9.5 物体的浮与沉 讲义 -2025-2026学年苏科版物理八年级下学期

2026-05-18
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普通
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理苏科版八年级下册
年级 八年级
章节 五、物体的浮与沉
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 11.68 MB
发布时间 2026-05-18
更新时间 2026-05-18
作者 明珠数理化驿站
品牌系列 -
审核时间 2026-05-18
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价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦物体浮与沉核心知识点,系统梳理浮沉的受力条件(F浮与G物关系)和密度判定规律(ρ液与ρ物关系),涵盖上浮、下沉、悬浮、漂浮、沉底五种状态,衔接浮力概念,延伸至轮船、潜水艇、密度计等应用,构建从原理到应用的学习支架。 该资料通过分组实验探究(如改变橡皮泥浮沉)培养科学探究能力,借助思维导图梳理知识体现科学思维的模型建构,结合“鸾鸟”空天母舰等实例渗透科学态度与责任。课中助力教师实验教学与难点突破,课后通过基础过关和知识清单帮助学生查漏补缺,强化知识应用。

内容正文:

2025-2026学年苏科版八年级物理下 《第九章压强和浮力第五节物体的浮与沉》精品讲义 一.学习目标 ( 1.通过实验探究,掌握物体上浮、下沉、悬浮、漂浮、沉底五种浮沉状态的受力条件和密度判定规律;熟记浮沉相关物理公式,规范掌握F 浮 、G 物 、V 排 、 ρ 液 、 ρ 物 等物理量下标书写格式。 2.通过分组实验探究物体浮沉的影响因素,学会对比分析受力情况与物体运动状态的关系,掌握利用浮沉条件解释生活中浮沉现象的解题思路。 3.感受物理知识与生活、科技的紧密联系,了解轮船、潜水艇、密度计等设备的工作原理,培养科学探究和学以致用的物理思维。 4.熟练区分漂浮与悬浮的异同,掌握浮沉条件的常规计算题、辨析题解题方法,规避易错考点。 ) 二.重点难点 ( (一)学习重点 1.   物体浮沉的受力条件:精准掌握浸没在液体中的物体,上浮、下沉、悬浮、沉底的受力关系,以及液面静止时漂浮的受力特点,明确五种浮沉状态的核心受力公式。 2.   浮沉的密度判定规律:掌握液体密度与物体密度的大小关系对物体浮沉的影响,能快速通过密度对比判断物体浮沉状态,是解题核心依据。 3.   常见浮沉应用设备的工作原理:理解轮船、潜水艇、密度计、气球的核心工作原理,区分不同设备改变浮沉状态的方式。 (二)学习难点 1.   漂浮与悬浮的辨析:二者均满足F 浮 =G 物 ,但悬浮物体完全浸没V 排 =V 物 ,漂浮物体部分浸没,学生极易混淆两种状态的体积关系。 2.   沉底状态受力分析:沉底物体受重力、浮力、容器底部支持力三个力作用,受力平衡公式F 浮 +F 支 =G 物 ,易遗漏支持力。 3.   浮沉条件的综合应用:结合阿基米德原理、重力公式,综合计算物体密度、液体密度、排开液体体积,题型综合性强,对公式灵活运用能力要求高。 4.   密度计的刻度特点理解:掌握密度计始终漂浮、浮力恒定的特点,理解 “ 刻度上密下疏、上小下大 ” 的原理。 ) 3. 思维导图 ( ) 四.课前预习 1.浸没在液体中的物体,受到竖直向上的______和竖直向下的______两个力的作用,物体的浮沉由这两个力的大小关系决定。 2.浸没时,若F浮>G物,物体将______;若F浮<G物,物体将______;若F浮=G物,物体将______在液体中。 3.物体漂浮在液面时,处于静止平衡状态,受力关系为______,此时物体______(选填“完全”或“部分”)浸没在液体中,V排______V物。 4.沉底的物体静止在容器底部,受到重力、浮力和______的作用,三力平衡,关系式为______。 5.密度判定浮沉:ρ液>ρ物,物体______至漂浮;ρ液=ρ物,物体______;ρ液<ρ物,物体______至沉底。 6.改变物体浮沉的两种核心方法:一是改变______的大小(改变V排或液体密度ρ液);二是改变______的大小。 7.潜水艇通过改变______实现上浮和下沉;密度计工作时始终处于______状态,所受浮力______自身重力。 五.自主探㊙ 用钢铁制造的船能漂浮在水面上;而同样用钢铁制造的潜艇,却既能下潜又能上浮 物体的浮沉是由什么因素决定的? 一.物体浮沉的条件 【活动】怎样使物体上浮或下沉 1.做一做: (1)把一些物品,如橡皮泥、苹果、蜡块、小玻璃瓶、钉子、螺母等放入盛水的容器中,观察它们的浮沉情况。 (2)设法使沉底的物品浮起来、漂浮的物品沉下去。 2.议一议:展示改变物体浮沉的方法,并从物体受力变化的角度说明这些方法分别改变了哪些力的大小,以及是如何改变的? 探究发现,要使物体上浮或下沉,就要改变物体所受浮力的大小或重力的大小 【物体浮沉的条件】 浸在液体中的物体,受到重力和浮力的作用。根据二力平衡条件可知当重力等于浮力时,物体处于平衡状态。如图是物体处于平衡状态的两种情况:漂浮在液面上和悬浮于液体中。 当重力大于浮力时,物体就会下沉;当重力小于浮力时,物体就会上浮。物体上浮过程中的受力情况如图所示:从图(a)到图(b)的过程中,浮力大于重力,且浮力大小不变;露出水面部分逐渐增大浮力逐渐减小,最终处于漂浮状态时浮力等于重力,如图(c)所示。 ( 【 知识梳理 】 ) 二.物体浮沉的条件的应用 1.密度计 密度计是测量液体密度的工具。它是一根上部标有刻度、形状特殊的玻璃管,管下部的玻璃泡内封装小铅丸。测量时,将密度计插人液体,它静止后漂浮在液体中,此时密度计所受的浮力大小等于其重力大小。根据密度计浸人液体的深度就可以从刻度上读出液体的密度,你能说出其中的道理吗? (1)原理:利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态,F浮=G ,浮力大小不变。 (2)密度计的刻度越往下越大,则测量时放在密度比较大的液体里,浸入的体积就小点,放在密度比较小的液体里,浸入的体积就大点 。 2.盐水选种 在农业生产中,通过盐水选种可选出饱满、结实的种子,从而促进农作物产量的提高。农民采用盐水浸泡法来选种时,把种子放人浓度适宜的盐水中,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。请你说说这是为什么。 原理:利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度 ρ液有关,ρ液越大,F浮浮力越大。 ρ物< ρ液,物体上浮; ρ物> ρ液,物体下沉。 3.潜水艇 潜水艇是能够在水下运行的舰艇。如图为潜水艇漂浮、下潜和上浮的原理示意图。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。 原理:利用改变自身的重力来实现上浮和下潜。 4.热气球 热气球的升降与热气球体积及其内部气体的密度变化有关。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(忽略体积变化)。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。我国早在汉武帝(前156一前87)时,就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。如今,热气球在气象探测、通信传播、运输、旅游、探险等方面都得到了广泛应用。 原理:利用热空气密度小,空气受热膨胀,热气球体积增大,也就是增大V排达到增大浮力的作用 。 5.轮船: (1)原理:利用空心原理增大排开水的体积,从而增大浮力。 (2)排水量:轮船的大小通常用排水量表示,指轮船满载时排开水的质量。 6.沉船打捞: 借助浮力打捞沉入海底的物体就是利用浮力的典型例子,如图。 将两只木船装上沙子并拴在一起,用铁索一端固定在船上,另一端拴住物体,往水中卸掉沙子,物体就可打捞出水。 六.基础过关 (一).选择题 1. 体积相同的三个小球分别放入同种液体中.所处状态如图所示,则下列说法正确的是( ) A. 小球受到的浮力F甲>F乙>F丙 B. 小球受到的浮力F甲<F乙=F丙 C. 小球受到的浮力F甲=F乙=F丙 D. 小球受到的浮力F甲>F乙=F丙 2. 甲、乙两物体的体积相等,在液体中分别向上和向下匀速运动,如图所示,则它们的重力是( ) A. 甲大 B. 乙大 C. 一样大 D. 无法比较 3. 某同学在做实验时,把橡皮泥捏成小船放入水槽里,“小船”漂浮在水面(如图a);然后把橡皮泥捏成一团放在水槽里,它沉在水底(如图b),对这一实验现象,下列说法不正确的是(  ) A. 橡皮泥所受重力不变 B. 橡皮泥漂浮时所受浮力比它沉底时所受浮力大 C. 橡皮泥沉底时所受浮力等于它的重力 D. 橡皮泥沉底时,它排开水的体积比漂浮时小 4. 三个体积相同、由不同材料制成实心球体,放入同一种液体中,最后静止时,如图所示,则以下关于三个球体各物理量的描述正确的是(  ) A.它们所受浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙 B. 它们所受浮力的大小关系是F甲>F乙>F丙 C. 它们的自重大小关系是G甲<G乙<G丙 D. 它们的密度跟液体密度大小的关系是ρ甲<ρ乙<ρ液<ρ丙 5. 如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现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.容器内原来盛有水银,有一只小铁球浮在水银面上,如图(a)所示.现再向容器里倒入油,使小铁球完全浸没在这两种液体中,如图(b)所示,则( ) A. 铁球受到的浮力增大 B. 铁球受到油的压力而下沉了些 C. 铁球上升些使它在水银中的体积减小 D. 铁球保持原来的位置不动 7. 学习了浮力后,刘明在家里进行了如下实验:在两个完全相同的杯子甲、乙中分别盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入两杯中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则(  ) A. 甲、乙两杯盐水对杯底压强相等 B. 甲杯内鸡蛋受到的浮力小于重力 C. 乙杯内鸡蛋受到的浮力大于重力 D. 鸡蛋在甲、乙中受到的浮力相等 8.水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图所示,下列说法正确的是( ) A.