木塞；③蜡烛；④苹果；⑤塑料块；⑥小石块。
(a) (b) (c)
图1－3－20
(1)请你猜想：以上物体浸没在水中后可能会下沉的是____(只填序号)，你的猜想主要是依据物体的____(选填“体积”“质量”和“密度”)。
(2)设计的实验方案之一：如图1－3－20所示，取一带盖的玻璃瓶装满水时重G1，放入水中，如图1－3－20(a)，松手后瓶子沉入水底；如图1－3－20(b)，将瓶内水倒去一部分，当瓶和水重为G2时，放入水中松手后它悬浮于水
中；再将瓶中水倒空，瓶重为G3，放入水中松手后，瓶上浮直至漂浮在水面，如图1－3－20(c)，则：
①图(a)中，因为____，所以玻璃瓶沉入水底；
②图(b)中，因为____，所以玻璃瓶悬浮在水中；
③图(c)中，因为瓶浸没在水中时____，所以玻璃瓶上浮，最后漂浮在水面。
(3)对比图(b)和图(c)，不同点是它们排开水的体积不相等，相同点是____。
13.如图1－3－21所示，在甲、乙两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，甲、乙容器中木块A下表面所受的压强p甲p乙；甲的水面与乙的水面高。水对容器底部的压强p′甲p′乙(均选填“小于”“等于”或“大于”)。将乙容器中的绳子剪断后，金属块B沉底，则金属块B所受的浮力将 不变 ，水对容器底部的压强将(均选填“变小”“不变”或“变大”)。
图1－3－21
14.有一体重500 N的游客违反公园规定，在冰还不够厚的湖面上穿行，掉进了冰窟窿，公园的工作人员要立即去救他。
(1)若旁边有梯子和木板，它们的质量、长、宽都差不多，工作人员应该把梯子还是木板铺在冰上，以便从上面爬过去拉落水者？说明你的理由。
(2)若旁边有体积约为0.06 m3、重98 N的救生圈，工作人员把它扔到了落水者的手中。那么当救生圈全部浸入水中时，产生的浮力多大？救生圈能承受的最大压力是多大？请分析说明该落水者借助这个救生圈能否不下沉？(g取9.8 N/kg)
第3课时 物体浮沉条件的应用
1．浮沉条件
物体的浮沉条件
2．浮力的应用
(1)应用：轮船、舰艇、__密度计__、潜水艇、气球和飞艇。
(2)轮船的排水量就是轮船满载时排开水的质量，某轮船的排水量是7×106 kg，船自重为2.45×106 N，则这艘轮船最多能装载__6_755__吨的货物(g＝10 N)。
1．研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大。一艘军舰从中国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇 ( A )
A．在亚丁湾所受浮力较小 B．在亚丁湾所受浮力较大
C．在两处所受浮力相等 D．在亚丁湾所排开海水的重力较大
2．如图1－3－22所示，纵坐标表示物体的质量，横坐标表示物体的体积。图象a、b分别表示物体甲、乙的质量与体积的关系。下列说法中正确的是( C )
图1－3－22
A．将物体甲放入水中一定浮在水面上
B．将物体乙放入水中一定沉入水底
C．将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定沉入水底
D．将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定浮在水面
3．下列关于浮力知识的应用，说法正确的是 ( B )
A．一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大
B．密度计在不同液体中漂浮，浸入体积越小，所测液体密度越大
C．阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体
D．潜水艇像鱼一样是靠改变自身体积，从而改变所受的浮力，实现上浮下潜的
4．“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中 ( A )
A．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力
B．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力
C．潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力
D．潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力
5．放在同一水平桌面上的甲、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入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图1－3－23所示。则 ( B )
图1－3－23
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压强较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器中物块受到液体的浮力较大
6．一天，小高在某科技馆发现了一个大水管(如图1－3－24)。当小高向管内打气时，由于水中产生大量气泡，从而使“潜水员”排开水的体积变小。此时，“潜水员”受到的浮力将__变小__(填“变大”“变小”或“不变”)。
图1－3－24
7．学习了浮力的知识后，小明对潜水艇的浮沉原理产生了很大的兴趣。
图1－3－25
(1)如图1－3－25甲，小明用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等制作了一只潜水艇模型，当小明从管里吸气时，潜水艇的重力将__增大__(选填“不变”“增大”或“减小”)，它在水中将__下沉__(选填“上浮”或“下沉”)。
(2)同一艘潜水艇在同一海域三次执行任务的情况如图1－3－27乙中a、b、c所示，a漂浮，b悬浮，c沉入海底，则受到的浮力相同的是__b、c__(填a、b、c代号)。
8．如图1－3－26所示，中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航，当航母在平静的水面航行时，它所受的浮力__等于__它的总重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积__减小__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
