第4章 第4节 水的浮力(3)—浮力的应用-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级上册科学（浙教版2024）

科学八 第4节 水的浮力 思维点击 一、轮船 轮船是用密度大于水的钢铁制成的，把它做成 空心的，使它的平均密度小于水的密度时，它就会 漂浮在水面上，这时船受到的浮力等于自身的重 力，所以能浮在水面上。只要船的重力不变，无论 船在海里还是河里，它受到的浮力不变。根据阿基 米德原理知：G排=P液gV排，它在海里和河里浸人 水中的体积不同。轮船的大小通常用排水量来表 示，排水量就是轮船按设计的要求装满货物即满载 时排开水的质量。 例1有一艘轮船从东海缓慢驶人黄浦江中，关于 轮船受到的浮力F和露出液面的体积V的说法，正 确的是（已知P海水>P江水） () A.F不变，V不变 B.F不变，V变小 C.F变小，V变小D.F变小，V变大 【分析】轮船无论是在黄浦江还是在东海中 都漂浮，浮力等于轮船重，受到的浮力F不变：因 P涤*>P红麻，由阿基米德原理F浮一P镜gV特可知，轮 船进入黄浦江时排开水的体积变大，即轮船会下 沉，所以露出液面的体积V会变小。 二、潜水艇 (1)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浮沉的。 (2)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。 若要下沉，可充水，使F￥<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。 例2如图是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情 景，其中甲图的潜水艇正在水中上浮。这两种情景 中，潜水艇所受的浮力分别为F甲、F乙，则F甲 (填“>”“<”或“=”)F2。 年级上册 3) 浮力的应用 【分析】潜水艇是通过改变水舱中的水的重 力来改变自身重力的，要使潜水艇上浮，应使潜水 艇所受的浮力大于潜水艇的重力，所以水舱中水较 少时潜水艇上浮，故甲图为上浮时的情景；根据阿 基米德原理可知，潜水艇所受的浮力等于潜水艇排 开水的重力，因甲、乙两种情景潜水艇排开水的重 力相等，故所受的浮力相等。 三、密度计 在科学实验中使用的密度计是一种测量液体 密度的仪器。它是根据物体浮在液体中所受的浮 力等于重力的原理制造与工作的。密度计是一根 粗细不均匀的密封玻璃管，管的下部装有少量密度 较大的铅丸或水银。使用时将密度计竖直地放入 待测的液体中，待密度计平稳后，从它的刻度处读 出待测液体的密度。密度计的原理是：F浮= P液gV#=G#(不变)。密度计在不同的液体中所受 浮力相同，P液增大时，V排减小，密度计在液面以上 的部分增大，刻度越靠下密度值越大。 例3如图所示，是一密度计分别放入两种不同液 体静止后的情形，关于两次密度计所受浮力大小和 两种液体密度大小的关系，下列判断正确的是 乙 A.密度计在甲杯中受到的浮力比乙杯中小 B.密度计在甲杯中受到的浮力比乙杯中大 C.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度大 D.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小 【分析】密度计应用的是物体的漂浮条件，即 密度计在任何液体中所受到的浮力都等于密度计 自身的重力，故选项A,B是错误的；由F=P液 gV#得，密度计在甲、乙液体中所受的浮力相等，甲 的V小，故其密度大。 四、气体的浮力 气体的浮力与液体的同理，物体在空气中时， 上下表面受到空气的压力差就是空气的浮力。故 物体在空气中称得的重量，并不是物体真正的重 量，但因其所受的浮力很小可以忽略不计。不但空 05 拓报上 气如此，物体在任何气体中，均受到气体的浮力。 氢气球和热气球浮沉原理比较： 上升 下降 氢气球 充入密度小于空 放掉球内部分气体，使球 气的氢气 体积碱小 停止加热，热空气冷却，热 热气球 充人加热后的热 空气 气球内空气密度增大 例4氢气球、热气球和飞艇能从地面上浮到空中， 这是因为氢气球、热气球以及飞艇中气体的密度比 空气 ,它们所排开空气的重力 (填“大于”“小于”或“等于”)它们本身的重力。 【分析】氢气球、飞艇中所装的气体都是比空 气密度小的氢气、气气等：热气球是通过加热空气， 使热气球内的空气膨胀、体积增大、密度减小：所以 氢气球、热气球以及飞艇中气体的密度比空气的密 度小。它们本身的重力小于其自身所撸开空气的 重力，由于浮力大于重力，所以能够顺利升空。 