密度计在乙液体中受到的浮力更大 B.甲液体是浓盐水 C.两液体对容器底的压强相等 D.乙容器对桌面的压力更大 9.如图所示,在盛水容器的水面上漂浮着一块冰,冰块内有一部分是空心的。当冰完全熔化后,水面的高度 ( ) A.保持不变 B.略有升高 C.略有降低 D.无法确定 10. 如下图所示,一木块下面用细线系一铝块,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果往杯中缓慢注入一些水,则木块及铝块(  ) A. 向上运动 B. 仍然静止 C. 向下运动 D. 向上、静止、向下运动都有可能 11. 如图所示,同一物体浸在甲液体中悬浮,浸在乙液体中漂浮,比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小,及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小,下列关系正确的是 (  ). A. F甲=F乙,ρ甲=ρ乙  B. F甲=F乙,ρ甲=ρ乙 C. F甲<F乙,ρ甲=ρ乙 D. F甲=F乙,ρ甲>ρ乙 12. 如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中,小球漂浮在液面上;若把它放入乙液体中,小球沉入杯底.则下列判断正确的是(  ) A. 该材料的密度一定小于甲液体的密度              B. 该材料的密度一定大于乙液体的密度              C. 小球在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力              D. 小球在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力              (二).填空题 13. 在海水中游泳的人要上岸,从深水处向浅水处走的过程中,人所受的重力________,所受的浮力________,海底对人的支持力________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 14. 取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中,如图所示。两次牙膏皮的质量m甲和m乙的大小关系为m甲____m乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系为F甲___F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关p甲_____p乙。 15.2026年南天门计划中“鸾鸟”空天母舰的水上应急浮体采用空心设计,该设计可增大浮体的______,从而增大排开水的体积,使浮体受到的______增大,最终让浮体的平均密度______水的密度实现漂浮。 16.用手将一重为8N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,此时物体受到的浮力为 ___ N;放手后物体将 _____(选填上浮、下沉或悬浮);待物体静止时所受浮力为 ____ N。 17. 园园煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力______(选填“大于”或“小于”)重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,浮力_____(选填“增大”或“减小”),汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为20cm3,那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力约为______N(g取10N/kg)。 18. 用弹簧测力计在空气中称一物块,测得其重为20 N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧测力计的示数为16 N,这时物块受到的浮力是___________N,若将物块全部浸没在水中,物块所受浮力为15 N,这时弹簧测力计的示数将变为___________N,两次实验物体所受的浮力不同说明浮力大小与___________有关。 19. 如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计 _________ 在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”).将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1_________ ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1_______ m2.(后两空选“<”、“=”或“>”) 20.小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时甜瓜受到的浮力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水410mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水25mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了______N(g取10N/kg),甜瓜的密度为______g/cm3。 (三)解答题 21.作图题 (1)画出图中木球漂浮在水面时所受浮力的示意图。 (2)如图所示中,重为G的小球静止在水中,请画出小球的受力示意图。 22.用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管(或塑料管)、容器和水等,按图制作了一只潜水艇模型。开始时,模型是漂浮在水上的: (1)为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处 (吹气/吸气); (2)潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强 (减小/不变/增大); (3)全过程中潜水艇受到的浮力大小变化情况是 ; (4)最终如果要让潜水艇悬浮在水中,其重力应该 浮力。 23.(1)珠海航空展上,战斗机做飞行表演时速度时快时慢,当战斗机加速飞行时,它的惯性将 (填“变大”、“变小”或“不变”);我国开展“一盔一带”安全守护行动,轿车的头枕,对人起保护作用,它能减轻 (填“前方碰撞”或“后方追尾”)可能对人体造成的伤害。 (2)一款环保共享电动汽车满载时总重为9×103N,轮胎与地面的总接触面积为300cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压强是 Pa;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,受力面积变大,电动汽车对地面的压强 (填“变大”、“不变”或“变小”)。 (3)如图1是洒水车的工作场景。该车罐内装入1.5m深的水时,水对罐体底部的压强 Pa。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管 (填“是”或“不是”)连通器。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) (4)如图2所示,这是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机起飞的情景。飞机起飞时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速 (填“大于”“小于”或“等于”)机翼下方空气流速。飞机飞离航母后,航母所受的浮力将 ,航母底部所受海水的压强将 。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”) 24. 给你一根表面涂蜡、粗细均匀、很轻的小木棒,一段体积小到可以忽略不计的细铁丝,一把刻度尺和一只盛水的容器,现在要测一只鸡蛋的平均密度,且不准用天平、弹簧测力计、量筒或量杯。问: (1)你还需要什么辅助材料____ (2)写出简要操作步骤①____________________________;②_________________________; ③_________________________________;④_______________________________. (3)鸡蛋的平均密度的表达式ρ熟鸡蛋=_________________ 25.近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会”,在会上日本再次无理提出了我国南海问题.为了捍卫国家主权,我军派满载排水量达67500 t的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻,在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10 m处潜行,随即投下重量为100 kg的感应式浅水水雷攻击,并成功将敌潜艇击沉.(g取10 N/kg,水的密度为1×103 kg/m3)问: (1)航空母舰满载时受到的浮力为多少? (2)如图所示,这是感应式浅水水雷在水中待命时示意图,假设欲使水雷悬浮在水中,需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×103 kg/m3、质量为31.25 kg的物体,水雷的密度为多少?(细绳的体积和质量忽略不计) 26. 如图所示,将体积为100cm3,密度为0.6×103kg/m3的木块用细线拴住,在水中处于静止状态(g=10N/kg)。求: (1)此时木块所受的浮力; (2)细线受到的拉力; (3)剪断线后,木块最终静止时受到的浮力。 27.阅读短文,回答问题: 密度计 实验室中常用密度计测量液体的密度,其刻度为液体的密度与水的密度的比值.测量时,密度计竖直漂浮在液体中,液面所对应的刻度即表示液体的密度,如图甲所示。 密度计是由密封的玻璃管和配重制成.玻璃管上端粗细均匀部分用来标刻度,下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重,适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键. 