第四节 物体的浮与沉（导学案）物理新教材沪科版八年级全一册

第4节 物体的浮与沉（导学案） 【学习目标】 1.知道物体的浮沉现象，能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况。 2.理解物体的浮沉条件，能运用它解释浮沉现象。 3.知道密度计、潜水艇、热气球、轮船的工作原理。 4.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。 【学习重点】 浮沉条件的分析与判断。 【学习难点】 应用受力分析、力和运动的关系以及与浮力知识结合起来综合解决问题。 【自主预习】 阅读课本内容，解答以下问题： 1. 物体的沉浮条件 物体的沉浮取决于物体所受的 力和 力的大小；或比较物体与液体密度的大小。 浸没在液体中的物体： ①当F浮＞G或ρ物 ρ液时，物体 ，最后 （部分浸没）。 ②当F浮= G或ρ物 ρ液时，物体 ，可停在液体内部任意位置。 ③当 F浮＜G或ρ物 ρ液时，物体 ，最终沉在液体底部。 2. 轮船的原理 轮船是利用“ ”的方法，增大排开水的体积，从而增大可以利用的 ；轮船的大小常常用 表示，排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的 。例如，一艘轮船，它的排水量是1×104 t，说明此船 时，货物质量和船身质量之和为1×104t。 3. 潜水艇的浮沉原理：潜水艇浸没在水中时，所受浮力不变，是通过水舱吸水和排水的方式，改变 来实施下沉和上浮的。 4. 气球和飞艇升空的原理：气球和飞艇内部充有密度 空气的气体（如氢气、氦气或热空气），使浮力 重力而升空。（均选填“大于”或“小于”） 5. 密度计原理：密度计在液体中是 的，根据二力平衡条件可知，受到的浮力始终等于它受到的 且不变F浮=G。根据F浮=ρ液gV排可知，把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积 ，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积就 ，下沉一些。所以密度计的示数越靠下越 。（后三空均选填“大”或“小”） 【探究新知】 【学习任务一】物体的浮沉条件 1.物体在液体中的状态 ： （1）观察思考：请同学们认真观察老师进行的“浮沉子”实验；思考“浮沉子”在水中的状态有哪些？ 物体在液体中，有以下状态：下沉、上浮、漂浮、悬浮、沉底。 浸没在液体中物体都受浮力，有的上浮，有的下沉，这是为什么？物体的浮沉究竟取决于什么呢？ 下面我们通过实验来研究。 2.探究物体的浮沉条件 ： 【实验器材】 大烧杯、水 、玻璃瓶。 【实验方法】 （1）如图所示，把拧紧盖子的空玻璃瓶浸没于水中，松手后观察玻璃瓶的运动情况。 （2）把装满水并拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中，松手后再次观察玻璃瓶的运动情况。 （3）能否使浸没在水中的玻璃瓶既不上浮，也不下沉（即悬浮在水中）呢？ 【实验现象】 （1）把拧紧盖子的空玻璃瓶浸没于水中，松手发现空玻璃瓶 在水面上。 （2）把装满水并拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中，松手后发现玻璃瓶 至容器底部。 （3）通过增减玻璃瓶内的水量，可以使玻璃瓶在水中 。 【分析论证】 浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮作用，物体浮沉，取决于二力之间的关系。 【实验结论】 大量实验证明：浸没在液体中的物体， （1）当浮力 重力时，物体上浮； （2）当浮力 重力时，物体下沉； （3）当浮力 重力时，物体处于悬浮状态。 3.迷你实验室：让鸡蛋浮沉 方法：将鸡蛋放入清水中，观察鸡蛋的浮沉情况。向杯中逐渐加盐并小心搅拌，观察鸡蛋的浮沉情况。如果往容器中加水，再次观察鸡蛋的浮沉情况。你能解释观察到的现象吗？ 现象：鸡蛋放在清水中先是 ；加盐后，鸡蛋 在水面上；再加清水后，鸡蛋又 直至沉底。 分析：实验中鸡蛋的重力不变，加盐或加水时，液体的密度发生变化，根据F浮= G排= m排g= ρ液 gV排可知，鸡蛋受到的浮力变化，所以鸡蛋的运动状态会发生变化。 结论：判断物体的浮沉，除了比较重力和浮力的关系外，我们还可以比较 密度和 密度的关系。 （1）若F浮>G，即ρ液gV排>ρ物gV物，得 ρ液>ρ物，物体上浮； （2）若F浮=G ，即ρ液gV排 = ρ物gV物，得ρ液=ρ物，物体悬浮； （3）若F浮<G，即ρ液gV排 < ρ物gV物，得ρ液<ρ物， 物体下沉。 