9.4 物体的浮与沉 导学案 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

第四节 物体的浮与沉 第1课时 物体的浮沉条件 知识点 物体的浮沉条件 浸没在液体中的物体，当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力小于重力时，物体下沉；当浮力等于重力时，物体处于悬浮状态. 知识点 物体的浮沉条件 【例】一小桶轻放到水中时处于漂浮状态，下列说法正确的是（D） A.小桶材料的密度一定比水的小 B.小桶材料的密度和水的一样大 C.小桶材料的密度无论多大，装满水后一定会在水中下沉 D.仅在小桶材料的密度大于水的密度时，小桶装满水才会下沉 规律总结 实心物体的浮沉与密度的关系： （1）若浸没在液体中的物体上浮，则有F浮>G,即ρ液V排g＞ρ物V物g.由于V排=V物，所以ρ液>ρ物. （2）若物体在液体中漂浮，则F浮=G，即ρ液V排g=ρ物V物g.由于V排<V物，所以ρ液>ρ物.也可以说，漂浮是浸没在液体中的物体上浮的最终状态. （3）若物体在液体中悬浮，即静止在液面以下任何位置，则F浮=G,即ρ液V排g=ρ物V物g.由于V排=V物，所以ρ液=ρ物. （4）若浸没在液体中的物体下沉，则F浮<G，即ρ液V排g<ρ物V物g.由于V排=V物，所以ρ液<ρ物. 1.重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水，则此物体将（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）（B） A.浮在水面上 B.沉到水底 C.悬浮在水中 D.以上几种情况都有可能 2.如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是（D） A.甲球受到的浮力大 B.乙球受到的浮力大 C.甲球浸在水中的体积大 D.两球浸在水中的体积一样大 3.小成同学做课外实验时，把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底，如图甲；向杯中加盐并搅拌，发现鸡蛋变为悬浮，如图乙.此过程中（C） A.杯中液体密度不变 B.鸡蛋的重力变小 C.鸡蛋受到的浮力变大 D.杯底受到液体的压力不变 4.（多选）（贵阳期中）小敏将质量为160 g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出130 cm3的水，则物体（g取10 N/kg）（CD） A．漂浮在水面上 B．悬浮在水中 C．沉在溢水杯底部 D．受到浮力为1.3 N 5.如图甲所示，烧杯里盛有6 ℃的水，小球在水中恰好悬浮.现查阅资料发现，水的密度随温度的变化如图乙所示.在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（C） A.先下沉然后上浮 B.浮力变小，一直下沉 C.先上浮然后下沉 D.浮力变大，一直上浮 6.重为9.8 N的木块漂浮在水面上，木块所受浮力的大小为9.8N，方向为竖直向上，所受重力与浮力的合力大小为0N. 7.一物体的体积为100 cm3，重0.8 N，把它浸没在水中后放手，它将上浮（填“上浮”“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时,排开水的体积为80cm3.（g取10 N/kg） 8.将一个质量为200 g的小铁球投入一个盛有适量汞的容器中，待小铁球静止时，小铁球受到的浮力为2N，小铁球受到的重力等于（填“大于”“小于”或“等于”）汞对它的浮力.（ρ铁=7.9×103 kg/m3，ρ汞=13.6×103 kg/m3,g取10 N/kg） 9.如图所示，重为8 N、体积为1×10-3 m3的长方体悬浮在某种液体中，则该液体的密度为0.8×103kg/m3； 若此时长方体下表面受到液体压力的大小为15 N，则长方体上表面所受液体压力的大小为7N．（g取10 N/kg） 10.用弹簧测力计在空气中称一实心正方体的重力时，测力计的示数为5 N；把物体的一半体积浸入在水中时，测力计的示数如图所示，则此时物体所受浮力为3N，当把物体从弹簧测力计上取下，缓慢放入水中静止后，物体所处的状态是漂浮（填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）. 11.如图甲所示，体积是800 cm3的正方体木块漂浮在水面上，所受浮力为7.2 N，求：（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3） （1）木块的重力； （2）木块露出的体积； （3）若在木块上方放一铁块，木块恰好没入水中，如图乙所示，求此铁块的重力. 解:（1）正方体木块漂浮在水面上，所以木块的重力： G木=F浮=7.2 N； （2）根据F浮=ρ液V排g可得，木块浸入水中的体积： =7.2×10-4 m3=720 cm3, 则木块露出的体积： V露=V-V浸=800 cm3-720 cm3=80 cm3； （3）木块恰好没入水中，则此时木块受到的浮力： F浮′=ρ水V排′g=ρ水Vg=1.0×103 kg/m3×800×10-6 m3×10 N/kg=8 N， 因为F浮′=G木+G铁，所以铁块的重力： G铁=F浮′-G木=8 N-7.2 N=0.8 N. 