密度计分为“比重计”和“比轻计”.测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”。 图乙中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管完全相同,B中配重质量大于A。 ( B A 甲 乙 液面 0.8 ) (1)如图甲,被测液体的密度为 kg/m3。 (2)图甲中,“0.7”刻度的位置在“0.8”的 (上/下)方。 (3)图乙中 (A/B)是比轻计。 (4)关于A、B两支密度计刻度线的说法正确的是 A.两密度计刻度线“1”均在刻度的上端 B.两密度计刻度线“1”均在刻度的下端 C.A的刻度线“1”在上端,B的刻度线“1”在下端 D.A的刻度线“1”在下端,B的刻度线“1”在上端 (5)将A、B两支密度计放入水中,漂浮时 A.所受浮力相等,露出水面部分A比B长 B.所受浮力相等,露出水面部分长度相等 C.所受浮力B比A大,露出水面部分A比B长 D.所受浮力B比A大,露出水面部分长度相等 七.知识清单 1.浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的______力和______力的大小关系。 2.当浮力______重力时,物体上浮;当浮力______重力时,物体下沉;当浮力______重力时,物体处于悬浮或漂浮状态。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 3.物体浸没在液体中时: (1)若ρ液______ρ物,物体上浮,最终漂浮; (2)若ρ液______ρ物,物体悬浮; (3)若ρ液______ρ物,物体下沉,最终沉底。(均选填“>”“<”或“=”) 4.物体漂浮在液面上时,浮力______重力,且物体的密度______液体的密度(选填“大于”“小于”或“等于”)。 5. 物体沉底时,受到______个力的作用,分别是______、和,此时浮力______重力(选填“大于”“小于”或“等于”)。 6.轮船:采用“______”的方法增大排开液体的体积,从而增大可利用的浮力,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。轮船漂浮时,浮力______重力。 7.排水量:指轮船满载货物时排开水的______,单位通常为吨(t)。轮船从河里驶入海里,受到的浮力______,排开海水的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 8.潜水艇:通过改变自身的______来实现上浮和下沉。潜水艇浸没在水中时,排开液体的体积______,受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 9.气球和飞艇:利用空气的______升空,气囊内充入密度______空气密度的气体(如氢气、氦气或热空气),使浮力大于重力而上升。 10.密度计:是测量液体______的仪器,工作原理是物体的______条件。密度计在不同液体中均处于______状态,受到的浮力______自身重力;液体密度越大,密度计浸入液体的深度越______(选填“深”或“浅”)。 11.同一物体漂浮在不同液体中,受到的浮力大小______(选填“相等”或“不相等”),因为浮力始终______物体的重力。 12.把鸡蛋放入清水中会下沉,向水中加盐并搅拌后,鸡蛋会上浮,这是通过增大______来增大浮力的;把橡皮泥捏成空心的船形,它能漂浮在水面上,这是通过增大______来增大浮力的。 13.当物体悬浮或漂浮时,根据阿基米德原理和受力平衡,可推出公式:F浮=G物=G排,即ρ液gV排=ρ物gV物,漂浮时V排___V物,悬浮时V排___V物(选填“>”“<”或“=”)。 八.强化提优 (一)选择题 1. 一个球,先后在盛有不同液体的容器A、B、C和D中保持静止,情况如图所示。容器内液体密度最大的是(  ) A. B. C. D. 2. 关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是(   ) A. 同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同 B. 轮船从长江驶入东海,吃水深度变大 C. 橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现 D. 潜水艇靠改变排开水的体积来改变所受的浮力,从而实现上浮和下沉 3. 如图所示,将一枚鸡蛋放在一杯盐水中,鸡蛋刚好处于悬浮状态,在往杯中加入清水的过程中,下列判断正确的是(  ) A. 鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力在减小 B. 鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力不变 C. 鸡蛋将下沉,所受浮力在减小 D. 鸡蛋将下沉,所受浮力不变 4. 潜水艇的截面示意图如图所示,它工作时可以从长江潜行到大海,其中海水的密度大于江水的密度。下列说法正确的是( ) A. 开始时要使潜水艇下沉,水舱应向外排水 B. 当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇总重大于同体积的水重 C. 当它从长江潜行到大海时应向水舱中适当充水 D. 潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的 5. 如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,这一情景分析正确的是(  ) A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了 B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力 C. 小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了 D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力 6.选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能 (  ) A. 所有种子都漂浮在水面 B. 所有种子都不受浮力 C. 只有少量次种漂浮 D. 良种漂浮,而次种下沉 7.如图所示,在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称载重线.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系有( )   A. 浮力增大,ρ1=ρ2 B. 浮力减小,ρ1=ρ2 C. 浮力不变,ρ1>ρ2   D. 浮力不变,ρ1<ρ2 8. 有一根表面涂蜡的细木棍,在它的下端绕适量的铁丝,把它竖直放在甲、乙两种液体中,如下图所示比较两种液体的密度关系( ) A. ρ甲>ρ乙 B. ρ甲<ρ乙 C. ρ甲=ρ乙 D. 无法判断 9. 小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中,盐水密度分别为ρ甲、ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是(  ) A. ρ甲>ρ乙 F甲>F乙 B. ρ甲<ρ乙 F甲<F乙 C. ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 D. ρ甲<ρ乙 F甲=F乙 10. 如图所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上。若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下苹果将(   ) A. 漂浮 B. 悬浮 C. 下沉 D. 无法确定 11. 如图所示,将一薄塑料瓶瓶底剪去,用瓶盖将瓶口密封,倒入适量的水,使其竖直漂浮在水面上,测出内外水面高度差h1,再将木块放入瓶内,测出内外水面高度差h2,已知瓶身圆柱横截面面积为S,忽略瓶和瓶盖的体积,则下列说法中错误的是(  ) A. m瓶=ρ水Sh1 B. h2>h1 C. 如图中,若在瓶内继续加入部分水(塑料瓶仍漂浮),h2不变 D. 如图中,若取出木块,放入实心铁球(塑料瓶仍漂浮),h2变大 12. 如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h,密度为ρ(ρ<ρ水),半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器内注水,则 A. 注水前,木块对容器底的压力为4πR2ρgh B. 注水前,木块对容器底的压强为2ρgh C. 若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为πR2ρh D. 若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh (二)填空题 13. 用弹簧测力计在空气中称一物块,测得其重为20 N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧测力计的示数为16 N,这时物块受到的浮力是___________N,若将物块全部浸没在水中,物块所受浮力为15 N,这时弹簧测力计的示数将变为___________N,两次实验物体所受的浮力不同说明浮力大小与___________有关。 14.2026年我国完成定型测试的万米级载人潜水器浮力材料,其密度需足够______,才能为潜水器提供足够浮力,使潜水器的平均密度______海水密度,实现悬浮或上浮,该材料还需承受万米水下的高______以保证体积稳定。 15. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为100 g的物体放入装满水的深桶中,溢出90 g水,物体受到的浮力是   N,(取g=10 N/kg);这个物体在水中将会   (填“上浮”“下沉”或“悬浮”),放人物体后水对桶底的压强   (填“大于”“小于”或“等于”)放人木块前水对桶底的压强。 16. 如图所示,密度为ρ的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体,A正在向上运动,B静止,C正在向下运动。