1.3.2水的浮力基础（讲义）-2022-2023学年八年级上册科学讲练课堂（浙教版）

浙教版八年级上册第一章第三节 水的浮力（二） 【知识点分析】 一.物体的浮沉条件 1.漂浮时浮力等于重力 2.悬浮时浮力等于重力 3.沉底时浮力=重力-支持力（注：与底部紧密贴合的不符合） 二.物体的浮沉条件的应用 1.密度计：浮力等于重力，上小下大，上疏下密 2.浮力秤：浮力等于重力，依据阿基米德原理得出正比关系 3.轮船与热气球：浮力等于重力 4.半潜船与潜水艇：浮力等于重力，改变自重来控制升降 5.提升重物的受力分析：利用阿基米德原理可计算体积与密度 6.物块上浮时受力分析：浮力增大至等于重力，然后浸没时可算体积 【考点回顾】 1. 密度计与土密度计的计算 2. 轮船与潜水艇的计算 3. 浮力秤的使用 4. 根据拉力变化计算密度，重力 【例题分析】 【例1】半潜船是专门运输超大型设备的船舶。如图甲所示，半潜船把装货甲板潜入水中，使货物能够进入装货甲板上，然后半潜船上浮至水面，将货物运走。如图乙所示为用半潜船运送损坏的舰艇。下列说法中正确的是（　　）    A．图甲中半潜船处于悬浮状态 B．图甲状态下的半潜船所受重力大于浮力 C．半潜船处于图甲和图乙状态时所排开水的体积相等 D．半潜船从图甲上浮至图乙状态是靠减少自身重力实现的 【答案】D 【解析】A．图甲中半潜船没有浸没在水中，则是漂浮状态，故A错误。 B．图甲中半潜船处于漂浮状态，其浮力等于重力，故B错误。 C．甲图中水舱中装有压载水，半潜船的总质量m甲总=m船+m水 乙图中水舱中的水被全部排出，半潜船与舰艇的总质量m乙总=m船+m舰艇 由于压载水和舰艇的质量大小关系未知，故不能直接比较总重力；两图中半潜船均漂浮，据漂浮条件可知，浮力等于总重力，无法比较所受的浮力，所以无法比较排开水的体积，故C错误。 D．半潜船从图甲上浮至图乙状态是通过排出水舱中的水实现的，即通过减少自身重力实现的，故D正确。 【例2】冬至，是我国的二十四节气之一，在这一天，我们会吃汤圆过冬至。小科发现汤圆刚放入水中时会沉入锅底，而当汤圆煮熟时则会浮出水面，针对此现象，小科同学用简化图模拟烧煮一段时间后的汤圆分布图（其中A、B、C表示汤圆），则以下分析正确的是（　　） A．A汤圆与锅底接触，则A的密度一定大于水的密度 B．B汤圆静止时，浮力等于重力 C．C汤圆浮出水面，则C汤圆的密度等于水的密度 D．若此时在水中加入适量的白砂糖，则B汤圆所受浮力减小 【答案】B A．A汤圆与锅底接触，它的下表面没有水，即它只受到向下的水的压强，不受向上的水的压强，则不受浮力，A的密度不一定大于水的密度，故A错误； B．B汤圆静止时，它在水中悬浮，则它受到的浮力等于重力，故B正确； C．C汤圆浮出水面，它在水面漂浮，那么则C汤圆的密度小于水的密度，故C错误； D．若此时在水中加入适量的白砂糖，那么水的密度增大，则B汤圆的密度小于水的密度，会最终漂浮在水面上。根据浮沉条件可知，此时它受到的浮力仍然等于重力，即浮力保持不变，故D错误。 【例3】将一个小球放入装有少量水的烧杯中，小球在如图甲所示的位置静止；向杯中缓缓倒入水，小球最后在如图乙所示的位置静止，则下列说法正确的是（　　）    A．图甲和图乙中小球露出水面的体积不相等 B．图乙中小球所受的浮力和重力是一对相互作用力 C．图甲中的小球所受的浮力小于图乙中的小球所受的浮力 D．图乙中水对烧杯底部的压强大于图甲中水对烧杯底部的压强 【答案】D 【解析】 AC．根据甲和乙图可知，小球在水中始终处于漂浮状态，则它受到的浮力始终等于自身重力，即浮力相等，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，小球排开水的体积相等。根据V露=V-V排可知，小球在甲和乙中露出水面的体积相等，故AC错误。 B．浮力和重力都作用在小球一个物体上，二者肯定不是相互作用力，故B错误。 D．乙中水的深度大于甲中水的深度，根据p=ρ液gh可知，图乙中水对烧杯底部的压强大于图甲中水对烧杯底部的压强，故D正确。 【例4】如图是关于浮力知识的应用实例，其中说法正确的是（　　） A．图A中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力不变 B．图B中巨轮之所以能够浮在水面是因为所受浮力大于自身重力 C．图C中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大 D．图D中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮 【答案】A 【解析】 A．浸没在水中的潜水艇在下潜过程中，水的密度和排开水的体积不变，由F浮=ρ液gV排可知，所受的浮力不变，故A正确； B．巨轮之所以能够浮在水面上，是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力，故B错误； C．密度计测液体密度时，都是漂浮的，所以浮力都等于重力，在不同液体中，密度计所受浮力不变，故C错误； D．气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，才可以升空，故D错误。