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四节 物体的浮与沉 第1课时 物体的浮沉条件 知识点 物体的浮沉条件 浸没在液体中的物体，当浮力大于重力时，物体 ；当浮力小于重力时，物体 ；当浮力等于重力时，物体处于 状态. 知识点 物体的浮沉条件 【例】一小桶轻放到水中时处于漂浮状态，下列说法正确的是（ ） A.小桶材料的密度一定比水的小 B.小桶材料的密度和水的一样大 C.小桶材料的密度无论多大，装满水后一定会在水中下沉 D.仅在小桶材料的密度大于水的密度时，小桶装满水才会下沉 规律总结 实心物体的浮沉与密度的关系： （1）若浸没在液体中的物体上浮，则有F浮>G,即ρ液V排g＞ρ物V物g.由于V排=V物，所以ρ液>ρ物. （2）若物体在液体中漂浮，则F浮=G，即ρ液V排g=ρ物V物g.由于V排<V物，所以ρ液>ρ物.也可以说，漂浮是浸没在液体中的物体上浮的最终状态. （3）若物体在液体中悬浮，即静止在液面以下任何位置，则F浮=G,即ρ液V排g=ρ物V物g.由于V排=V物，所以ρ液=ρ物. （4）若浸没在液体中的物体下沉，则F浮<G，即ρ液V排g<ρ物V物g.由于V排=V物，所以ρ液<ρ物. 1.重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水，则此物体将（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3）（ ） A.浮在水面上 B.沉到水底 C.悬浮在水中 D.以上几种情况都有可能 2.如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是（ ） A.甲球受到的浮力大 B.乙球受到的浮力大 C.甲球浸在水中的体积大 D.两球浸在水中的体积一样大 3.小成同学做课外实验时，把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底，如图甲；向杯中加盐并搅拌，发现鸡蛋变为悬浮，如图乙.此过程中（ ） A.杯中液体密度不变 B.鸡蛋的重力变小 C.鸡蛋受到的浮力变大 D.杯底受到液体的压力不变 4.（多选）（贵阳期中）小敏将质量为160 g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出130 cm3的水，则物体（g取10 N/kg）（ ） A．漂浮在水面上 B．悬浮在水中 C．沉在溢水杯底部 D．受到浮力为1.3 N 5.如图甲所示，烧杯里盛有6 ℃的水，小球在水中恰好悬浮.现查阅资料发现，水的密度随温度的变化如图乙所示.在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中，假设小球的体积始终不变，关于小球的浮沉情况判断正确的是（ ） A.先下沉然后上浮 B.浮力变小，一直下沉 C.先上浮然后下沉 D.浮力变大，一直上浮 6.重为9.8 N的木块漂浮在水面上，木块所受浮力的大小为 N，方向为竖直 ，所受重力与浮力的合力大小为 N. 7.一物体的体积为100 cm3，重0.8 N，把它浸没在水中后放手，它将 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”），当该物体静止时,排开水的体积为 cm3.（g取10 N/kg） 8.将一个质量为200 g的小铁球投入一个盛有适量汞的容器中，待小铁球静止时，小铁球受到的浮力为 N，小铁球受到的重力 （填“大于”“小于”或“等于”）汞对它的浮力.（ρ铁=7.9×103 kg/m3，ρ汞=13.6×103 kg/m3,g取10 N/kg） 9.如图所示，重为8 N、体积为1×10-3 m3的长方体悬浮在某种液体中，则该液体的密度为 kg/m3； 若此时长方体下表面受到液体压力的大小为15 N，则长方体上表面所受液体压力的大小为 N．（g取10 N/kg） 10.用弹簧测力计在空气中称一实心正方体的重力时，测力计的示数为5 N；把物体的一半体积浸入在水中时，测力计的示数如图所示，则此时物体所受浮力为 N，当把物体从弹簧测力计上取下，缓慢放入水中静止后，物体所处的状态是 （填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）. 11.如图甲所示，体积是800 cm3的正方体木块漂浮在水面上，所受浮力为7.2 N，求：（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3） （1）木块的重力； （2）木块露出的体积； （3）若在木块上方放一铁块，木块恰好没入水中，如图乙所示，求此铁块的重力. 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2课时 浮沉条件的应用 知识点 浮沉条件的应用 （1）密度计：测量 的工具.用密度计测量液体的密度时，它所受的浮力大小总是 它所受的重力大小. （2）盐水选种:把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会 ，而饱满的种子则 . （3）潜水艇：潜水艇的压力舱充水时，自重增加，重力大于浮力，潜水艇 ;潜水艇的压力舱排出一部分水时，自重减轻，重力小于浮力，潜水艇 .潜水艇就是靠改变自身 实现下潜和上浮的. （4）热气球：燃气装置中喷出的火焰加热气袋中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度 .当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度 到一定程度时，热气球便上浮了. 