【例题1】“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．西红柿的密度大于茄子的密度 【例题2】悬浮在水中的铁球（　　） A．一定空心 B．可能空心 C．一定实心 D．无法判定 【例题3】如图所示，四个完全相同的小球分别在盛有不同液体的容器中保持静止，各液面到容器底部的距离相等，容器底部受到的液体压强p的关系正确的是（    ） A． B． C． D． 【学习任务二】浮沉条件的应用 1.密度计： （1）原理： 原理。 （2）构造：一根上部标有刻度、形状特殊的玻璃管，下部的玻璃泡内封装小铅丸（降低重心，确保密度计竖直）。 （3）用法：测量时，将密度计插入液体，它 后漂浮在液体中，此时液面所对的刻度 该液体的密度。 （4）刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大。为什么？ 分析：因为密度计漂浮，所以F浮=G，且不变。 由 F浮=ρ液gV排可知，F浮不变，ρ液越大，V排越小，即 它浸入液体的体积小，所以从下往上的示数是越来越小的。 2.盐水选种： （1）方法：农民采用盐水浸泡法来选种时，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 到容器底部。 （2）原理：浮沉条件。因为不饱满种子的密度 盐水密度会漂浮，而饱满种子的密度 盐水的密度会下沉。 3.潜水艇： （1）工作原理：是靠改变自身 来实现上浮和下潜的。 分析：因为潜水艇经常浸没在水中，它排开水的体积不变，由F浮=ρ液gV排 可知，浮力不变，所以只能靠改变自身重力实现浮沉的。 （2）浮沉过程： 需要下潜时，打开阀门海水进入压力舱，艇重增大，重力 浮力，潜艇就会下沉。 需要上浮时，压缩空气打入压力舱，将舱内海水排出一部分，使潜水艇变轻，当重力 浮力，潜艇就会上浮。 需要悬浮时，在压力舱充入适量的水，当潜水艇的重力 它受到的浮力时，它可以悬浮在水中。 4.热气球： （1）工作原理：热气球的巨大气袋中充满空气，从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 到一定程度时，热气球便上浮了。 （2）孔明灯：利用质地极轻的材料制成薄壳灯笼。当在灯笼下面点燃烛火后，它便会腾空而起，这是历史上最早的热气球。 5.轮船： （1）工作原理：把钢铁做成空心增大 ，从而使它漂浮。 （2）轮船的排水量：是轮船满载时排开水的 ，它的大小等于轮船和货物的总质量。（辽宁号：6.75万t；山东号：约7万t；福建号：约8万t。） 6.科学书屋：“奋斗者”号深潜器 （1）中国骄傲：中国载人潜水器“奋斗者”号实现了我国万米载人深潜的重大突破，其多项核心深潜技术凝聚了中国深潜人的巨大智慧。 （2）工作原理：通过电磁铁吸附了大铁块，还有一部分铁砂放置在一个容器中，这些加起来之后使得深潜器的总重力大于浮力，深潜器得以不断下沉，同时通过控制倾倒容器中的铁砂可以控制深潜器下沉的速度。 （3）安全预案：当深潜器需要上浮时，电磁铁断电，抛掉电磁铁吸附的铁块，深潜器可以快速上浮。如果遇到紧急情况，系统断电后，电磁铁会自动抛掉铁块，从而让深潜器快速上浮。 【例题4】当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时，邮轮受到的浮力（　　） A．变大 B．不变 C．先变小后变大 D．先变大后变小 【例题5】盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（    ） A．良种所受浮力大于重力，次种所受浮力小于重力 B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大 C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度 D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水 【例题6】相同的两个圆柱形容器中分别装有质量相等的甲、乙两种不同的液体，两种液体对容器底部的压力分别为、，对容器底部的压强分别为、。将一支自制密度计，分别放入两个容器中，自制密度计在液体中静止时如图所示，密度计的刻度上有M、N两点，则（　　） A． B． C．甲液体密度大于乙液体 D．密度计在两种液体中受到的浮力大小相等 【课堂总结】 按照学习内容学列本节课的思维导图： 【课堂练习】 1．