图1－3－26
9．三个质量完全相同，体积不同的空心铜球、铁球和实心木球，放入容器中，静止后如图1－3－27，则三个物体所受的浮力大小说法正确的是 ( B )
图1－3－27
A．木球最大 B．铜球和木球一样大
C．铜球最小 D．密度不同，无法判断
10．小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的示数即为待测液体的密度。
(1)如图1－3－28甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计(如图1－3－28丙)；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9 g/cm3；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1 g/cm3把整个铅笔均匀标上刻度；
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8 g/cm3刻度处。
①如1－3－28丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在__p__点(选填“p”或“q”)。
图1－3－28
②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度对不对？__不对__。若被测液体的密度为ρ液，密度计浸入被测液体的深度为h(如图1－3－30丁)、自制密度计的质量为m，铅笔的横截面积为s，请你推导出h与ρ液的关系式_h＝m/ρ液S_(用给定的字母表示推导结果)。
11．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
①可能跟物体浸入液体的深度有关；
②可能跟物体的重力有关；
③可能跟物体的体积有关；
④可能跟物体浸入液体的体积有关；
⑤可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想，李明做了如图1－3－31所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：
(1)如图1－3－31所示，铁块从位置1到4的过程中，根据弹簧测力计的示数变化，得出的结论是__浸入液体的体积越大，受到的浮力越大__；
从位置3～4的过程中，根据弹簧测力计的示数变化，得出的结论是__浸没时深度改变，物体所受的浮力不变__。
(2)通过这一实验可以验证上述猜想__④__是正确的。(填上面猜想的序号)。
(3)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如图1－3－32)，
请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关．简要写出你实验验证的方法。 ①把鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，此时鸡蛋受的浮力小于它受到的重力。
②向烧杯中加入食盐，改变液体的密度，直至鸡蛋上浮到液面．浮力等于鸡蛋的重力。
③结论：液体的密度变大，物体受的浮力变大 。
12.在青少年科技创新大赛中，某同学发明作品《浮力秤》参加展评，作品可方便称量物体的 质量，其构造如图1－3－31所示。已知小筒底面积为10 cm2，总长为20 cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中长度为8 cm，问：g＝10 N/kg
图1－3－31
(1)小筒和秤盘的总重力是多少N？
(2)该秤能称出物体的最大质量是多少kg？
解：(1)小筒底面积为10 cm2，小筒浸入水中的长度为8 cm，故小筒排开水的体积为V排1＝Sh1＝10 cm2×8 cm＝80 cm3＝8×10－5 m3；
因小筒和秤盘是漂浮在水面上，故G筒＝F浮＝ρgV排1＝1 000 kg/m3×10 N/kg×8×10－5 m3＝0.8 N；
(2)该秤测物体的最大质量时，就是V排＝V筒＝Sh＝10 cm2×20 cm＝200 cm3＝2×10－4 m3；
此时物体和小筒秤盘的总重力G＝F浮总＝ρgV排＝1 000 kg/m3×10 N/kg×2×10－4 m3＝2 N；
故此时物体的重力为G物＝G－G筒＝2 N－0.8 N＝1.2 N；
此时物体的质量为m物＝＝＝0.12 kg；
答：(1)小筒和秤盘的总重力是0.8 N；
(2)能称出物体的最大质量是0.12 kg。
第3课时 物体浮沉条件的应用
1．浮沉条件
物体的浮沉条件
2．浮力的应用
(1)应用：轮船、舰艇、____、潜水艇、气球和飞艇。
(2)轮船的排水量就是轮船满载时排开水的质量，某轮船的排水量是7×106 kg，船自重为2.45×106 N，则这艘轮船最多能装载_____吨的货物(g＝10 N)。
1．研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大。一艘军舰从中国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇 ( )
A．在亚丁湾所受浮力较小 B．在亚丁湾所受浮力较大
C．在两处所受浮力相等 D．在亚丁湾所排开海水的重力较大
2．如图1－3－22所示，纵坐标表示物体的质量，横坐标表示物体的体积。图象a、b分别表示物体甲、乙的质量与体积的关系。下列说法中正确的是( )
图1－3－22
A．将物体甲放入水中一定浮在水面上
B．将物体乙放入水中一定沉入水底
C．将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定沉入水底
D．将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定浮在水面
3．下列关于浮力知识的应用，说法正确的是 ( )
A．一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大
B．密度计在不同液体中漂浮，浸入体积越小，所测液体密度越大