此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC,三者的大小关系是 ____ ,请写出B物体所受的浮力表达式FB= ________ ,B物体的密度为 ________ 。 17. 小华用牙膏探究物体的沉与浮,如图所示,牙膏悬浮在水中,牙膏所受浮力    (选填“大于”“小于”或“等于”)重力。向水中加入食盐并使其溶解,牙膏将    (选填“上浮”或“下沉”)。如果不加食盐,将牙膏内部分空气排出,再次放入水中后,牙膏将    (选填“上浮”或“下沉”)。  18. 如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计 _________ 在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”).将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1_________ ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1_______ m2.(后两空选“<”、“=”或“>”) 19.全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000 t,满载时受到的浮力为 N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向为 。(g取10 N/kg)  20.小金在学习浮力时认识了密度计,接下来是他对密度计的学习和研究的过程。他将同一支密度计先后静止在水和酒精中(如图甲、乙所示),则密度计受到的浮力    (选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是    (选填“甲”或“乙”)。 接着小金将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,自制了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验: a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 g/cm3; b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9 g/cm3; 如丙图所示,小金制作的密度计上,你认为刻度0.9应该在  点(选填“p”或“q”)。  (三)解答题 21.作图题 (1)一个小球漂浮在水面上,如图所示,画出小球受到的浮力的示意图; (2)请你在下图中画出静止在水中的小球所受力的示意图. 22.学习了浮力的知识后,小敏找来一些物品(蜡烛、铁钉、石块、软木寨、橡皮泥),想利用这些物品进行浮力的相关探究: (1)她猜想其中铁钉、石块放入水中可能会沉入水底,她的猜想主要是依据物体的________(选填“体积”,“质量”和“密度”); (2)小敏用天平测出橡皮泥的质为24g,并将其捏成长方体,用刻度尺测出长5cm宽4cm、高1cm,由此可知橡皮泥的密度为________,据此判断橡皮泥放入水中可能会________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”); (3)小敏将这块橡皮泥分成相同的两块,并做成实心球形和碗形,分别放入相同的两杯水中,静止时出现如图甲、乙所示的现象,甲杯中橡皮泥所受的浮力____乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)。而________杯中水面升高得较多,由此可知,轮船能够漂浮在水面上,是因为轮船做成_________的,增大了排开水的体积; (4)小敏又将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的仪器,将它分别放到盛有不同种类液体的杯中,静止时的情景如图丙所示,由此可以判断出密度计在A、B两种液体的浮力大小关系为:_________选填“”、“”或“,A、B两种液体的密度关系为_________选填“”、“”或“。 23.小明和小华用图甲所给器材做“探究物体浮沉条件”的实验. (1)他们首先探究物体下沉的条件,过程如下: ①将部分螺母放入小塑料瓶中旋紧瓶盖,将塑料瓶浸没在水中松手后,观察到小塑料瓶下沉. ②取出小塑料瓶,用抹布擦干小瓶外壁的水. ③将小塑料瓶挂在弹簧测力计下,如图乙所示,测出其重力为    N.  ④将小塑料瓶浸没在水中,弹簧测力计示数如图丙所示,则小塑料瓶受到的浮力为  N.  ⑤分析比较数据得出物体下沉的条件:重力   (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力.  (2)他们接着探究物体上浮的条件,过程如下: ①取出小塑料瓶,擦干小瓶外壁的水,同时                    .  ②用弹簧测力计测出小塑料瓶的重力为0.1 N. ③将小塑料瓶浸没在水中后松手,观察到小塑料瓶上浮,在小瓶露出水面前,它受到的浮力 为    N,依据是  .  ④分析比较数据得出物体上浮的条件:重力   (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力.  24. 甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究。 (1)甲同学的探究方案  实验器材:弹簧测力计(量程0~5 N,分度值0.2 N)、天平(带砝码盒)、量筒及水、蜡块(约10 g)  探究问题:蜡块的上浮条件。  实验过程:  ①首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力,你支持方案    ,理由是            。   ②测量蜡块受到的浮力:量筒中装有适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是          。   ③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。 (2)乙同学的探究方案  实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(如图)。  探究问题:蜡块的下沉条件。  实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现蜡块要上浮直至漂浮在水面。为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案。  方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底。  方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底。  ①从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变    的大小。   ②能够得到的实验结论是:         。   ③虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学。你认为老师这样评价的主要理由是  。    25. 如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.它的质量约为1.0×103kg,底面积约为500m2,问: (1)登陆艇漂浮在海面上时,受到的浮力是多少? (2)登陆艇静止在水平海潍上时,对海滩的压强是多少? 26. 如图1所示,小明同学用弹簧测力计吊着重3.6N的实心圆柱体,将它逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮,并画出F浮﹣h的图象(如图2所示),ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求: (1)圆柱体的质量; (2)圆柱体浸入水中的深度10cm处静止时,弹簧测力计的示数; (3)圆柱体的密度。 27.阅读短文,回答问题: 大国重器:国产新型常规动力潜艇的浮沉奥秘 2025年底,我国自主研发的新一代常规动力潜艇在南海某海域完成了深度测试任务,该潜艇采用了全新的压载水舱控制技术,标志着我国水下装备技术迈上了新台阶。潜艇的浮沉控制,核心原理正是苏科版八年级物理下册所学的物体浮与沉规律。 潜艇的艇体外壳内设有多个压载水舱,通过向水舱内充水或排水,改变潜艇自身的重力,从而实现上浮、下潜和悬浮。当潜艇漂浮在水面时,水舱内充入的海水较少,此时潜艇的总重力小于它所受到的浮力,大部分艇体露出水面;当潜艇需要下潜时,向压载水舱内注入海水,潜艇自身重力增大,当重力大于浮力时,潜艇开始下潜;当潜艇悬浮在水中某一深度时,重力与浮力大小相等,潜艇可以在水中保持静止。 此外,该新型潜艇还配备了先进的浮力调节系统,能根据海水密度的微小变化,精准调整水舱内的水量,确保潜艇在复杂海况下也能稳定控制浮沉状态。这一技术的突破,大幅提升了潜艇的隐蔽性和水下续航能力,为我国海洋权益维护提供了坚实的装备支撑。 结合上述材料与所学物理知识,回答下列问题: (1)潜艇是通过改变自身的______来实现上浮和下潜的;当潜艇漂浮在水面上时,所受浮力______自身的重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。 (2)当潜艇从水面下潜至刚好完全浸没的过程中,它受到的浮力将( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后不变 (3)潜艇悬浮在海水中某一深度时,若此时向压载水舱中再注入少量海水,潜艇的重力将______(选填“增大”“减小”或“不变”),潜艇将______(选填“上浮”或“下沉”)。 (4)下列关于潜艇浮沉状态的说法中,正确的是( ) A. 潜艇上浮时,浮力一定大于重力 B. 潜艇悬浮时,浮力等于排开海水的重力 C. 潜艇下潜时,排开海水的重力逐渐变小 D. 潜艇漂浮在水面时,不受浮力作用 (5)若某潜艇在海水中悬浮时,排开海水的质量为3×106kg,则此时潜艇受到的浮力为______N;若该潜艇从密度较大的海域驶入密度较小的海域,仍保持悬浮状态,则潜艇的重力需要______(选填“增大”“减小”或“不变”)。(取g=10N/kg) ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $ 2025-2026学年苏科版八年级物理下 《第九章压强和浮力第五节物体的浮与沉》精品讲义 一.学习目标 ( 1.