一个小球所受的重力为10N，将它浸没在水中时，所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为 N，放开手后，物体将 （填“上浮”“下沉”“悬浮”），最终小球的浮力为 N。 2．如图所示，在家庭小实验中，某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（　　） A．向杯子中加盐 B．向杯子中加水 C．倒出少量的水 D．轻轻摇晃杯子 3．如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（　　） A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力 B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力 C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上 D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变 4．（多选）将一橘子放入盛有水的杯子中，静止后橘子漂浮在水面，如图甲；取出橘子，将其剥皮后再放回杯中，橘子静止后沉在杯底，如图乙。下列分析正确的是（　　） A．橘子剥皮后密度不变 B．橘子剥皮后密度变大 C．甲中橘子比乙中橘子受到的浮力更大 D．乙中橘子比甲中橘子受到的浮力更大 5.在学校举办的“自主创新实验”活动中，创新小组制作了如图所示的沉船打捞模型，用注射器通过胶管向“浮筒”中充气或从“浮筒”中抽气，就可以使“浮筒”上浮或下沉。若将“浮筒”从如图所示的位置上浮直至露出水面，从而带动沉船上浮（胶管在水中的体积变化忽略不计）。下列分析正确的是（   ） A．“浮筒”上浮过程中所受的浮力逐渐变大 B．“浮筒”露出水面过程中排开水的重力逐渐变小 C．“浮筒”是通过改变自身体积实现上浮和下沉 D．当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气，其所受重力等于浮力 6．如图所示，放在水平地面上的三个完全相同的玻璃缸内装满了水，其中（a）只有水，（b）水中漂浮着一只小玩具鸭，（c）水中漂浮着一只大玩具鸭。这三个玻璃缸对水平地面的压力（   ） A．（a）最大 B．（b）最大 C．（c）最大 D．一样大 7．请画出图中潜水艇上浮时的受力示意图。（O点表示潜水艇的重心）。 8．如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米，总宽18米，高21米，共五层，空载时平均吃水1.7米，排水量765 吨（排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量）， 求： (1)“洱海一号”游船的重力； (2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强； (3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人，当游船满载时游船受到的浮力大小。（人的平均体重为60kg） 【课后反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 物体的浮与沉（导学案） 【学习目标】 1.知道物体的浮沉现象，能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况。 2.理解物体的浮沉条件，能运用它解释浮沉现象。 3.知道密度计、潜水艇、热气球、轮船的工作原理。 4.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。 【学习重点】 浮沉条件的分析与判断。 【学习难点】 应用受力分析、力和运动的关系以及与浮力知识结合起来综合解决问题。 【自主预习】 阅读课本内容，解答以下问题： 1. 物体的浮沉条件 物体的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小；或比较物体与液体密度的大小。 浸没在液体中的物体： ①当F浮＞G或ρ物＜ρ液时，物体上浮，最后漂浮（部分浸没）。 ②当F浮= G或ρ物=ρ液时，物体悬浮，可停在液体内部任意位置。 ③当 F浮＜G或ρ物>ρ液时，物体下沉，最终沉在液体底部。 2. 轮船的原理 轮船是利用“空心”的方法，增大排开水的体积，从而增大可以利用的浮力；轮船的大小常常用排水量表示，排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的质量。