C．阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体
D．潜水艇像鱼一样是靠改变自身体积，从而改变所受的浮力，实现上浮下潜的
4．“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中 ( )
A．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力
B．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力
C．潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力
D．潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力
5．放在同一水平桌面上的甲、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入两容器中。当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图1－3－23所示。则 ( )
图1－3－23
A．甲容器中液体的密度较大
B．乙容器底部受到液体的压强较大
C．甲容器中物块排开液体的重力较大
D．乙容器中物块受到液体的浮力较大
6．一天，小高在某科技馆发现了一个大水管(如图1－3－24)。当小高向管内打气时，由于水中产生大量气泡，从而使“潜水员”排开水的体积变小。此时，“潜水员”受到的浮力将____(填“变大”“变小”或“不变”)。
图1－3－24
7．学习了浮力的知识后，小明对潜水艇的浮沉原理产生了很大的兴趣。
图1－3－25
(1)如图1－3－25甲，小明用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等制作了一只潜水艇模型，当小明从管里吸气时，潜水艇的重力将____(选填“不变”“增大”或“减小”)，它在水中将____(选填“上浮”或“下沉”)。
(2)同一艘潜水艇在同一海域三次执行任务的情况如图1－3－27乙中a、b、c所示，a漂浮，b悬浮，c沉入海底，则受到的浮力相同的是____(填a、b、c代号)。
8．如图1－3－26所示，中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航，当航母在平静的水面航行时，它所受的浮力____它的总重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。当航空母舰上舰载飞机起飞后，它排开水的体积____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
图1－3－26
9．三个质量完全相同，体积不同的空心铜球、铁球和实心木球，放入容器中，静止后如图1－3－27，则三个物体所受的浮力大小说法正确的是 ( )
图1－3－27
A．木球最大 B．铜球和木球一样大
C．铜球最小 D．密度不同，无法判断
10．小明在完成“动手动脑学物理”时，认识了密度计，将其放入液体中，当它竖立静止时，与液面相交的示数即为待测液体的密度。
(1)如图1－3－28甲、乙所示，让同一支密度计分别静止在水和酒精中，密度计受到的浮力____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计(如图1－3－28丙)；为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验：
a．将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 g/cm3；
b．将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9 g/cm3；
c．像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1 g/cm3把整个铅笔均匀标上刻度；
d．他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8 g/cm3刻度处。
①如1－3－28丙图所示，小明制作的密度计，你认为刻度0.9应该在____点(选填“p”或“q”)。
图1－3－28
②在实验步骤c中，小明这样均匀标示刻度对不对？____。若被测液体的密度为ρ液，密度计浸入被测液体的深度为h(如图1－3－30丁)、自制密度计的质量为m，铅笔的横截面积为s，请你推导出h与ρ液的关系式__(用给定的字母表示推导结果)。
11．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
①可能跟物体浸入液体的深度有关；
②可能跟物体的重力有关；
③可能跟物体的体积有关；
④可能跟物体浸入液体的体积有关；
⑤可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想，李明做了如图1－3－31所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：
(1)如图1－3－31所示，铁块从位置1到4的过程中，根据弹簧测力计的示数变化，得出的结论是____；
从位置3～4的过程中，根据弹簧测力计的示数变化，得出的结论是____。
(2)通过这一实验可以验证上述猜想____是正确的。(填上面猜想的序号)。
(3)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如图1－3－32)，
请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关．简要写出你实验验证的方法。
12.在青少年科技创新大赛中，某同学发明作品《浮力秤》参加展评，作品可方便称量物体的 质量，其构造如图1－3－31所示。已知小筒底面积为10 cm2，总长为20 cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中长度为8 cm，问：g＝10 N/kg
图1－3－31
(1)小筒和秤盘的总重力是多少N？
(2)该秤能称出物体的最大质量是多少kg？
