暑假讲义3（浮沉条件的应用）-2024-2025学年浙教版八年级上册科学

第3课 物体浮沉条件的应用 知识板块：物体浮沉条件复习；浮沉条件在生活中的应用 一．物体沉浮的条件： 二．漂浮问题规律 规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力； 规律二：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同； 规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小； 规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几； 规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 例1.有一体积为0.1m3的冰块漂浮在水面上（ρ冰=0.9×103kg/m3），则该冰块（ ）【来 A． 重力是1×103N B． 浸入水面以下的体积是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 例2．如图，两个相同容器都盛满水，甲中有一个体积为50厘米。密度为0.5×103千克／米3的木块漂浮在水面。下列有关说法正确的是（　　） A．木块漂浮时浮力等于自身重力并有1/3体积露出水面 B．木块缓慢下压至浸没的过程中受到的浮力不变 C．木块全部压入水中两容器底部受水的压力和压强都相等 D．取出木块后两容器对水平桌面的压力和压强都相等 例3．如图所示，把一木块放入水中，静止时木块有 的体积浸入水中，木块的密度为 kg/m3；如果把该木块放入密度为0.8×103 kg/m3的酒精中，静止时，如图所示。那么该木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒 的关系为p水 p酒 （填“大于”、“等于”、“小于”）。 例4．浮在水面上的木块，露出水面的体积是3／5，若将木块全部压入水中，至少施加0.6牛的压力，此木块的体积是________米3，木块的密度是________千克／米3。 三．浮沉条件在生活中的应用 (1)密度计： 密度计是测量 液体密度 的仪器，它是一根封闭的玻璃管，在管的下部装有 小铅丸或水银 ，使它能够 竖直地漂浮 在液体中，玻璃管的上部标有刻度，其刻度从上到下逐渐 增大 ，如图所示。当密度计漂浮在待测液体中时，液面所对的刻度值就是 所测液体的 密度。密度计是根据 漂浮 时的受力平衡及阿基米德原理制成的，用它测液体密度时，它所受到的浮力总是 等于 这受到的重力。 (2)轮船： 工作原理：钢铁制造的轮船，由于钢铁的密度比水的密度大，所以把实心的铁块浸在水中时会下沉，但是如果把铁块做成空心的船形，它就会排开更多的水，使浮力增大，从而漂浮在水面上，轮船就是采用这种方法制成的。 排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 由排水量m 可计算出：排开液体的体积V排= m/ρ液；排开液体的重力G排 = m g ；轮船受到的浮力F浮 = m g 轮船和货物共重G=m g 。 (3)潜水艇： 工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变.潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现的（改变自身重力：排水充水）。若要下沉，可充水，使F浮<G；若要上浮，可排水，使F浮>G.在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力（漂浮）。 (4)气球和飞艇： 工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。通过改变气囊内气体的体积来改变所受到的浮力大小，从而实现浮沉。 例1.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条"吃水线",又称"载重线",如图所示、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,有（ ） 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 例2.如图是被誉为“世界上最大的船”“第一座漂浮城”之称的自由之舟构想图，假如地球的引力减小一半，那么对于漂浮在海面上的自由之舟来说，正确的是（　　） A．船受到的重力将不变，船所受的浮力不变 B．船受到的重力将减小，船所受的浮力减小 C．船受到的重力将减小，船所受的浮力不变 D．船受到的重力将不变，船所受的浮力减小 例3.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（　　） 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 例4.如下图所示，把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中（左图 为甲液体，右图为乙液体），由此得出的下列判断正确的是（ ） A．这个密度计在甲液体中受到的浮力较大 B．这个密度计在乙液体中受到的浮力较大 C．甲种液体的密度较大 D.密度计B处的刻度值应大于A的处的刻度值 例5.将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(使铅笔竖直浮在液体中)，这就制成了一个很有用的土仪器。将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示。对于这个土仪器所运用的知识或用途，下列说法中不正确的是( )2 A．运用了二力平衡的知识 B．运用了物体的漂浮条件 C．用它可以比较不同液体密度的大小 D．用它可以测出液体密度的大小 例6.科学小组制作的潜水艇模型如图。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会（　　）21 A．上浮，它受到的浮力增大 B.下沉，它受到的浮力减小 C．下沉，它受到的浮力不变 D. 上浮，它受到的浮力不变 例7.潜水艇（如图）是现代军事上不可或缺的工具之一。一艘潜水艇从河里潜入海里，不会发生变化的是（ ） A．潜水艇的重力   B．潜水艇受到的浮力 C．潜水艇的质量      D．潜水艇排开液体的体积 例8.小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤。他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立在水中，如图所示。