例如，一艘轮船，它的排水量是1×104 t，说明此船满载时，货物质量和船身质量之和为1×104t。 3. 潜水艇的浮沉原理：潜水艇浸没在水中时，所受浮力不变，是通过水舱吸水和排水的方式，改变自身重力来实施下沉和上浮的。 4. 气球和飞艇升空的原理：气球和飞艇内部充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），使浮力大于重力而升空。（均选填“大于”或“小于”） 5. 密度计原理：密度计在液体中是漂浮的，根据二力平衡条件可知，受到的浮力始终等于它受到的重力且不变F浮=G。根据F浮=ρ液gV排可知，把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积就大，下沉一些。所以密度计的示数越靠下越大。（后三空均选填“大”或“小”） 【探究新知】 【学习任务一】物体的浮沉条件 1.物体在液体中的状态 ： （1）观察思考：请同学们认真观察老师进行的“浮沉子”实验；思考“浮沉子”在水中的状态有哪些？ 物体在液体中，有以下状态：下沉、上浮、漂浮、悬浮、沉底。 浸没在液体中物体都受浮力，有的上浮，有的下沉，这是为什么？物体的浮沉究竟取决于什么呢？ 下面我们通过实验来研究。 2.探究物体的浮沉条件 ： 【实验器材】 大烧杯、水 、玻璃瓶。 【实验方法】 （1）如图所示，把拧紧盖子的空玻璃瓶浸没于水中，松手后观察玻璃瓶的运动情况。 （2）把装满水并拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中，松手后再次观察玻璃瓶的运动情况。 （3）能否使浸没在水中的玻璃瓶既不上浮，也不下沉（即悬浮在水中）呢？ 【实验现象】 （1）把拧紧盖子的空玻璃瓶浸没于水中，松手发现空玻璃瓶上浮至漂浮在水面上。 （2）把装满水并拧紧盖子的玻璃瓶浸没于水中，松手后发现玻璃瓶下沉至容器底部。 （3）通过增减玻璃瓶内的水量，可以使玻璃瓶在水中悬浮。 【分析论证】 浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮作用，物体浮沉，取决于二力之间的关系。 【实验结论】 大量实验证明：浸没在液体中的物体， （1）当浮力大于重力时，物体上浮； （2）当浮力小于重力时，物体下沉； （3）当浮力等于重力时，物体处于悬浮状态。 3.迷你实验室：让鸡蛋浮沉 方法：将鸡蛋放入清水中，观察鸡蛋的浮沉情况。向杯中逐渐加盐并小心搅拌，观察鸡蛋的浮沉情况。如果往容器中加水，再次观察鸡蛋的浮沉情况。你能解释观察到的现象吗？ 现象：鸡蛋放在清水中先是沉底；加盐后，鸡蛋上浮直至漂浮在水面上；再加清水后，鸡蛋又下沉直至沉底。 分析：实验中鸡蛋的重力不变，加盐或加水时，液体的密度发生变化，根据F浮= G排= m排g= ρ液 gV排可知，鸡蛋受到的浮力变化，所以鸡蛋的运动状态会发生变化。 结论：判断物体的浮沉，除了比较重力和浮力的关系外，我们还可以比较物体密度和液体密度的关系。 （1）若F浮>G，即ρ液gV排>ρ物gV物，得 ρ液>ρ物，物体上浮； （2）若F浮=G ，即ρ液gV排 = ρ物gV物，得ρ液=ρ物，物体悬浮； （3）若F浮<G，即ρ液gV排 < ρ物gV物，得ρ液<ρ物， 物体下沉。 【例题1】“我劳动，我快乐。”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底。他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中正确的是（　　） A．茄子受到的浮力小于它受到的重力 B．茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力 C．西红柿排开水的重力等于自身的重力 D．西红柿的密度大于茄子的密度 【答案】D 【详解】A．茄子漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，茄子受到的浮力等于它受到的重力，故A错误； B．茄子漂浮在水面上，茄子受到的浮力等于它受到的重力，西红柿沉在水底，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，由于不知道茄子和西红柿的质量关系，无法比较二者受到浮力的大小关系，故B错误； C．西红柿沉在盆底，根据物体的浮沉条件可知，西红柿受到的浮力小于它受到的重力，即西红柿排开水的重力小于自身的重力，故C错误； D．