通过实验探究,掌握物体上浮、下沉、悬浮、漂浮、沉底五种浮沉状态的受力条件和密度判定规律;熟记浮沉相关物理公式,规范掌握F 浮 、G 物 、V 排 、 ρ 液 、 ρ 物 等物理量下标书写格式。 2.通过分组实验探究物体浮沉的影响因素,学会对比分析受力情况与物体运动状态的关系,掌握利用浮沉条件解释生活中浮沉现象的解题思路。 3.感受物理知识与生活、科技的紧密联系,了解轮船、潜水艇、密度计等设备的工作原理,培养科学探究和学以致用的物理思维。 4.熟练区分漂浮与悬浮的异同,掌握浮沉条件的常规计算题、辨析题解题方法,规避易错考点。 ) 二.重点难点 ( (一)学习重点 1.   物体浮沉的受力条件:精准掌握浸没在液体中的物体,上浮、下沉、悬浮、沉底的受力关系,以及液面静止时漂浮的受力特点,明确五种浮沉状态的核心受力公式。 2.   浮沉的密度判定规律:掌握液体密度与物体密度的大小关系对物体浮沉的影响,能快速通过密度对比判断物体浮沉状态,是解题核心依据。 3.   常见浮沉应用设备的工作原理:理解轮船、潜水艇、密度计、气球的核心工作原理,区分不同设备改变浮沉状态的方式。 (二)学习难点 1.   漂浮与悬浮的辨析:二者均满足F 浮 =G 物 ,但悬浮物体完全浸没V 排 =V 物 ,漂浮物体部分浸没,学生极易混淆两种状态的体积关系。 2.   沉底状态受力分析:沉底物体受重力、浮力、容器底部支持力三个力作用,受力平衡公式F 浮 +F 支 =G 物 ,易遗漏支持力。 3.   浮沉条件的综合应用:结合阿基米德原理、重力公式,综合计算物体密度、液体密度、排开液体体积,题型综合性强,对公式灵活运用能力要求高。 4.   密度计的刻度特点理解:掌握密度计始终漂浮、浮力恒定的特点,理解 “ 刻度上密下疏、上小下大 ” 的原理。 ) 3. 思维导图 ( ) 四.课前预习 1.浸没在液体中的物体,受到竖直向上的______和竖直向下的______两个力的作用,物体的浮沉由这两个力的大小关系决定。 2.浸没时,若F浮>G物,物体将______;若F浮<G物,物体将______;若F浮=G物,物体将______在液体中。 3.物体漂浮在液面时,处于静止平衡状态,受力关系为______,此时物体______(选填“完全”或“部分”)浸没在液体中,V排______V物。 4.沉底的物体静止在容器底部,受到重力、浮力和______的作用,三力平衡,关系式为______。 5.密度判定浮沉:ρ液>ρ物,物体______至漂浮;ρ液=ρ物,物体______;ρ液<ρ物,物体______至沉底。 6.改变物体浮沉的两种核心方法:一是改变______的大小(改变V排或液体密度ρ液);二是改变______的大小。 7.潜水艇通过改变______实现上浮和下沉;密度计工作时始终处于______状态,所受浮力______自身重力。 【答案】1.浮力;重力 2.上浮;下沉;悬浮 3.F浮=G物;部分;小于 4.支持力;F浮+F支=G物 5.上浮;悬浮;下沉 6.浮力;自身重力 7.自身重力;漂浮;等于 五.自主探㊙ 用钢铁制造的船能漂浮在水面上;而同样用钢铁制造的潜艇,却既能下潜又能上浮 物体的浮沉是由什么因素决定的? 【解析】物体的浮沉由物体受到的浮力和自身重力的大小关系决定(或F浮与G物的大小关系决定)。 一.物体浮沉的条件 【活动】怎样使物体上浮或下沉 1.做一做: (1)把一些物品,如橡皮泥、苹果、蜡块、小玻璃瓶、钉子、螺母等放入盛水的容器中,观察它们的浮沉情况。 (2)设法使沉底的物品浮起来、漂浮的物品沉下去。 【解析】(1)浮沉情况 ①下沉:橡皮泥(实心)、钉子、螺母(这类物品密度大于水的密度,重力大于浮力) ②上浮/漂浮:苹果、蜡块、空小玻璃瓶(这类物品密度小于水的密度,浮力大于重力) (2)改变浮沉的方法 ①让沉底的物品浮起来: 橡皮泥:捏成船形(增大排开水的体积) 钉子/螺母:绑在蜡块上(借助蜡块的浮力,整体浮力增大) 空小玻璃瓶(如果是装满水下沉的情况):倒出瓶内的水(减小自身重力) ②让漂浮的物品沉下去: 苹果:在苹果上插钉子(增大整体重力) 蜡块:在蜡块上绑钉子/螺母(增大整体重力) 空小玻璃瓶:往瓶内装满水(增大自身重力) 2.议一议:展示改变物体浮沉的方法,并从物体受力变化的角度说明这些方法分别改变了哪些力的大小,以及是如何改变的? 【解析】(1)从受力角度分析:物体在水中受重力G和浮力F浮,浮沉条件: F浮 > G→上浮/漂浮; F浮 < G→下沉; F浮 = G→悬浮。 改变浮沉的方法与受力变化: (2)改变浮力大小(阿基米德原理F浮=ρ液gV排) ①把橡皮泥捏成船形:增大了排开水的体积V排,从而增大浮力,使F浮> G,原本下沉的橡皮泥浮起来。 ②若改变液体密度,比如往水中加盐,增大ρ液,也能增大浮力,让下沉的鸡蛋浮起来,原理相同) (3)改变重力大小 ①往空玻璃瓶内装满水:增大了物体的重力G,使G > F浮,原本漂浮的玻璃瓶沉下去;倒出瓶内水则减小G,使F浮 > G,下沉的玻璃瓶浮起来。 ②在苹果/蜡块上绑钉子:增大了整体的重力G,使G > F浮,原本漂浮的物体沉下去。 探究发现,要使物体上浮或下沉,就要改变物体所受浮力的大小或重力的大小 【物体浮沉的条件】 浸在液体中的物体,受到重力和浮力的作用。根据二力平衡条件可知当重力等于浮力时,物体处于平衡状态。如图是物体处于平衡状态的两种情况:漂浮在液面上和悬浮于液体中。 当重力大于浮力时,物体就会下沉;当重力小于浮力时,物体就会上浮。物体上浮过程中的受力情况如图所示:从图(a)到图(b)的过程中,浮力大于重力,且浮力大小不变;露出水面部分逐渐增大浮力逐渐减小,最终处于漂浮状态时浮力等于重力,如图(c)所示。 ( 【 知识梳理 】 ) 二.物体浮沉的条件的应用 1.密度计 密度计是测量液体密度的工具。它是一根上部标有刻度、形状特殊的玻璃管,管下部的玻璃泡内封装小铅丸。测量时,将密度计插人液体,它静止后漂浮在液体中,此时密度计所受的浮力大小等于其重力大小。根据密度计浸人液体的深度就可以从刻度上读出液体的密度,你能说出其中的道理吗? (1)原理:利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态,F浮=G ,浮力大小不变。 (2)密度计的刻度越往下越大,则测量时放在密度比较大的液体里,浸入的体积就小点,放在密度比较小的液体里,浸入的体积就大点 。 2.盐水选种 在农业生产中,通过盐水选种可选出饱满、结实的种子,从而促进农作物产量的提高。农民采用盐水浸泡法来选种时,把种子放人浓度适宜的盐水中,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。请你说说这是为什么。 原理:利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度 ρ液有关,ρ液越大,F浮浮力越大。 ρ物< ρ液,物体上浮; ρ物> ρ液,物体下沉。 3.潜水艇 潜水艇是能够在水下运行的舰艇。如图为潜水艇漂浮、下潜和上浮的原理示意图。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。 原理:利用改变自身的重力来实现上浮和下潜。 4.热气球 热气球的升降与热气球体积及其内部气体的密度变化有关。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(忽略体积变化)。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。我国早在汉武帝(前156一前87)时,就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。如今,热气球在气象探测、通信传播、运输、旅游、探险等方面都得到了广泛应用。 原理:利用热空气密度小,空气受热膨胀,热气球体积增大,也就是增大V排达到增大浮力的作用 。 5.轮船: (1)原理:利用空心原理增大排开水的体积,从而增大浮力。 (2)排水量:轮船的大小通常用排水量表示,指轮船满载时排开水的质量。 6.沉船打捞: 借助浮力打捞沉入海底的物体就是利用浮力的典型例子,如图。 将两只木船装上沙子并拴在一起,用铁索一端固定在船上,另一端拴住物体,往水中卸掉沙子,物体就可打捞出水。 六.基础过关 (一).选择题 1. 体积相同的三个小球分别放入同种液体中.所处状态如图所示,则下列说法正确的是( ) A. 小球受到的浮力F甲>F乙>F丙 B. 小球受到的浮力F甲<F乙=F丙 C. 小球受到的浮力F甲=F乙=F丙 D. 小球受到的浮力F甲>F乙=F丙 【答案】B 【解析】体积相同的三个小球分别放入同种液体中,小球在甲中漂浮,在乙中悬浮,在丙中沉底,所以小球浸在液体中的体积,根据阿基米德原理,小球受到的浮力,故选项B正确为答案.选项ACD错误. 2. 甲、乙两物体的体积相等,在液体中分别向上和向下匀速运动,如图所示,则它们的重力是( ) A. 甲大 B. 乙大 C. 一样大 D. 无法比较 【答案】C 【解析】因为体积相同,甲和乙排开水的体积相同,根据公式F浮=ρgV排可知,在图所示位置时它们受到的浮力相同,由因为甲物体和乙物体都在匀速运动,浮力等重力,故甲物体重力等乙物体.故选C. 3. 某同学在做实验时,把橡皮泥捏成小船放入水槽里,“小船”漂浮在水面(如图a);然后把橡皮泥捏成一团放在水槽里,它沉在水底(如图b),对这一实验现象,下列说法不正确的是(  ) A. 橡皮泥所受重力不变 B. 橡皮泥漂浮时所受浮力比它沉底时所受浮力大 C. 橡皮泥沉底时所受浮力等于它的重力 D. 橡皮泥沉底时,它排开水的体积比漂浮时小 【答案】C 【解析】A.无论橡皮泥漂浮还是下沉,重力不变,故A正确,不符合题意;B.同一块橡皮泥,把它捏成小船漂浮在水中受到的浮力F浮=G,把橡皮泥捏成一团浸没在水中会下沉,此时F浮<G,由于橡皮泥的自身重力不变,所以漂浮在水中受到的浮力比这块橡皮泥浸没在水中时受到的浮力大,故B正确,不符合题意;C.根据浮沉条件可知,橡皮泥沉底时所受浮力小于它的重力,故C错误,符合题意;D.橡皮泥漂浮在水中受到的浮力比这块橡皮泥浸没在水中时受到的浮力大,根据阿基米德原理可知,沉底时,它排开水的体积比漂浮时小,故D正确,不符合题意。故选C。 4. 三个体积相同、由不同材料制成实心球体,放入同一种液体中,最后静止时,如图所示,则以下关于三个球体各物理量的描述正确的是(  ) A.它们所受浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙 B. 它们所受浮力的大小关系是F甲>F乙>F丙 C. 它们的自重大小关系是G甲<G乙<G丙 D. 它们的密度跟液体密度大小的关系是ρ甲<ρ乙<ρ液<ρ丙 【答案】C 【解析】AB.由图可知,三个球排开水的体积关系为V甲<V乙=V丙由F浮=ρ液gV排可知三个球受到的浮力关系为F甲<F乙=F丙故AB错误;C.