9.3　跨学科实践_探秘潜艇的浮沉原理课件-2025-2026学年北师大版（北京）物理八年级全一册

第九章　浮力 第三节　跨学科实践:探秘潜艇的浮沉原理  　物体的浮沉条件 1.【新课标·物理观念】(2024四川巴中中考)一个体积为100 cm3、质量为90 g的球放入足够深的水中,静止后的状态及所 受浮力大小为(g=10 N/kg) ( ) A.漂浮    0.9 N　　　    B.漂浮    1 N C.沉底    0.9 N　　　    D.沉底    1 N     A     解析　球浸没后受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/ kg×100×10-6 m3=1 N,球受到的重力G=mg=90×10-3 kg×10 N/kg=0.9 N,由F浮>G可知,球会上浮,最终处于漂浮状态,漂浮时球 受到的浮力等于重力,为0.9 N。故选A。 2.【新课标·科学思维】(2023北京顺义期末)(多选)两个完全 相同的容器中盛有甲、乙两种不同的液体,把同一个鸡蛋分 别放入两容器中的情形如图所示(两容器中液面相平),鸡蛋在 甲、乙两液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮,甲、乙两种液 体的密度分别为ρ甲和ρ乙,下列判断正确的是 ( )     AC     A.F甲浮=F乙浮　　　    B.F甲浮<F乙浮 C.ρ甲>ρ乙　　　     D.ρ甲=ρ乙 解析　鸡蛋在甲液体中漂浮,浮力等于鸡蛋的重力,在乙液体 中悬浮,浮力也等于鸡蛋的重力,同一个鸡蛋重力不变,因此 F甲浮=F乙浮,故A正确,B错误;已知F甲浮=F乙浮,V甲排<V乙排,则ρ甲>ρ乙, 故C正确,D错误。故选A、C。 3.【跨学科·日常生活】(2024贵州中考) 泡茶时可以欣赏到茶 叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表 面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而 ______;茶叶充分吸水后由于其密度_______水的密度而下沉。   　大于     上浮     解析　茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,据F浮=ρ液V 排g知,受到的浮力增大,当浮力大于重力时,茶叶会上浮。一段 时间后,由于茶叶吸收了水分,其密度大于水的密度,所以茶叶 将会下沉到杯底。  　物体的浮沉条件的应用 4.【新特色·国防教育】(2024四川广安中考)2023年4月,我国 东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰—— “辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后 ( ) A.飞行的战机以航母为参照物,是静止的 B.航母所受浮力变小,会上浮一些 C.航母所受浮力不变,排开水的体积不变 D.航母两侧水域流速大的位置压强大     B     解析　以航母为参照物,飞行的战机位置发生变化,所以飞行 的战机是运动的,A不符合题意;战斗机从航母上起飞后,航母 的总重力变小,航母处于漂浮状态,航母受到的浮力与重力大 小相等,因此航母受到的浮力变小,由F浮=ρ液V排g可知,航母排 开水的体积变小,航母会上浮一些,B符合题意,C不符合题意; 流体中流速大的位置压强小,所以航母两侧水域流速大的位 置压强小,D不符合题意。 5.【新特色·劳动教育】(2024四川自贡中考)在传统农耕文化 中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说 法正确的是 ( )     C     A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大 B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力 C.下沉的种子密度比盐水的密度大 D.沉底的种子只受到重力和支持力 解析　种子上浮过程中,种子在盐水中的深度变小,由p=ρgh 可知,盐水对种子的压强变小,A错误;漂浮的种子受到的浮力 和重力是一对平衡力,两个力大小相等,B错误;当种子密度大 于盐水密度时,种子会下沉,C正确;沉底的种子受到浮力、重 力及支持力的作用,D错误。 6.(2023湖南株洲中考)取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝 就做成了一个简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不 同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。 设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙,两 个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则 ( )     D     A.F甲>F乙　　     B.F甲<F乙 C.ρ甲>ρ乙　　　    D.ρ甲<ρ乙 解析　如图所示,密度计竖直立在两种液体中都是漂浮状态, 所以它受到的浮力等于重力,同一个密度计的重力相等,则密 度计在两种液体中受到的浮力相等,即F甲=F乙,故A、B不符合 题意;密度计在甲液体中排开液体的体积比在乙液体中排开 液体的体积大,浮力相等时,排开液体体积越大,液体密度越小, 所以可判断出甲液体密度较小,即ρ甲<ρ乙,故C不符合题意,D符 合题意。   7.【新特色·国防教育】(2024四川泸州中考,★☆☆)中国长征 18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下 列对该潜艇的说法中正确的是( ) A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉 B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大 C.从长江潜行进入东海时,需要往水舱内注水 D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小     C     解析　潜艇是通过改变自身重力来实现上浮与下沉的,A错 误;在水面下匀速下潜过程中,潜艇排开水的体积不变,根据F浮 =ρ液V排g可知,潜艇受到的浮力不变,B错误;从长江潜行进入东 海时,潜艇排开水的体积不变,而海水密度大于江水密度,根据 F浮=ρ液V排g可知,潜艇受到的浮力变大,需要往水舱内注水来增 大自身重力,从而使自身重力仍与受到的浮力大小相等,C正 确,D错误。 8.(2024江苏南通中考,★★☆)将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋 放入水中,静止时的状态如图所示,下列说法正确的是 ( )       B A.