五、饺子的浮沉 生饺子被放入锅中时便沉到钢底，煮熟的饺子 就浮起来了，如果把饺子放凉，再放人锅中，又会沉 到锅底，这是为什么呢？因为生饺子放入锅中，由 于浮力小于重力而下沉：煮熟的饺子因为饺子内气 体受热膨胀，浮力增大，当浮力大于重力时，饺子上 浮；凉的熟饺子因遇冷体积缩小使浮力减小，浮力 小于重力而下沉。 例5饺子煮熟后会浮起来，这是因为饺子皮、饺子 馅和饺子里的空气受热后体积 ,饺子受到 的 大于饺子受到的重力，所以就浮起来了。 【分析】饺子在水中煮一会儿，因为饺子受热 膨胀，体积增大，饺子排开水的体积V排变大，由浮 力公式F学=P*gV排可知，饺子受到的浮力变大， 饺子受到的重力不变，当浮力大于重力时，饺子便 会浮上来。 巩固练习 A组 1.如图所示，主要依靠空气的浮力而升空的物 体是 行培优 D 2.如图，用同一支密度计先后放在三种不同的 液体中，比较密度计所受到的浮力和三种液体的密 度的大小关系为 ( 丙 A.在甲液体中浮力最小，甲液体密度最小 B.在甲液体中浮力最大，甲液体密度最大 C.在乙液体中浮力最大，乙液体密度最大 D.在三种液体中浮力一样大，乙液体的密度最 大 3.“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行 任务过程中 A,潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在 江水中潜行时所受的浮力 B.潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在 江水中潜行时所受的浮力 C.潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在 江水中潜行时所受的重力 D.潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在 江水中潜行时所受的重力 4.下列说法正确的是 () A.潜水艇在水中，下潜越深受到浮力越大 B.热气球匀速上升时，浮力大于重力 C.同一支密度计漂浮在不同液体中，受到的浮 力大小不同 D.气象探测气球里所充气体的密度小于空气 密度 5.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮 泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时 的情形如图所示，下列说法正确的是 科学八 A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 C.乙杯液体的密度较大 D.甲杯液体的密度较大 6.用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管等按如图 制作了一只潜水艇模型。下列有关潜水艇模型的 说法中，正确的是 () 进排气管 一进排水口 A.它能悬浮在水中，是因为它受到浮力的 作用 B.它在下沉过程中，所受浮力变小 C.要使它上浮，必须从进气管吹气 D.它在下沉过程中，所受水的压强不变 7.在以下情况中，带“ 一”物体所受浮力 增大的是 () A.大河中的木筏漂流入海 B.大江中的石块被冲入大海 C.海面下的潜水艇正在上升 D.停泊在海港内的油轮卸载原油 8.同一支密度计放入三个盛有不同液体的烧 杯中时，密度计静止位置如图所示，则烧杯中甲、 乙、丙三种液体密度大小关系是 甲 丙 9.图中a,b所示的是将相同的密度计分别放 入两种不同液体中的情形，由图可知：两种液体的 密度相比较：P。 P,密度计在两种液体中受 到浮力相比较：F。F。(两空均填“>”“<”或 年级上册 10.一艘远洋货轮在东海中满载航行，它的排 水量为2.06×103t,该货轮受到浮力大小为 N,这艘货轮驶入上海黄浦江（已知海水的密度大于 江河的密度)，此时货轮受到的浮力将 (填 “增大”“减小”或“不变”)，货轮将 (填“下 沉”或“浮起”)一些。 11.潜艇以其隐敲性成为海洋“杀手”。某型号 潜艇重为3×10？N,当它在海面上漂浮时，受到的 浮力是 N,当它完全浸没海水中开始潜航 时，受到的浮力 (填“大于”“小于”或“等 于”)3×10？N,潜艇继续匀速下潜，抵达300m深 度，此过程中，它受到的浮力将 (填“增大” “减小”或“不变”)。 12.将密度计先后浸入盐水、清水和油(P盐水> P*>P雅)中，在这三种液体中密度计所受浮力的大 小F拉、F水、F袖之间的关系是F盐 F水 F海；在此三种情况中密度计浸入液体 的深度h:】 h水 h袖。（均填“大于” “小于”或“等于”) 13.