小球甲处于漂浮状态,小球乙处于悬浮状态,小球漂浮和悬浮时,浮力等于重力,所以甲乙的浮力F甲=G甲,F乙=G乙小球丙下沉到容器的底部,则丙的浮力F丙<G丙三个球受到的浮力关系为F甲<F乙=F丙,故它们的自重大小关系 G甲<G乙<G丙,故C正确;D.小球甲处于漂浮状态,所以甲的密度ρ甲<ρ液,小球乙处于悬浮状态,所以乙的密度ρ乙=ρ液,小球丙下沉到容器的底部,ρ丙>ρ液它们的密度跟液体密度大小的关系ρ甲<ρ乙=ρ液<ρ丙,故D错误。故选C。 5. 如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球在水中恰好悬浮.经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示.现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 【答案】C 【解析】由题意可知,当烧杯里盛有6℃的水时,小球在水中恰好悬浮,故小球的密度与水的密度相等;根据图象可知:4℃时水的密度最大,6℃时水的密度比0℃时水的密度大;因此当水的温度从6℃降到4℃时,由于水热胀冷缩,水的密度会增大,此时大于小球的密度,使小球上浮、向上运动;当水的温度从4℃降到0℃时,由于水热缩冷胀,水的密度会减小,最后小于小球的密度,使物体下沉、向下运动。故选C. 6.容器内原来盛有水银,有一只小铁球浮在水银面上,如图(a)所示.现再向容器里倒入油,使小铁球完全浸没在这两种液体中,如图(b)所示,则( ) A. 铁球受到的浮力增大 B. 铁球受到油的压力而下沉了些 C. 铁球上升些使它在水银中的体积减小 D. 铁球保持原来的位置不动 【答案】C 【解析】A. 开始铁球受到的浮力等于重力(漂浮),这个浮力全部由它排开水银获得,当加入油后,铁球受到的浮力不变,还是等于它受到的重力(悬浮),故A错误;BCD. 当加入油后, 铁球所受浮力由它排开水银和排开油获得,大小等于它排开水银的重力和排开油的重力之和,可见,加入油后,水银提供的浮力变小了,也就是它排开水银的体积变小了,铁球就会上浮一点.故BD错误,C正确.故选C. 7. 学习了浮力后,刘明在家里进行了如下实验:在两个完全相同的杯子甲、乙中分别盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入两杯中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则(  ) A. 甲、乙两杯盐水对杯底压强相等 B. 甲杯内鸡蛋受到的浮力小于重力 C. 乙杯内鸡蛋受到的浮力大于重力 D. 鸡蛋在甲、乙中受到的浮力相等 【答案】D 【解析】A.因为时物体漂浮,时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为,且两杯中液面相平,所以根据可知乙杯底压强大于甲杯底压强,故A不符合题意;BCD.由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,故BC不符合题意,D符合题意。故选D。 8.水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图所示,下列说法正确的是( ) A.密度计在乙液体中受到的浮力更大 B.甲液体是浓盐水 C.两液体对容器底的压强相等 D.乙容器对桌面的压力更大 【答案】D  【解析】:同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮,则密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G,所以F甲=F乙=G,故A错误;由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,由于浮力相等,根据F浮=ρ液V排g,可知ρ甲<ρ乙,乙液体是浓盐水,故B错误;由图知,两杯子中液体的深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯底部所受液体的压强较大,故C错误;两烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,根据m=ρV可知,乙中液体的质量大,根据G=mg可知,乙中液体的重力大;密度计、烧杯的重力相同,则甲烧杯的总重力小于乙烧杯的总重力,甲对桌面的压力小于乙对桌面的压力,故D正确。 9.如图所示,在盛水容器的水面上漂浮着一块冰,冰块内有一部分是空心的。当冰完全熔化后,水面的高度 ( ) A.保持不变 B.略有升高 C.略有降低 D.无法确定 【答案】A  【解析】:当这块冰熔化成水后,能熔化出与它自身等质量的水,又因为冰块漂浮,所受浮力等于重力,故熔化的水与先前排开的水的质量相等,那么排开的水与冰熔化成的水的体积相等,因此水面保持不变。只有A符合题意。 10. 如下图所示,一木块下面用细线系一铝块,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果往杯中缓慢注入一些水,则木块及铝块(  ) A. 向上运动 B. 仍然静止 C. 向下运动 D. 向上、静止、向下运动都有可能 【答案】B 【解析】如图木块和铝块作为一下整体考虑,悬浮于水中,重力和浮力平衡,即 往杯中缓慢注入一些水时,水的密度和排开水的体积不变,浮力不变,物体的重当然也不变,所以受力仍然平衡,物体会保持静止。故B符合题意,故ACD不符合题意。 故选B。 11. 如图所示,同一物体浸在甲液体中悬浮,浸在乙液体中漂浮,比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小,及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小,下列关系正确的是 (  ). A. F甲=F乙,ρ甲=ρ乙  B. F甲=F乙,ρ甲=ρ乙 C. F甲<F乙,ρ甲=ρ乙 D. F甲=F乙,ρ甲>ρ乙 【答案】B 【解析】F浮甲=G=F浮乙,由图知V排甲>V排乙,由F浮=ρ液gV排可知,ρ甲<ρ乙,所以B正确. 12. 如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中,小球漂浮在液面上;若把它放入乙液体中,小球沉入杯底.则下列判断正确的是(  ) A. 该材料的密度一定小于甲液体的密度              B. 该材料的密度一定大于乙液体的密度              C. 小球在甲液体中受到的浮力小于它在乙液体中受到的浮力              D. 小球在甲液体中受到的浮力等于它在乙液体中受到的浮力              【答案】B 【解析】设该材料的密度为ρ,若ρ>ρ甲,空心球会漂浮在甲液体的液面上,故A错误;因为空心球沉于乙液体中,所以ρ>ρ球>ρ乙,故B正确;因为小球在甲液体里漂浮, 所以受到的浮力:F浮=G球,又因为小球在乙液体里下沉, 所以受到的浮力:F浮'<G球,故F浮>F浮',即:球在甲液体中受的浮力大于它在乙液体中受的浮力,故C、D错。 (二).填空题 13. 在海水中游泳的人要上岸,从深水处向浅水处走的过程中,人所受的重力________,所受的浮力________,海底对人的支持力________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 【答案】 不变 减小 增大 【解析】人的体重一定的,从深水处向浅水处走的过程中,排开水的体积不断减小,由公式知,所受浮力减小;因人在水中受到重力、浮力及支持力三个力,人在竖直向上处于平衡状态,故有因浮力减小,重力不变,故支持力增大。 14. 取一只空牙膏皮,一次将它挤瘪,一次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中,如图所示。两次牙膏皮的质量m甲和m乙的大小关系为m甲____m乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系为F甲___F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关p甲_____p乙。 【答案】 = < < 【解析】牙膏袋的形状发生变化,但质量不变,所以m甲=m乙;甲下沉,F浮<G,乙漂浮,F浮=G,所以F甲<F乙;由F浮=ρ水gV排可得,V排甲<V排乙;由于两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,所以h甲<h乙,由p=ρ水gh得:p甲<p乙。 15.2026年南天门计划中“鸾鸟”空天母舰的水上应急浮体采用空心设计,该设计可增大浮体的______,从而增大排开水的体积,使浮体受到的______增大,最终让浮体的平均密度______水的密度实现漂浮。 【答案】:排开液体体积;浮力;小于 【解析】:采用空心办法能有效增大物体排开液体的体积,根据阿基米德原理,V_排增大则浮力增大;当物体平均密度小于液体密度时,物体将漂浮在液面上,这是轮船、浮体等的设计原理。 16.用手将一重为8N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,此时物体受到的浮力为 ___ N;放手后物体将 _____(选填上浮、下沉或悬浮);待物体静止时所受浮力为 ____ N。 【答案】 10 上浮 8 【解析】由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于所排开水的重力,所以 F浮=G排=10N;放手后,物体所受浮力F浮>G,所以物体将上浮。待物体静止时,漂浮在水面上,所受浮力等于物体的重力 F浮’=G=8N。 17. 园园煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力______(选填“大于”或“小于”)重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,浮力_____(选填“增大”或“减小”),汤圆上浮。若一个汤圆的体积约为20cm3,那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力约为______N(g取10N/kg)。 【答案】 小于 增大 0.2 【解析】园园煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力小于重力而下沉;煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,体积变大,浮力增大,当浮力大于重力时汤圆上浮。汤圆所受浮力 18. 