根据物体的浮沉条件可知，西红柿下沉，说明西红柿的密度大于水的密度；茄子漂浮，说明茄子的密度小于水的密度，所以西红柿的密度大于茄子的密度，故D正确。 故选D。 【例题2】悬浮在水中的铁球（　　） A．一定空心 B．可能空心 C．一定实心 D．无法判定 【答案】A 【详解】因为铁的密度大于水的密度，放入水中一定是沉入水底，然而铁球悬浮在水中，故铁球一定是空心的，故A正确，BCD错误。 故选A 【例题3】如图所示，四个完全相同的小球分别在盛有不同液体的容器中保持静止，各液面到容器底部的距离相等，容器底部受到的液体压强p的关系正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】小球在甲、乙中漂浮，说明小球的密度小于两种液体的密度，并且小球在液体甲中露出的部分大于在液体乙中露出的部分，根据 F浮=G=ρgV排可知ρ甲>ρ乙，在丙中悬浮，说明小球的密度等于液体丙的密度，小球在丁中下沉，说明小球的密度大于液体的密度，所以可以判断出甲液体的密度最大；还知道四个容器中液面到容器底面的深度相同，根据公式p=ρgh可知 p甲>p乙>p丙>p丁故A正确，BCD错误。 故选A。 【学习任务二】浮沉条件的应用 1.密度计： （1）原理：漂浮原理。 （2）构造：一根上部标有刻度、形状特殊的玻璃管，下部的玻璃泡内封装小铅丸（降低重心，确保密度计竖直）。 （3）用法：测量时，将密度计插入液体，它静止后漂浮在液体中，此时液面所对的刻度等于该液体的密度。 （4）刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大。为什么？ 分析：因为密度计漂浮，所以F浮=G，且不变。 由 F浮=ρ液gV排可知，F浮不变，ρ液越大，V排越小，即 它浸入液体的体积小，所以从下往上的示数是越来越小的。 2.盐水选种： （1）方法：农民采用盐水浸泡法来选种时，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。 （2）原理：浮沉条件。因为不饱满种子的密度小于盐水密度会漂浮，而饱满种子的密度大于盐水的密度会下沉。 3.潜水艇： （1）工作原理：是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。 分析：因为潜水艇经常浸没在水中，它排开水的体积不变，由F浮=ρ液gV排 可知，浮力不变，所以只能靠改变自身重力实现浮沉的。 （2）浮沉过程： 需要下潜时，打开阀门海水进入压力舱，艇重增大，重力大于浮力，潜艇就会下沉。 需要上浮时，压缩空气打入压力舱，将舱内海水排出一部分，使潜水艇变轻，当重力小于浮力，潜艇就会上浮。 需要悬浮时，在压力舱充入适量的水，当潜水艇的重力等于它受到的浮力时，它可以悬浮在水中。 4.热气球： （1）工作原理：热气球的巨大气袋中充满空气，从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。 （2）孔明灯：利用质地极轻的材料制成薄壳灯笼。当在灯笼下面点燃烛火后，它便会腾空而起，这是历史上最早的热气球。 5.轮船： （1）工作原理：把钢铁做成空心增大浮力，从而使它漂浮。 （2）轮船的排水量：是轮船满载时排开水的质量，它的大小等于轮船和货物的总质量。（辽宁号：6.75万t；山东号：约7万t；福建号：约8万t。） 6.科学书屋：“奋斗者”号深潜器 （1）中国骄傲：中国载人潜水器“奋斗者”号实现了我国万米载人深潜的重大突破，其多项核心深潜技术凝聚了中国深潜人的巨大智慧。 （2）工作原理：通过电磁铁吸附了大铁块，还有一部分铁砂放置在一个容器中，这些加起来之后使得深潜器的总重力大于浮力，深潜器得以不断下沉，同时通过控制倾倒容器中的铁砂可以控制深潜器下沉的速度。 （3）安全预案：当深潜器需要上浮时，电磁铁断电，抛掉电磁铁吸附的铁块，深潜器可以快速上浮。如果遇到紧急情况，系统断电后，电磁铁会自动抛掉铁块，从而让深潜器快速上浮。 【例题4】当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时，邮轮受到的浮力（　　） A．变大 B．不变 C．先变小后变大 D．先变大后变小 【答案】B 【详解】当邮轮从长江口水域平稳驶入黄浦江时均处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：船受到的浮力大小等于重力大小，而船的重力大小不变，则船受到的浮力大小不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【例题5】盐水选种是我国古代劳动人民的发明的一种巧妙的挑选种子的方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，则漂浮于盐水面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种过程中下列说法正确的是（    ） A．