小明同学把一个体积为125cm3苹果放入 水中，苹果在水里处于悬浮状态，则苹果所受的浮 力为 N,小明从水中取出苹果，分成一个大 块和一个小块，再将小块放人水中，发现小块沉人 水底，根据这些现象可以推断：若将大块浸没人水 中，松手后大块将会 14.小铃非常喜欢玩橡皮泥。一天她将一块重 为0.5N的长方体橡皮泥侧放于水平桌面上，测出 它与桌面的接触面积是1×103m2。 ② 乙 丙 (1)此时橡皮泥对桌面的压强是 Pa. (2)如果小铃将这块橡皮泥分成相同的两块， 并做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两 杯水中，则静止时①杯中橡皮泥所受的浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)②杯中橡皮 07 拓展上 泥所受的浮力。 (3)小铃又将适量的橡皮泥捏附在铅笔的一端 (能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 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.土仪器在图甲中受到的浮力大于图乙 B组 15.科学课外活动课期间，小鸣从实验室里拿 来两杯没有贴标签的水和盐水，并准备了如图所示 的四组实验器材。请问：应用以下四组器材进行实 验探究，不能用来区别哪杯是水，哪杯是盐水的实 验组合是 2 小石块 像皮泥 铅笔 S线 B 天平 砝码 量筒 割度尺压缩计 C D 16.Argo浮标结构如图所示，坚硬壳体下方装 有可伸缩油囊，油囊体积由油的多少决定。现将浮 标置于测试性能的容器中，它露出水面的体积为 V,容器内水位为h1。将油囊中的油全部抽回壳体 后，露出水面的体积为V2,容器内水位为h2,下列 关系中正确的是 () 壳体 油囊 A.h=h2 B.V=V2 C.h<h2 D.V<V2 208 @ 与培优 17.学习浮力知识后，小刚用一根粗细均匀的 吸管自制了一支密度计，他在吸管的下端装人适量 的钢珠后用蜡封住并使底部平整，做好后测出该密 度计的总重力为0.24N,吸管底面积为3×105m, 吸管总长为0.12m。 (1)如图所示是小刚将该密度计放人水中静止 时的情形，A是他在吸管上标记的此时水面的位 置，则密度计受到浮力是 N,你的判断理由 是 (2)若将该密度计从水中取出擦干，放到密度 1.1×103kg/m的盐水中，静止时密度计受到的浮 力将会 (填“变大”“不变”或“变小”)，此时 吸管上盐水液面的位置在A的 (填“上方” 或“下方”)。 (3)为了提高自制密度计的精确程度，可以采 取的办法是 (写一种即可)。 C组 18.小明按照课本中“综合实践活动”的要求制 作简易密度计。 (a) (b) (1)取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞 入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝作为配 重为了降低吸管的 ,从而让它能够竖直地 漂浮在液面上。小明制作密度计的原理是利用了 物体漂浮在液面时，浮力 (填“大于”“小 于”或“等于”)重力。 (2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示，测得 浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图(b) 所示，浸人的长度为h,用P罐P本分别表示液体和 水的密度，则P液」 (填“大于”“小于”或“等 于"”)P水，h与P水P液及H的关系式是h= (3)小明做了五次实验，获得的数据如下： 科学 实验次数 2 5 液体密度p/(g/cm3) 0.8 0.9 1.2 浸入的深度h/(cm) 6.3 4.5 4.2 小明根据实验数据在吸管上标出0.8,0.9， 1.0,1.1,1.2刻度线（单位：g/cm3)。结果发现，1.1 刻线是在1.0刻线的 (填“上”或“下”)方， 相邻刻线的间距 (填“均匀”或“不均匀”)。 (4)通过比较实验2和3， (填“可以” 或“不可以”)研究浮力大小与液体密度的关系，原 因是 (5)制作完毕后，小明发现1.1和1.2两刻度线 的距离较小，请提出一个方法使两条刻度线之间的 距离大一些，使测量结果更精确。方法： 19.小明在学习物体浮沉条件时，由于调制食 盐水密度的操作不够精准，导致实验中鸡蛋很难悬 浮在食盐水中。于是他对实验进行了改进：分别用 量筒和烧杯等器材配制了三杯不同质量分数的酒 精溶液，其中图甲B烧杯中的酒精与水的体积比为 9:6。用注射器吸取密度为0.9g/cm3的食用油分 别在三杯酒精溶液中部注射一团油滴，一段时间 后，如图甲所示。再过一段时间后，小明观察到油 滴所处的状态如图乙所示。 