知识点 浮沉条件的应用 【例】通常在煮汤圆时，先将包好的汤圆放入沸水中，汤圆将沉在锅底，这是因为汤圆受到的浮力 （填“大于”“小于”或“等于”）重力；待水沸腾后，汤圆逐一浮出水面，这是因为汤圆受到的浮力 （填“大于”“小于”或“等于”）重力；某漂浮池内有一定深度的水，水中加有大量的 （填“盐”或“酒精”），任何人进入池内都会漂浮起来. 1.一艘轮船从长江驶入东海，船受到的浮力（ ） A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断 2.西湖风景如画，吸引众多游客前来登船游览.游客登船前后游船受到的浮力分别是F1和F2，二者的大小关系是（ ） A．F1＜F2 B．F1=F2 C．F1＞F2 D．无法判断 3.如图所示，质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上.游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（ ） A.5 000 N B.500 N C.50 N D.5 N 4.如图是某潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的过程.下列对此潜水艇的分析正确的是（ ） A.上浮过程中所受浮力逐渐变大 B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C.漂浮时排开的海水所受的重力最小 D.漂浮时潜水艇底部所受海水的压强最大 5.水平桌面放置两个完全相同的烧杯，烧杯内装有密度不同的液体，将两只完全相同的密度计分别放入两个烧杯中，待密度计静止后，两烧杯液面相平（如图所示）.以下说法错误的是（ ） A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度 B.密度计在甲烧杯中受到的浮力等于在乙烧杯中受到的浮力 C.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力 D.密度计在甲烧杯中排开液体的质量等于密度计在乙烧杯中排开液体的质量 6.半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，使巨大的甲板下沉至海面以下；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.半潜船在空载、装载中、装载后三种状态所受的浮力分别为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 7.小王想用盐水选种，若要把盐水的密度从1.05×103 kg/m3配成1.1×103 kg/m3，应向盐水中加 （填“盐”或“水”）,将谷种放入配制好的盐水中，密度小于1.1×103 kg/m3的将 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”）. 8.浮力调整器也称作浮力控制背心，潜水者可以从气囊中填充或释放空气来完成水下运动.停留在水中某一位置的潜水者要下潜到更深的地方，应该按下 （填“充气阀”或“排气阀”）， （填“增大”或“减小”）浮力. 9.如图所示是小明同学自制的说明潜水艇浮沉原理的装置，该装置重0.5 N，它在水槽中处于漂浮状态时受到的浮力为 N，欲使小瓶向下运动，应使水 （填“流入”或“流出”）小瓶.在小瓶由漂浮到浸没入水中的过程中，它受到的浮力 （填“变大”“变小”或“不变”）. 10.从古至今中华民族一直对天空充满憧憬，从“嫦娥奔月”的想象，到今天国产大飞机C919首次商业飞行圆满成功，我们从未停止对天空的探索.同样对天空充满向往的同学们在老师的指导下，用一个稍大的薄塑料袋，袋口用细铜丝框成一个圆口，开口朝下，下方系上一块酒精棉，加热袋内空气，放手后塑料袋便冉冉上升，制成了一个简易的“孔明灯”.结合所学知识，回答下列问题： （1）几十吨重的飞机为什么能够飞上天空？ （2）“孔明灯”为什么能飞上天空？ 11.某型号潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350 m，该潜水艇的总体积为1.5×103 m3，总质量约为900 t.艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示.水舱未注入海水时，潜水艇漂浮在海面上.为使潜水艇浸没在海水中，应向水舱中注入多少吨的海水？（g取10 N/kg,此处ρ海水近似看作1.0×103 kg/m3） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2课时 浮沉条件的应用 知识点 浮沉条件的应用 （1）密度计：测量液体密度的工具.用密度计测量液体的密度时，它所受的浮力大小总是等于它所受的重力大小. （2）盐水选种:把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮，而饱满的种子则下沉到容器底部. （3）潜水艇：潜水艇的压力舱充水时，自重增加，重力大于浮力，潜水艇下潜;潜水艇的压力舱排出一部分水时，自重减轻，重力小于浮力，潜水艇上浮.潜水艇就是靠改变自身重力实现下潜和上浮的. （4）热气球：燃气装置中喷出的火焰加热气袋中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小.