良种所受浮力大于重力，次种所受浮力小于重力 B．若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大 C．盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度 D．若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水 【答案】B 【详解】A．良种下沉，所受浮力小于重力，次种漂浮，所受浮力等于重力，故A错误； B．若良种和次种的体积相同，良种排开的水的体积大，由F浮=ρ液V排g知道，良种受到的浮力较大，故B正确； C．若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度，所有种子将漂浮，无法选种，故C错误； D．更饱满种子的密度更大，若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的盐，增大盐水的密度，故D错误。 故选B。 【例题6】相同的两个圆柱形容器中分别装有质量相等的甲、乙两种不同的液体，两种液体对容器底部的压力分别为、，对容器底部的压强分别为、。将一支自制密度计，分别放入两个容器中，自制密度计在液体中静止时如图所示，密度计的刻度上有M、N两点，则（　　） A． B． C．甲液体密度大于乙液体 D．密度计在两种液体中受到的浮力大小相等 【答案】D 【详解】A．两个圆柱形容器中分别装有质量相等的甲、乙两种不同的液体，因为是柱形容器，所以液体对容器底部的压力等于液体的重力，则，故A不符合题意； B．因为两容器液体对容器底部的压力大小相等，两容器底部底面积相等，即受力面积相等，由可知，容器底部的压强，故B不符合题意； CD．密度计在两容器中都是漂浮状态，都是重力大小等于浮力大小，但在甲容器中，排开液体体积大，根据阿基米德原理，浮力相等，排开液体体积大，密度小，则甲液体密度小于乙液体，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 【课堂总结】 按照学习内容学列本节课的思维导图： 【课堂练习】 1．一个小球所受的重力为10N，将它浸没在水中时，所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为 N，放开手后，物体将 （填“上浮”“下沉”“悬浮”），最终小球的浮力为 N。 【答案】 20，上浮，10。 【详解】由题知，小球浸没在水中，小球排开的水重为20N。 由阿基米德原理知F浮=G排=20N 又因为G球=10N，F浮＞G球，则放手后小球将上浮，最终漂浮在液面上，根据浮沉条件条件可知，此时小球受到的浮力等于重力F′浮=G球=10N 2．如图所示，在家庭小实验中，某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（　　） A．向杯子中加盐 B．向杯子中加水 C．倒出少量的水 D．轻轻摇晃杯子 【答案】A 【详解】A．要使沉底的鸡蛋漂浮在水面上，鸡蛋的重力不变，需增大浮力。根据F浮=ρ液gV排可知，鸡蛋的体积不能改变，所以可以增大液体的密度，故向杯子中加盐，盐溶解后，液体密度变大，浮力变大，鸡蛋就能漂浮在水面上，故A符合题意； BCD．向杯子中加水、倒出少量的水、轻轻摇晃杯子，都不能改变液体的密度，也就不能改变浮力，所以不能鸡蛋漂浮在水面上，故BCD不符合题意。故选A。 3．如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析、全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（　　） A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力 B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力 C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上 D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变 【答案】C 【详解】A．