B 图甲 年级上册 图乙 为此，他做了如下探究： 【提出问题】（待填） 【建立假设】假设一：可能是油滴的密度变小了。 假设二：可能是酒精溶液的密度变大了。 【实验方案】针对“假设一”的实验：用注射器吸取图 乙任一烧杯中的油滴，将油滴注入某一溶液中，观 察其浮沉状况。 针对“假设二”的实验：先测定酒精溶液密度为 P1,散口放置一段时间后再次测定它的密度为P2, 比较p1和p2的大小。 【得出结论】油滴密度不变，酒精溶液密度变大。 请回答： (1)根据小明所做的假设，推测小明所提的问 题是： (2)针对“假设一”的实验中，“某一溶液”是 (3)小明经过思考，对“酒精溶液密度变大”这 结论作出合理的解释，即 209巩固练习 A组 1.A2.C3.A4.D5.B6.A7.C8.D 9.A10.大于小于11.4.9变小不变12.(1) (2)=(3) B组 13.A14.C15.A16.C17.变大C18.4: 56:519.=<< C组 20.D21.B22.(1)9900900(2)漂浮(3)沉 底< 第4节水的浮力(3)—浮力的应用 例1B 例2= 例3C 例4小大于 例5变大浮力 巩固练习 A组 L.D2.D3.A4.D5.C6.C7.B8.乙 >甲>丙9.>=10.2.06×10不变下沉1山.3 ×10大于不变12.等于等于小于小于 13.1.25上浮，最后是处于漂浮状态14.(1)500(2)小 于(3)D B组 15.B16.A17.(1)0.24漂浮条件：Fa=G (2)不变下方(3)选用更细的吸管 C组 18(I)重心等于(2)大于H (3)下 P成 不均匀(4)不可以没有控制V:相同(5)换用更细的 吸管19.(1)油离沉浮变化的原因是什么（或“为什么下沉 的油滴会悬浮”“为什么悬浮的油滴会漂浮”)(2)密度为 0.9gcm的液体中（或“酒精与水的体积比为9：6的酒精 溶液中”)(3)西精蒸发比水快 专题拓展浮力知识的深入理解 例IB 变式训练1C 变式训练2B 例2见分析 例3B 例4见分析 例5见分析 例6见分析 例7见分析 例8见分析 例9保持不变 例10下降 例11下沉一此 巩固练习 A组 L.B2.D3.B4.变大不变没有5.0 6 6.变大1515 B组 7.D【解析】(1)先假设物体与客器底不是紧密接 触，利用阿基米德原理计算物体受到的浮力。 (2)现在物体与容器底紧密接触，此时物体受到的浮力 应该减去大气压作用在下表面上力和水作用在下表面上的 力，据此求解 若物体与容器底不是紧密接触，物体受到的浮力：下= 现在物体与容器底紧密接触，此时物体受到的浮力应该 减去大气压作用在下表面上力和水作用在下表面上的力， :大气压作用在下表面上的力F气=pS, 水作用在下表面上的力F水=S=pgHS, ∴.F4=pVg-(puS+pgHS)=pgV-(p。+pgH)S. 8.B【解析】若将木块虚线以下的部分截去，根据阿 基采德原理，木块和水面均下降，且木块下降的高度更大，选 项B正确， 9.增大下降增大【解析】在冰块浸入的过程 中，冰块排开酒精的体积变大，冰块受到的浮力变大，则冰块 对酒精的作用力变大，故使台秤的示数变大：在冰块融化的 过程中，由于冰的密度大于酒精的密度，故冰块融化时相当 于冰块沉底后再馆化，因为冰的密度小于水的密度，故冰块 融化成水的体积V比冰的体积V*小，故液面会下降：由于 冰块融化后，拉冰块的力没有了，故冰块对酒精的力增加了， 故台秤的示数会增大。 10.C11.(1)变大变大(2)400受到的重力 (3)1000N4000Pa C组 12.(1)对台秤受力分析可知：受容器和水竖直向下的 重力，铝块向下的压力F=F,由平衡条件得：台秤对容器 的支持力F、=G十F:在铝块完全浸没前，V。逐渐增大， Fs=F,逐渐增大，F、逐渐变大，台秤的示数增大。(2)铝 块没有接触水面时，台秤的示数：F=Fy=G:当铝块全部 没入水中时，F=F、=G+F=G十F#=G十PgV,则 F=F一Fm=G+PgV-G=PgV。【解析】(1)对台 件受力分析，根据力的平衡条件得出台释示数的表达式，再 由问基米德原理即可判断铝块逐渐浸入容器中，直至刚没入 水中台秤示数的变化。(2)根据台秤示数等于台释对容器的 支持力，利用阿基米德原理可得台秤前后示数的变化值F与 铝块的体积V之间的定量关系。 专题拓展求浮力的几种方法 例130.772N 例2见分析 例3见分析 例4(1)0.6×103kg'm(2)0.8×103kg/m 巩固练习 A组 1.6.86×107×10 2.(1)5.88×10N(2)7.8×101m(3)①下沉一些 ②不变 3.(1)40(2)②(3)根据阿基米德原理，F浮=G= PgV#。AG6O0完成吸水后漂浮于水而即F行=G。,Ga= 3