用弹簧测力计在空气中称一物块,测得其重为20 N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧测力计的示数为16 N,这时物块受到的浮力是___________N,若将物块全部浸没在水中,物块所受浮力为15 N,这时弹簧测力计的示数将变为___________N,两次实验物体所受的浮力不同说明浮力大小与___________有关。 【答案】 4 5 排开液体的体积 【解析】把物块的一部分浸在水中时,铁块受到的浮力F浮力1=G−F1=20N−16N=4N;将铁块全部浸没在水中,则G=F浮力2+F2,弹簧测力计的示数为F2=G−F浮力2=20N−15N=5N;物体浸入液体的体积也就是物体排开液体的体积越大,弹簧测力计拉力越小,说明浮力越大,即浮力大小与物体排开液体的体积有关。 19. 如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计 _________ 在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”).将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1_________ ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1_______ m2.(后两空选“<”、“=”或“>”) 【答案】 漂浮 < = 【解析】 测量液体密度的仪器叫密度计.将其插入被测液体中,待漂浮时直接读取液面处的刻度值.观察图可知密度计漂浮在液体中,因为密度计在两种液体中都是漂浮的,所示受到的浮力等于重力.因为是同一密度计,重力不变,所以密度计在两种液体中受到的浮力是相等的,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,密度计两次排开液体的质量是相等的.观察两图可发现,密度计在密度为ρ1的液体中浸入深度大,即排开液体的体积大,由F浮=ρgV排可知,在F浮,g不变时,V排越大,ρ越小。 20.小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时甜瓜受到的浮力的大小______(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水410mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水25mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了______N(g取10N/kg),甜瓜的密度为______g/cm3。 【答案】 等于 0.25 0.94 【解析】因为甜瓜漂浮,故甜瓜所受的浮力等于重力。由F浮=液gV排可知,甜瓜浸没时增大的浮力等于多溢出的水的重力,多溢出的水的体积V多=25ml=25cm3=2.510-5m3 则浮力的增加量为;由题意可知甜瓜完全浸没时排开水的体积等于物体的体积,即V物=410ml+25ml=435mL=435cm3=4.3510-4m3 甜瓜漂浮时所受重力与浮力相等,漂浮时排开的水的体积为V排=410ml=410cm3=4.110-4m3 甜瓜的重力大小为 则物体质量所以物体密度 (三)解答题 21.作图题 (1)画出图中木球漂浮在水面时所受浮力的示意图。 (2)如图所示中,重为G的小球静止在水中,请画出小球的受力示意图。 【答案】 【解析】(1)木球漂浮,受到浮力和重力是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用在同一直线上,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,作用点可都画在重心处,如图;(2)小球在水中处于静止状态,受两个力:重力与浮力,是一对平衡力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,两力大小相等,如图。 22.用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管(或塑料管)、容器和水等,按图制作了一只潜水艇模型。开始时,模型是漂浮在水上的: (1)为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处 (吹气/吸气); (2)潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强 (减小/不变/增大); (3)全过程中潜水艇受到的浮力大小变化情况是 ; (4)最终如果要让潜水艇悬浮在水中,其重力应该 浮力。 【答案】 (1)吸气 (2)增大 (3)不变 (4)等于 【详解】(1)潜水艇排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变,要使其下沉,需要增大重力,所以,必须从进排气管处吸气,使塑料瓶内气压减小,大气压将部分水压入瓶内,重力增大,当重力大于浮力时,塑料瓶就会下沉。(2)潜水艇在下沉的过程中,所处深度不断增大,由p=ρ水gh可知,所受到水的压强增大。(3)全过程中潜水艇排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变。(4)让潜水艇悬浮在水中,由悬浮条件可知,它的重力等于浮力。 23.(1)珠海航空展上,战斗机做飞行表演时速度时快时慢,当战斗机加速飞行时,它的惯性将 (填“变大”、“变小”或“不变”);我国开展“一盔一带”安全守护行动,轿车的头枕,对人起保护作用,它能减轻 (填“前方碰撞”或“后方追尾”)可能对人体造成的伤害。 (2)一款环保共享电动汽车满载时总重为9×103N,轮胎与地面的总接触面积为300cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压强是 Pa;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,受力面积变大,电动汽车对地面的压强 (填“变大”、“不变”或“变小”)。 (3)如图1是洒水车的工作场景。该车罐内装入1.5m深的水时,水对罐体底部的压强 Pa。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管 (填“是”或“不是”)连通器。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) (4)如图2所示,这是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机起飞的情景。飞机起飞时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速 (填“大于”“小于”或“等于”)机翼下方空气流速。飞机飞离航母后,航母所受的浮力将 ,航母底部所受海水的压强将 。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”) 【答案】(1)不变 后方追尾(2)3×105 变小 (3)1.5×104 不是 (4)大于变小 变小 【解析】(1)惯性大小只与物体的质量有关,与运动速度无关,因此战斗机加速飞行时,惯性将不变。汽车前方碰撞时,人由于惯性会继续保持原来的运动状态向前运动,容易撞上挡风玻璃而飞出车外,系安全带可以避免人由于惯性飞出车外;当后方追尾时,坐在座椅上的人由于惯性要保持原来的运动状态,头会突然后仰,这时较软的头枕会保护头颈不被撞伤。 (2)路面受到的压强,若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,此时电动汽车对地面的压力不变,受力面积变大,由可知,此时电动汽车对地面的压强变小。(3)水对罐体底部的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa,连通器是两端开口,底部连通的容器,洒水车的罐体是密封的,只有水管一端开口,故不是连通器。(4)飞机飞行时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的压力差,即升力。飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会变小,由F浮=ρ液gV排可知,航母排开水的体积变小,即航母将会上浮一些,根据p=ρ液gh可知航母底部所受海水的压强变小。 24. 给你一根表面涂蜡、粗细均匀、很轻的小木棒,一段体积小到可以忽略不计的细铁丝,一把刻度尺和一只盛水的容器,现在要测一只鸡蛋的平均密度,且不准用天平、弹簧测力计、量筒或量杯。问: (1)你还需要什么辅助材料____ (2)写出简要操作步骤①____________________________;②_________________________; ③_________________________________;④_______________________________. (3)鸡蛋的平均密度的表达式ρ熟鸡蛋=_________________ 【答案】(1) 少量的盐 (2) ①把细铁丝缠在细木棒下,做成密度计; ②把密度计放入盛水的烧杯中,静止后,测出浸入水中的深h1, ③把鸡蛋放入盛水的烧杯中,鸡蛋下沉,再加适量的盐,搅拌,直到鸡蛋悬浮在盐水中; ④把密度计放入盐水中,静止后,测出浸入盐水中的深度h2; (3)计算得:。 【解析】(1)鸡蛋要悬浮在盐水中,需要食盐。(2)实验步骤:①将细铁丝缠在小木棒上,制成简易密度计;②将简易密度计放入水中,简易密度计竖直漂浮在水中,用刻度尺测出浸入水中的深度h1;③取出简易密度计,将鸡蛋放入水中,并加食盐,不断用简易密度计搅拌,直到鸡蛋悬浮在盐水中;④取出鸡蛋,再将简易密度计竖直漂浮在盐水中,同样量出浸入深度h2; (3)设简易密度计的横截面积为S,水的密度为ρ水,密度计漂浮水面时,浸入水中的深度为h1,密度计漂浮在水面时受到浮力F浮水=ρ水gV排水=ρ水gSh1盐水密度为ρ1,密度计漂浮盐水面时,浸入盐水中的深度为h2,密度计漂浮在盐水面时受到浮力 F浮1=ρ盐水gV排1=ρ盐水gSh2两种情况下密度计都漂浮在液面上,受到浮力都等于它的重力 F浮1=F浮水=Gρ盐水gSh2=ρ水gSh1ρ盐水h2=ρ水h1鸡蛋密度为 25.近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会”,在会上日本再次无理提出了我国南海问题.