3.4 物体的浮沉条件及应用-2021-2022学年八年级科学上册举一反三培优讲义（华师大版）

3.4 物体的浮沉条件及应用 1． 知识点及考点概述： 考点1——利用浮力和重力大小比较探究物体浮沉 考点2——利用物体密度和液体密度分析物体浮沉 考点3——物体的浮沉条件 考点4——密度计 考点5——物体浮沉的综合应用 二．考点举一反三 〖考点1 利用浮力和重力大小比较探究物体浮沉〗 〖方法点拨〗 浮沉条件指的是浸没在液体中的物体，受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的浮力，这两个力的大小决定了物体在液体中的运动状态。 〖例题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.一艘军舰从我国青岛港出发，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，则该舰艇在亚丁湾所受浮力较________(选填“大”或“小”). 【答案】 小 【考点】物体的浮沉条件及其应用 【解析】【分析】首先根据重力和纬度的关系判断这艘军舰在亚丁湾附近时重力的大小变化，然后根据二力平衡判断浮力的大小关系。 【解答】艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，那么它受到的重力将变小；由于它始终在水面漂浮，那么它受到的浮力始终等于重力，因此它在亚丁湾受到的浮力较小。 〖变式1-1〗 小明同学探究浮力大小与排开水的重力关系的实验过程如下： ①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为 F1； ②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为 F2； ③如图丁，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该空烧杯承接从溢杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为 F3； ④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为 F4。 （1）用 F1、F2、F3、F4 表示，实验中测得石块所受的浮力为________。 （2）得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系后，小明和同学小王对物体浸没前 受到的浮力大小与浸入水中的深度是否有关，有不同的猜想，于是用相同的长方体重物， 分别以甲图和乙图的方式进行实验，并获得如下数据： 实验者 实验序号 物体 重 G(N) 浸入水中 深度 h(cm) 弹簧秤 读数 F/(N) 浮力大小 F 浮/(N) 小王 1 4.8 2.0 4.2 2 4.0 3.6 3 6.0 3.0 小明 4 4.8 3.0 3.6 5 4.0 3.2 6 5.0 2.8 分析实验序号 1、2、3 或 4、5、6 可以得出的结论是：________。 （3）综合分析两个人的数据，你会发现第(2)小题的结论是不正确的，请你指出相关的实验 序号，并做简要说明来支持你的观点。________。课后，小明和小王才知道，物体受到的浮力大小随排开水的体积增大而增大。 【答案】 （1）F1–F3（或F4–F2） （2）物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而增大 （3）2和4（或者2和5,3和6） 【考点】阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用，浮力的变化 【解析】【分析】浮力是在液体或气体中的物体受到竖直向上托的力；阿基米德原理是物体受到的浮力等于它排开液体的重力； 【解答】（1）浮力是物体在液体中受到的一个向上的力，因此在空气中测得的重力与在溶液中测得示数之差即为浮力；因此浮力为：F1–F3；而阿基米德定理可知，浮力等于排开液体的重力，因此浮力为：F4–F2；故答案为：F1–F3（或F4–F2）； （2） 对比1、2、3 或 4、5、6 的实验可知，变量是深度，而浮力也在改变；故答案为：物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而增大； （3）要证明(2)小题的结论是错误的，设置变量浮力不变时，深度如何变化即可；故答案为：2和4； 故答案为：（1）F1–F3（或F4–F2）；（2）物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而增大；（3）2和4。 〖变式1-2〗在学习了浮力的有关知识后，甲、乙两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究。他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中，松手后，发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上（如图 1 所示）。为了使漂浮的萝卜沉下去，两同学分别进行了实验： 甲：将一根铁钉全部插入萝卜中（如图 2 所示），将萝卜浸没水中松手，发现萝卜沉入水底。 乙：也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中（如图 3 所示）， 将萝卜浸没水中松手，发现萝卜也沉入水底。 请回答下列问题： （1）物体受力的角度看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变________的大小。 （2）结合两位同学的实验目的、过程及现象，可以得出的结论是________。