这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问： （1） 质量为0的刻度线的位置在哪里？ （2） 距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？ 三.课堂巩固 1．鱼类体内有鱼鳔，鱼通过改变鱼鳔的体积，可以轻易地改变自身的沉浮。鱼能控制自身的沉浮，主要是通过改变( ) A．所受的浮力 B．所受的重力 C．液体的密度 D．身体的温度 2．关于潜水艇的上浮和下沉，下列说法正确的是( ) A．潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的 B．潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的 C．潜水艇下沉越深，所受浮力越大 D．潜水艇浮出水面的过程中，所受浮力不变 3．在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是( ) A．水对石头的压强比对木头的小 B．木头受到的浮力大于它自身的重力 C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力 D．石头受到的浮力等于它自身的重力 4．关于浮力的应用，下列说法正确的是( ) A．潜水艇在露出水面前的上浮过程中，所受浮力增大 B．同一艘轮船在海里航行时与在河里航行时所受浮力相等 C．气象探测气球里所充气体的密度大于空气的密度 D．一个鸡蛋可以漂浮或悬浮在不同浓度的盐水中，鸡蛋所受的浮力不同 5．在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是( ) A．F甲＞F乙＞F丙　ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 B．F甲＜F乙＜F丙　ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 C．F甲＝F乙＝F丙　ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 D．F甲＝F乙＝F丙　ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 6．未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆( ) A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小 B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小 C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大 D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大 7．半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面(如图甲)；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙)；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是 ( ) A．F1>F3>F2 B．F2>F3>F1 C．F3>F1>F2 D．F3>F2>F1 8.如图所示，一个充气的气球下面挂一个金属块，把它放入水中某处恰能静止， 如果把金属块及气球的位置轻轻向下移动些，则金属块及气球〔 〕 A．仍能静止 B．向下运动 C．向上运动 D．不能确定 9．一艘船重为8.0×104牛，当船漂浮在水面上时，船排开水的重力为__ __牛，此时船排开水的体积为____米3。(g取10牛/千克，ρ水＝1.0×103千克/米3) 10．一艘远洋轮船装上货物后，发现船下沉了一些，则它受到的浮力____(填“变大”“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后，船受到的浮力____(填“变大”“变小”或“不变”)，船相对于水面将____(填“上浮”“下沉”或“不变”)。 11．元宵节的时候，很多人会去放飞“孔明灯”。它是用很轻的竹蔑扎成框架，上面和四周用纸糊严，下面放一个盛松脂的小碟，点燃松脂，里面热空气的密度比空气的密度　　　　，所受的重力________它所受的浮力，灯就会腾空向上飞去。 12．水下考古需要使用现代化的深潜器（原理与潜水艇相同），它下潜和上浮是靠__ __来实现的，深潜器在水面下下潜的过程中，受到水的浮力_________，水对它的压强________（填“增大”“减小”或“不变”）。 13．资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣，她自制了一个可测液体密度的“浮标”――在竹筷子下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。 　 （1）分别将“浮标”浸入A和B两牛奶中，待静止后，筷子与液面相平的位置分别标记为A和B，如图所示。比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛奶的密度为ρA　 　ρB，由此可知A、B牛奶品质的优劣。 （2）在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议　　 　　 　 　　。 14．如图用手将一重为6N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N，台秤的示数为a，此时物体受到的浮力为 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、等于）。 15、在某淡水湖进行科考的一小型科研潜水艇总体积为20m3，艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示．潜水艇通过向水舱内充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮．（湖水的密度为1.0×103 kg/m3，g取1.0N/kg）． （1）水舱未充湖水时，潜水艇总重量为1.6×105 N，此时，漂浮在湖面的潜水艇排开湖水的体积是多少？ （2）为使潜水艇完全潜入湖水中，至少应向水舱充入多少重量的湖水？ 2 学科网（北京）股份有限公司 $$