冰山在海水中漂浮，所受到的浮力等于它所受的重力，故A错误； B．冰山所受到的浮力等于它所受的重力，根据阿基米德原理，冰山所受的重力等于它排开水所受的重力，故B错误； C．冰山熔化一部分后密度仍然小于海水，所以仍会漂浮在水面上，故C正确； D．冰山熔化一部分后，重力变小，浮力变小，则排开水的体积变小，故D错误。 故选C。 4．（多选）将一橘子放入盛有水的杯子中，静止后橘子漂浮在水面，如图甲；取出橘子，将其剥皮后再放回杯中，橘子静止后沉在杯底，如图乙。下列分析正确的是（　　） A．橘子剥皮后密度不变 B．橘子剥皮后密度变大 C．甲中橘子比乙中橘子受到的浮力更大 D．乙中橘子比甲中橘子受到的浮力更大 【答案】BC 【详解】A B．甲图中的橘子在水中处于漂浮状态，橘子的平均密度小于水的密度，乙图中的橘子处于沉底状态，橘子的平均密度大于水的密度，故橘子剥皮后密度变大，故A错误，B正确； CD．甲图中的橘子处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力，乙图中的橘子处于沉底状态，受到的浮力小于自身的重力，由于乙中的橘子的重力小于甲中橘子的重力，所以甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大，故C正确，D错误。 故选BC。 5.在学校举办的“自主创新实验”活动中，创新小组制作了如图所示的沉船打捞模型，用注射器通过胶管向“浮筒”中充气或从“浮筒”中抽气，就可以使“浮筒”上浮或下沉。若将“浮筒”从如图所示的位置上浮直至露出水面，从而带动沉船上浮（胶管在水中的体积变化忽略不计）。下列分析正确的是（   ） A．“浮筒”上浮过程中所受的浮力逐渐变大 B．“浮筒”露出水面过程中排开水的重力逐渐变小 C．“浮筒”是通过改变自身体积实现上浮和下沉 D．当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气，其所受重力等于浮力 【答案】B 【详解】A.由可知，当浮筒完全浸没入水中，浮筒在上浮过程中所受的浮力不变，故A错误； B.由可知，“浮筒”露出水面过程中排开水的体积变小，故受到的浮力变小，故B正确； C.由浮沉原理可知，向“浮筒”中充气把里边的水排出，浮筒自身重力减小，或从“浮筒”中抽气，水进入浮筒，浮筒的自身重力增大，就可以使“浮筒”上浮或下沉，是靠改变“浮筒”的自身重力实现上浮或下潜。故C错误； D.当“浮筒”处于悬浮状态时向外抽气，使水进入浮筒，其所受重力增大排开水的体积不变，故受到的浮力不变，重力大于浮力，故D错误。 6．如图所示，放在水平地面上的三个完全相同的玻璃缸内装满了水，其中（a）只有水，（b）水中漂浮着一只小玩具鸭，（c）水中漂浮着一只大玩具鸭。这三个玻璃缸对水平地面的压力（   ） A．（a）最大 B．（b）最大 C．（c）最大 D．一样大 【答案】D 【详解】由于鸭子漂浮，由阿基米德原理和漂浮条件可知 F浮=G排=G鸭 即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力，整体的重力相当于注满水没有放入物体时的重力，即与（a）相同，所以三个玻璃缸的总重相同，水平面上的压力等于重力，故这三个玻璃缸对水平地面的压力相等。 故选D。 7．请画出图中潜水艇上浮时的受力示意图。（O点表示潜水艇的重心）。 【答案】 【详解】潜水艇在水中受到竖直向下的重力，受到竖直向上的浮力；当潜水艇上浮时，浮力应大于重力，如图所示： 8．如图所示“洱海一号”游船是目前全国内陆湖中排水量最大、载客人数最多、安全设施配备最齐全的旅游船。全船总长68.80米，总宽18米，高21米，共五层，空载时平均吃水1.7米，排水量765 吨（排水量是指船空载静止在水面上时排开水的质量）， 求： (1)“洱海一号”游船的重力； (2)“洱海一号”游船空载时船底受到的压强； (3)若“洱海一号”游船的核载人数为1000人，当游船满载时游船受到的浮力大小。（人的平均体重为60kg） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题可知，游船空载时的排水量为765t，可知游船空载时排开水的质量为         游船漂浮在水面，浮力等于重力，由阿基米德原理可知 “洱海一号”游船的重力为 （2）由可知，“洱海一号”游船空载时船底受到的压强为 （3）游船满载时，游船漂浮，浮力等于总重力 【课后反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $