专题学习知识清单二 浮力的提高型分析与计算word-【全效学习】2023-2024学年八年级上册科学同步课件及教参（浙教版）

专题学习知识清单二　浮力的提高型分析与计算　 知识点一　物体浮沉条件的应用 1．将一合金块轻轻放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有72g水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有64g酒精溢出，则该合金块在酒精中受到的浮力为__0.64__N，该合金块的密度为__0.9×103__kg/m3(ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)。 【解析】 该合金块放在水中时，受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝0.072kg×10N/kg＝0.72N；该合金块放在酒精中时，受到的浮力F浮′＝G排′＝m排′g＝0.064kg×10N/kg＝0.64N；通过上面的计算可知，合金块在酒精中受到的浮力小于合金块在水中受到的浮力，而合金块的重力不变，因此合金块在水和酒精中不可能都漂浮，只能是一漂一沉或两个都浸没；由于酒精的密度小于水的密度，则合金块放入酒精中一定是下沉的，根据F浮＝ρ液gV排得合金块的体积V合金＝V排酒精＝＝＝8×10－5m3，合金块在水中时，其排开水的体积V排水＝＝＝7.2×10－5m3，因为排开水的体积小于排开酒精的体积，所以合金块在水中漂浮。则合金块的重力等于合金块受到的浮力(排开水的重力)，即m＝m排水＝72g＝0.072kg，合金块的密度ρ＝＝＝0.9×103kg/m3。 2．方方在完成“动手动脑学科学”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”)。 第2题图 (2)方方将一支圆柱形铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计(如图丙所示)；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1.0g/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0.9g/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0.1g/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0.8g/cm3刻度处。 ①如图丙所示，方方制作的密度计，你认为刻度0.9应该在__p__点(选填“p”或“q”)。 ②在实验步骤c中，方方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(如图丁所示)、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(忽略铜丝体积，用给定的字母表示推导过程与结果)。 【答案】 (2)②自制密度计的质量为m，则G＝mg，若被测液体的密度为ρ液，密度计处于漂浮状态时，F浮＝G，即ρ液gV排＝mg，V排＝Sh，ρ液gSh＝mg，h＝＝。 3．大国重器——“奋斗者”号全海深载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟。在此次深潜过程中，“奋斗者”号突破万米海深，潜入全球最深海域。“奋斗者”号全海深载人潜水器排开海水的体积约为30m3，空载时质量约为24t(g取10N/kg)。请回答下列问题： (1)“奋斗者”号空载漂浮在水面时受到的浮力大小为多少？请推导说明“奋斗者”号从水面上方进入水面直到坐底成功，整个过程中浮力的变化情况。 (2)潜水器要想完成下潜上浮，离不开自身的压载铁，“奋斗者”号身上装配了四块压载铁，总重量将近2t，当“奋斗者”号在水底完成采样作业，准备上浮的时候，它会抛出两块压载铁，开始上浮。请说明“奋斗者”号完成采样作业，慢慢上浮的过程中潜水器的重力和受到浮力的变化情况(设海水密度为1.0×103kg/m3，且不随深度发生变化)。 【答案】 (1)“奋斗者”号空载漂浮在水面时受到的浮力等于其重力，则F浮＝mg＝24×103kg×10N/kg＝2.4×105N。 ①“奋斗者”号在水面上方时，F浮＝0N； ②“奋斗者”号浸入水中(完全浸没前)，F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×V排； ③“奋斗者”号浸没水中直到坐底成功前，F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3＝3×105N； 则“奋斗者”号从水面上方进入水面直到坐底成功，整个过程中浮力先变大后不变。 (2)“奋斗者”号准备上浮时抛掉两块压载铁后重力减小，由于抛掉两块压载铁后“奋斗者”号的体积变小，根据阿基米德原理可知，浮力变小。 知识点二　液面升降问题 4．随着全球气候变暖，漂浮于海面的冰山正逐渐熔化。乐乐为了探究冰山熔化后海平面是否变化，就将一块冰放入浓盐水中，冰处于漂浮状态，液面位置如图所示。冰熔化后，杯中的液面将__上升__(选填“上升”“下降”或“不变”)，并推导过程。 第4题图 【答案】 因为冰处于漂浮状态，所以F浮＝G冰，根据