当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上浮了. 知识点 浮沉条件的应用 【例】通常在煮汤圆时，先将包好的汤圆放入沸水中，汤圆将沉在锅底，这是因为汤圆受到的浮力小于（填“大于”“小于”或“等于”）重力；待水沸腾后，汤圆逐一浮出水面，这是因为汤圆受到的浮力大于（填“大于”“小于”或“等于”）重力；某漂浮池内有一定深度的水，水中加有大量的盐（填“盐”或“酒精”），任何人进入池内都会漂浮起来. 1.一艘轮船从长江驶入东海，船受到的浮力（C） A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断 2.西湖风景如画，吸引众多游客前来登船游览.游客登船前后游船受到的浮力分别是F1和F2，二者的大小关系是（A） A．F1＜F2 B．F1=F2 C．F1＞F2 D．无法判断 3.如图所示，质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上.游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是（C） A.5 000 N B.500 N C.50 N D.5 N 4.如图是某潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的过程.下列对此潜水艇的分析正确的是（C） A.上浮过程中所受浮力逐渐变大 B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等 C.漂浮时排开的海水所受的重力最小 D.漂浮时潜水艇底部所受海水的压强最大 5.水平桌面放置两个完全相同的烧杯，烧杯内装有密度不同的液体，将两只完全相同的密度计分别放入两个烧杯中，待密度计静止后，两烧杯液面相平（如图所示）.以下说法错误的是（C） A.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度 B.密度计在甲烧杯中受到的浮力等于在乙烧杯中受到的浮力 C.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力 D.密度计在甲烧杯中排开液体的质量等于密度计在乙烧杯中排开液体的质量 6.半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，使巨大的甲板下沉至海面以下；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.半潜船在空载、装载中、装载后三种状态所受的浮力分别为F1、F2、F3,则以下判断正确的是（B） A.F1>F3>F2 B.F2>F3>F1 C.F3>F1>F2 D.F3>F2>F1 7.小王想用盐水选种，若要把盐水的密度从1.05×103 kg/m3配成1.1×103 kg/m3，应向盐水中加盐（填“盐”或“水”）,将谷种放入配制好的盐水中，密度小于1.1×103 kg/m3的将上浮（填“上浮”“悬浮”或“下沉”）. 8.浮力调整器也称作浮力控制背心，潜水者可以从气囊中填充或释放空气来完成水下运动.停留在水中某一位置的潜水者要下潜到更深的地方，应该按下排气阀（填“充气阀”或“排气阀”），减小（填“增大”或“减小”）浮力. 9.如图所示是小明同学自制的说明潜水艇浮沉原理的装置，该装置重0.5 N，它在水槽中处于漂浮状态时受到的浮力为0.5N，欲使小瓶向下运动，应使水流入（填“流入”或“流出”）小瓶.在小瓶由漂浮到浸没入水中的过程中，它受到的浮力变大（填“变大”“变小”或“不变”）. 10.从古至今中华民族一直对天空充满憧憬，从“嫦娥奔月”的想象，到今天国产大飞机C919首次商业飞行圆满成功，我们从未停止对天空的探索.同样对天空充满向往的同学们在老师的指导下，用一个稍大的薄塑料袋，袋口用细铜丝框成一个圆口，开口朝下，下方系上一块酒精棉，加热袋内空气，放手后塑料袋便冉冉上升，制成了一个简易的“孔明灯”.结合所学知识，回答下列问题： （1）几十吨重的飞机为什么能够飞上天空？ （2）“孔明灯”为什么能飞上天空？ 解:（1）飞机的机翼上表面凸起，下表面平直，所以在飞机前进的过程中，通过机翼上表面的空气流速比下表面的快，根据流体压强与流速的关系可知，飞机上表面受到的压强小于下表面受到的压强，所以飞机会受到一个向上的压强差，这个压强差产生一个向上的升力，使几十吨重的飞机能够飞上天空； （2）“孔明灯”内部空气温度高，密度小，导致其平均密度低于空气的密度，排开的空气重力大于自身重力，所以可以升空. 11.某型号潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350 m，该潜水艇的总体积为1.5×103 m3，总质量约为900 t.艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示.水舱未注入海水时，潜水艇漂浮在海面上.为使潜水艇浸没在海水中，应向水舱中注入多少吨的海水？（g取10 N/kg,此处ρ海水近似看作1.0×103 kg/m3） 解:潜水艇完全潜入海水中，它受到的浮力： F浮=ρ海水V排g=1.0×103 kg/m3×1.5×103 m3×10 N/kg=1.5×107 N， 根据漂浮条件可得：F浮=G潜水艇+G注水， 则注入海水所受的重力：G注水=F浮-G潜水艇=F浮-m潜水艇g=1.5×107 N-900×103 kg×10 N/kg=6×106 N， 由G=mg得，注入海水的质量： 学科网（北京）股份有限公司 $$