若甲、乙体积相等,甲受到的浮力小 B.若甲、乙质量相等,甲受到的浮力小 C.向杯中加盐水后,乙受到的浮力变大 D.向杯中加酒精后,乙受到的浮力变大 解析　若甲、乙体积相等,乙排开液体的体积小,根据公式F浮 =ρ液gV排可知,乙受到的浮力比甲受到的浮力小,A错误。若 甲、乙质量相等,甲、乙受到的重力相等,乙漂浮,受到的浮力 与重力大小相等;甲沉底,受到的浮力小于其重力,则甲受到的 浮力小于乙受到的浮力,B正确。加盐水前,乙漂浮,说明乙的 密度小于水的密度,加入盐水后,液体的密度变大,乙的密度仍 小于液体的密度,仍然处于漂浮状态,乙受到的浮力仍然与重 力大小相等,故乙受到的浮力大小不变,C错误。向杯中加酒 精,液体的密度会变小,乙可能漂浮或悬浮,此时乙受到的浮力 仍然与重力大小相等;乙也可能沉底,此时乙受到的浮力小于 重力,受到的浮力变小;故乙受到的浮力不会变大,D错误。 9.(2023江苏泰州中考,★★☆)用硬质塑料瓶、透明胶带、螺 母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型(不计 进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列 说法正确的是 ( )       D     A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力 B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉 C.从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小 D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内 的水先增加后减少 解析　当模型漂浮于水面时,它受到的浮力等于重力,故A错 误;向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,瓶内水被排出,模型重力 将变小,小于浮力,模型将上浮,故B错误;从瓶中抽气时,瓶内气 体压强变小,水进入瓶内,模型重力将变大,大于浮力,模型会下 沉,此时排开水的体积不变,它受到的浮力不变,故C错误;让原 本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时应向外抽气, 让水进入瓶中,模型受到的重力大于浮力,实现下沉,然后下沉 至适当位置,适当充气,向外排水,使模型的重力等于浮力而悬 浮,所以瓶内气体先减少后增加,瓶内的水先增加后减少,故D 正确。故选D。 10.(2024山东德州中考,★★☆)如图所示,水平桌面上有A、B 两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个 相同的小球分别放入两容器中,小球静止时,两容器液面相平, A、B两容器对桌面的压力分别为F1、F2,则ρ1______ρ2,F1______ F2(均选填“>”“<”或“=”)。 　>     　>     解析　小球在A容器中漂浮,则ρ1>ρ球;小球在B容器中悬浮,则ρ 2=ρ球,综上可得ρ1>ρ2;两容器液面相平,两容器中液体的体积关 系为V1>V2,据ρ= 得,两容器中液体的质量关系为m1>m2,桌面 水平,两容器对桌面的压力F1=G总=(m容+m1+m球)g,F2=G总'=(m容+ m2+m球)g,综上可得F1>F2。 11.(2024黑龙江绥化中考,★★★)如图,一长方体物块漂浮在 水面上时,物块露出水面的体积是总体积的  ,当它漂浮在另 一液面上时,浸入液体的体积是总体积的  。水和液体对物 块下表面的压强分别为p1和p2,则p1______(选填“>”“=”或 “<”)p2,杯中液体的密度是___________kg/m3。(物块质量分 布均匀,且不吸水和另一液体)     1.2×103     　=     解析　浮力是物块上、下表面所受液体的压力差,漂浮时,上 表面受到的压力为0,则物块下表面受到的压力等于物块所受 的浮力,物块漂浮在水和液体中,物块在水和液体中受到的浮 力均等于自身的重力,故物块在两液体中下表面受到的压力 相等,据p= 知,水和液体对物块下表面的压强相等,即p1=p2。 物块漂浮在水面时,排开水的体积V排= V= V,受到的浮 力F浮=ρ水gV排=ρ水g· V= ρ水gV;物块漂浮在液体中时,排开液体 的体积V排1= V,物块受到的浮力 =ρ液g =ρ液g· V= ρ液gV, 则有 ρ水gV= ρ液gV,解得杯中液体的密度ρ液= ρ水= ×1.0×103 kg/m3=1.2×103 kg/m3。   12.【跨学科·工程实践】(2024北京中考)(多选)图甲为一彩球 “温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度 升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的 彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有 彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前 环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌 所标温度值为22 ℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为 2 ℃。下列说法正确的是 ( ) A.彩球4在22 ℃时所受浮力大于18 ℃时所受浮力 B.当环境温度处于该温度计可测得 的最低温度时,5个彩球均漂浮 C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底, 则环境温度t满足24 ℃<t<26 ℃ D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体 积相等、质量更小的彩球 答案　CD 解析　当温度升高时,液体的密度变小,根据F浮=ρ液V排g可知, 原来悬浮的小球所受浮力变小,将会沉底,因此彩球5号比4号 先沉底,说明彩球5号表示的温度低于彩球4号表示的温度,所 以彩球5号所标温度值为20 ℃,那么彩球3号所标温度值为24 ℃,彩球2号所标温度值为26 ℃,彩球1号所标温度值为28 ℃。 彩球4号在22 ℃时悬浮,此时彩球4号的密度等于液体的密度, 所受浮力等于重力,在18 ℃时,温度变低,液体的密度变大,彩 球4号处于漂浮状态,所受浮力等于重力,彩球所受的浮力不 变,A错误;该温度计能测量的最低温度为20 ℃,此时彩球5号 处于悬浮状态,另外4个彩球均处于漂浮状态,B错误;若有2个 彩球漂浮,则彩球1、2号漂浮,说明最高温度小于26 ℃,3个彩 球沉底,彩球3、4、5号沉底,说明最低温度高于24 ℃,故环境 温度t满足24 ℃<t<26 ℃,C正确;要增大该温度计能测得的最 高温度,需要增加一个密度更小的彩球,因此可增加一个与彩 球1体积相等且质量更小的彩球,D正确。 $$