第二单元 沉与浮（知识清单）科学湘科版五年级上册

该小学科学知识清单系统梳理“沉与浮”单元知识。从第1课认识物体沉浮现象及浮力概念，到第2课探究改变沉浮的方法（形状、重量等），再到第3课通过制作航道浮标实现实践应用，构建“现象认知-原理探究-实践应用”的学习支架。 知识链路逻辑连贯，融合科学观念与探究实践。知识点从基础概念到实际操作层层递进，实验探究题通过排开水量计算、浮力与重力关系分析等，培养科学思维中的模型建构与推理论证能力，结合唐代水密隔舱等科学史内容，提升学习兴趣与应用能力。

第二单元沉与浮（知识清单） 第一部分：知识巩固 第1课 谁沉谁浮 1.物体放入水中，有的沉，有的浮。 2.不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体易沉；如果质量相同，体积小的物体易沉。 3.物体在水中受到竖直向上托起的力。像这样的力是浮力。 4.乒乓球、气球、木块等在水中是浮起的，石头、钩码、螺丝钉等在水中是沉的。 第2课 改变沉浮 1.当潜艇主压载舱注满水时，潜艇从水面潜入水下。当用压缩空气把压载水舱内的水排出时候，潜艇从水下浮出水面。 2.水密隔舱，这一船舶结构大约发明于我国唐代，宋代以后在海船中被普遍采用，是我国在造船方面的一大发明。 3．有的材料在水中是浮的， 有的材料在水中是沉的。 浮的材料可以造船，沉的材料也可以造船。 4．物体在水中会受到竖直向上托起的力，像这样的力是浮力。 5．橡皮泥和铝箔是在水中会下沉的材料，把它们做成船型后，它们浸入水中的体积增大，在水 中受到的浮力增大，因而能更容易漂浮在水面上。 6.怎样让浮的物体下沉，沉的物体上浮？ 答：可以通过改变物体的形状、在物体上捆绑重物、在物体中装重物等方法让浮的物体下沉。可以通过改变物体的形状、将物体和漂浮能力强的物体捆绑在一起等方式让沉的物体上浮。 第3课 制作航道浮标 1、 航道浮标的结构和功能：航道浮标浮于水面，锚定在指定水域，用以标示航道范围、浅滩及碍航物等。结构：航道浮标上轻下重、重心低，水面以上部分中空才能直立。如果是金属材料，上部中空才能漂浮，锚系才能稳定。 2、 实验活动 设计制作航道浮标 实验材料：空矿泉水瓶、沙子、铁质螺母、锚系用的线、水桶、水。 实验步骤：(1)往空矿泉水瓶里加一些沙子，然后拧紧瓶盖。 (2)将线的一端系在瓶子的瓶口，另一端系几个螺母。 (3)将做好的航道浮标口朝下放进装满水的桶中。 实验现象：矿泉水瓶保持在水面竖直漂浮不倒。 3、《中国海区水上助航标志》规定：船舶从海上驶近或进入港口、河口、港湾或其他水道时，称为 顺航道 航行，左舷为航道左侧，右舷为航道右侧。航道左侧标的标体、顶标、灯光均为红色，航道右侧标的标体、顶标、灯光均为绿色。 第二部分：实验探究题 1．小科打算用橡皮泥制作一艘小船，探究小船的沉浮变化。 （1）制作前，小科将橡皮泥放到装有清水的烧杯中，发现水位从200毫升上升至250毫升，则橡皮泥排开的水量是(　　)。 A．450毫升 B．250毫升 C．200毫升 D．50毫升 （2）橡皮泥小船制作完成后，小科将小船放到水中，发现小船静止在水面上。请在图中画出此时小船所受的浮力和重力，并用文字注明。 （3）小科测试橡皮泥小船的承载能力，他往船中一个一个地加垫圈，当垫圈数为21个时，小船刚好沉没。这艘小船的载重量为(　　)个垫圈。 A．22 B．21 C．20 D．19 （4）在放垫圈的过程中，垫圈不小心落入水中并沉入水底，这是因为(　　)。 A．垫圈中间有一个空洞 B．垫圈受到的浮力小于重力 C．垫圈是铁制的物体，很重 D．垫圈的体积很小 （5）小科想让橡皮泥小船装载更多的“货物”，请帮他想一个办法：　 　。 【答案】（1）D （2）（3）C（4）B（5）增加橡皮泥小船的体积 【解析】【分析】（1）物体排开的水量是指物体浸入水中后，水面上升的体积（即物体排开的水的体积）。实验中，烧杯原有清水 200 毫升，放入橡皮泥后水位上升至 250 毫升，因此排开的水量为：250 毫升 - 200 毫升 = 50 毫升。 （2）物体在水中受到重力和浮力的作用，且漂浮在水面时，重力等于浮力。 （3）物体在水中的载重量是指其保持漂浮状态时能承载的最大重量。当垫圈数为 21 个时小船刚好沉没，说明此时总重量超过了小船的最大浮力，21 个垫圈是导致沉没的临界值，而非有效载重量。因此，小船在沉没前的最大安全载重量为21-1=20 个垫圈。 （4）物体在水中的沉浮取决于其受到的浮力与重力的关系：当浮力小于重力时下沉，等于时悬浮，大于时上浮。垫圈沉入水底，直接原因是其受到的浮力小于自身重力。B正确。 （5）小科可通过增大橡皮泥小船的体积来提升载重量。原理是：根据阿基米德原理，物体排开的水量越大，所受浮力越大。将橡皮泥捏成空心、碗状或船体扁平宽大的形状，能显著增加排开水量，使小船获得更大浮力，从而承载更多垫圈。例如，将橡皮泥摊平后弯折成底部宽大的船舱结构，避免做成实心或窄小形状，以最大化利用浮力支撑 “货物” 重量。 5．小刚用三个相同的瓶子进行沉浮实验，其中①号是空瓶，②号中装了较少的水，③号中装了较多的水。盖紧瓶盖，放入500毫升清水中，稳定后瓶子沉浮情况如下图所示。 （1）在这个实验中，受到浮力的是（可多选）____________。 A．①号瓶 B．②号瓶 C．③号瓶 （2）实验中没有改变的条件是（　　） A．瓶子的体积 B．瓶中水的体积 C．瓶子和内部水的总重量 （3）请在图中画出②号瓶子所受到的浮力和重力。（不要忘了在上面图中画两个力哦!） （4）②号瓶与③号瓶比较，可以看出物体的沉浮与下列哪个因素有关（　　） A．物体的体积 B．物体的轻重 C．物体的形状 （5）如果向容器中加入50克食盐，随着食盐的溶解，我们一定会看到（　　） A．①号瓶下沉 B．②号瓶上浮 C．③号瓶上浮 【答案】（1）A；B；C （2）A （3） （4）B （5）C 【解析】【分析】把小船或泡沫塑料块往水中压，手能感受到水对小船和泡沫塑料块有一个向上的力，这个力我们称它为水的浮力。上浮物体和下沉的物体在水中都受到浮力的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用测力计测出浮力的大小。当物体在水中受到的浮力大于重力时就上浮；当物体在水中受到的浮力小于重力时就下沉；浮在水面的物体，浮力等于重力。 小刚用三个相同的瓶子进行沉浮实验，其中①号是空瓶，②号中装了较少的水，③号中装了较多的水，盖紧瓶盖，放入500毫升清水中，稳定后瓶子沉浮情况如图所示。 （1）在这个实验中，水中的瓶子都受到浮力作用。 （2）实验中没有改变的条件是瓶子的体积，瓶子中水的体积有变化，瓶子与水的总重量有变化。 （3）②号瓶子所受到的浮力和重力： （4）②号瓶与③号瓶比较，可以看出物体的沉浮与物体的轻重有关。 （5）如果向容器中加入50克食盐，随着食盐的溶解，同体积的食盐水比清水重，在水中沉的③会浮起来，故我们一定会看到③号瓶上浮。 4 学科网（北京）股份有限公司 $$