为了捍卫国家主权,我军派满载排水量达67500 t的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻,在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10 m处潜行,随即投下重量为100 kg的感应式浅水水雷攻击,并成功将敌潜艇击沉.(g取10 N/kg,水的密度为1×103 kg/m3)问: (1)航空母舰满载时受到的浮力为多少? (2)如图所示,这是感应式浅水水雷在水中待命时示意图,假设欲使水雷悬浮在水中,需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×103 kg/m3、质量为31.25 kg的物体,水雷的密度为多少?(细绳的体积和质量忽略不计) 解:(1)满载排水量67 500 t,即m排=67 500 t,根据阿基米德原理可得,航空母舰满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=67 500×103 kg×10 N/kg=6.75×108 N. (2)物体的体积V物===6.25×10-3 m3.在水雷下方悬挂一物体,使水雷悬浮在水中,把水雷和物体看成一个整体,水雷和物体排开水的体积V排总=V水雷+V物,根据二力平衡条件得:F浮总=G总,即ρ水g(V水雷+V物)=(m水雷+m物)g,1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(V水雷+6.25×10-3 m3)=(100 kg+31.25 kg)×10 N/kg,解得:V水雷=0.125 m3.水雷的密度ρ水雷===0.8×103 kg/m3. 26. 如图所示,将体积为100cm3,密度为0.6×103kg/m3的木块用细线拴住,在水中处于静止状态(g=10N/kg)。求: (1)此时木块所受的浮力; (2)细线受到的拉力; (3)剪断线后,木块最终静止时受到的浮力。 解:1)由题意可知,该木块浸没在水中,该木块的体积 根据阿基米德原理可知,该木块受到的浮力 该木块受到的浮力为1N。 (2)该木块的体积已知道,密度为0.6×103kg/m3,根据密度公式可知,该木块的质量 该木块的重力 对该木块受力分析,它受到重力、浮力、绳子的拉力作用,处于平衡状态,则细线受到的拉力 细线受到的拉力为0.4N。 (3)剪断线后,木块会上浮,最终漂浮,根据物体的漂浮条件可知,浮力等于重力,该木块的重力为0.6N,木块最终静止时受到的浮力为0.6N。 答:(1)此时木块所受的浮力为1N;(2)细线受到的拉力为0.4N;(3)剪断线后,木块最终静止时受到的浮力为0.6N。 27.阅读短文,回答问题: 密度计 实验室中常用密度计测量液体的密度,其刻度为液体的密度与水的密度的比值.测量时,密度计竖直漂浮在液体中,液面所对应的刻度即表示液体的密度,如图甲所示。 密度计是由密封的玻璃管和配重制成.玻璃管上端粗细均匀部分用来标刻度,下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重,适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键. 密度计分为“比重计”和“比轻计”.测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”。 图乙中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管完全相同,B中配重质量大于A。 ( B A 甲 乙 液面 0.8 ) (1)如图甲,被测液体的密度为 kg/m3。 (2)图甲中,“0.7”刻度的位置在“0.8”的 (上/下)方。 (3)图乙中 (A/B)是比轻计。 (4)关于A、B两支密度计刻度线的说法正确的是 A.两密度计刻度线“1”均在刻度的上端 B.两密度计刻度线“1”均在刻度的下端 C.A的刻度线“1”在上端,B的刻度线“1”在下端 D.A的刻度线“1”在下端,B的刻度线“1”在上端 (5)将A、B两支密度计放入水中,漂浮时 A.所受浮力相等,露出水面部分A比B长 B.所受浮力相等,露出水面部分长度相等 C.所受浮力B比A大,露出水面部分A比B长 D.所受浮力B比A大,露出水面部分长度相等 【答案】(1)0.8×103 (2)下 (3)A (4)D (5)A 【解析】(1)密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度,由图甲可知,被测液体的密度为0.8g/cm3=0.8x103kg/m3。 (2)根据密度计的工作原理可知,所测液体密度越小,刻度的位置越偏上,故图甲中“0.7”刻度的位置在“0.8”的上方; (3)由题知,B中配重质量大于A,根据漂浮时浮力等于其重力可知,B受到的浮力大,A受到的浮力小;当浸入液体中的体积相同(V排相同)时,因A受到的浮力小,由F浮=pgV排可知,A所测液体的密度小,已知测量密度小于水的液体用比轻计,所以A为比轻计。(4)已知A为比轻计,测量密度小于水的液体,比轻计的最大刻度线是“1”;所以A密度计的刻度线“1”在刻度的下端;B为比重计,比重计的最小刻度线是“1”,测量密度大于水的液体,则B密度计的刻度线“1”在刻度的上端,如图所示,故ABC错误,D正确; (5)A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管完全相同,已知B中配重质量大于A.根据漂浮时浮力等于其重力可知,B受到的浮力大;将A、B两支密度计放入水中,因B受到的浮力大,由F浮=P水gV排可知,B排开水的体积大,即 B浸入液体部分大,则B露出水面较短;而A受到的浮力小,A排开水的体积小,即A浸入液体部分小,则A露出水面较长。故C正确; 七.知识清单 1.浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的______力和______力的大小关系。 2.当浮力______重力时,物体上浮;当浮力______重力时,物体下沉;当浮力______重力时,物体处于悬浮或漂浮状态。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 3.物体浸没在液体中时: (1)若ρ液______ρ物,物体上浮,最终漂浮; (2)若ρ液______ρ物,物体悬浮; (3)若ρ液______ρ物,物体下沉,最终沉底。(均选填“>”“<”或“=”) 4.物体漂浮在液面上时,浮力______重力,且物体的密度______液体的密度(选填“大于”“小于”或“等于”)。 5. 物体沉底时,受到______个力的作用,分别是______、和,此时浮力______重力(选填“大于”“小于”或“等于”)。 6.轮船:采用“______”的方法增大排开液体的体积,从而增大可利用的浮力,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。轮船漂浮时,浮力______重力。 7.排水量:指轮船满载货物时排开水的______,单位通常为吨(t)。轮船从河里驶入海里,受到的浮力______,排开海水的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 8.潜水艇:通过改变自身的______来实现上浮和下沉。潜水艇浸没在水中时,排开液体的体积______,受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 9.气球和飞艇:利用空气的______升空,气囊内充入密度______空气密度的气体(如氢气、氦气或热空气),使浮力大于重力而上升。 10.密度计:是测量液体______的仪器,工作原理是物体的______条件。密度计在不同液体中均处于______状态,受到的浮力______自身重力;液体密度越大,密度计浸入液体的深度越______(选填“深”或“浅”)。 11.同一物体漂浮在不同液体中,受到的浮力大小______(选填“相等”或“不相等”),因为浮力始终______物体的重力。 12.把鸡蛋放入清水中会下沉,向水中加盐并搅拌后,鸡蛋会上浮,这是通过增大______来增大浮力的;把橡皮泥捏成空心的船形,它能漂浮在水面上,这是通过增大______来增大浮力的。 13.当物体悬浮或漂浮时,根据阿基米德原理和受力平衡,可推出公式:F浮=G物=G排,即ρ液gV排=ρ物gV物,漂浮时V排___V物,悬浮时V排___V物(选填“>”“<”或“=”)。 【答案】1.浮;重 2.大于;小于;等于 3.>;=;< 4.等于;小于 5.三;重力;浮力;支持力;小于 6.空心;等于 7.质量;不变;变小 8.重力;不变;不变 9.浮力;小于 10.密度;漂浮;漂浮;等于;浅 11.相等;等于 12.液体密度;排开液体的体积13.<;= 八.强化提优 (一)选择题 1. 一个球,先后在盛有不同液体的容器A、B、C和D中保持静止,情况如图所示。容器内液体密度最大的是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由图A、B可知,物体都漂浮在液体中,根据物体的浮沉与密度的关系可知ρA液>ρ球,ρB液>ρ球,但是B中小球V排更大,在浮力一样的情况下,根据可得ρA液>ρB液,故ρA液>ρB液>ρ球;由图C可知,物体悬浮在液体中,根据物体的浮沉与密度的关系可知,ρC液=ρ球;由图D可知,物体在容器中处于沉底状态,根据物体的浮沉与密度的关系可知,ρD液<ρ球,所以ρA液>ρB液>ρC液>ρD液。故选A。 2. 关于物体的浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是(   ) A. 同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相同 B. 轮船从长江驶入东海,吃水深度变大 C. 橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现 D. 潜水艇靠改变排开水的体积来改变所受的浮力,从而实现上浮和下沉 【答案】A 【解析】A.密度计漂浮,则由物体的沉浮条件知,重力等于浮力,密度计的重力不变,则浮力不变,故A项正确.B.轮船从长江驶入东海,由于东海的海水密度大于长江的河水密度,根据,浮力不变,排开水的体积减小,可知吃水深度变小,故B项错误. C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变排开水的体积实现漂浮的,故C项错误. D.潜水艇在水中,排开水的体积不会改变,它靠从舱内抽入水或抽出水来改变潜水艇的重力,从而实现上浮和下沉,故D项错误. 3. 如图所示,将一枚鸡蛋放在一杯盐水中,鸡蛋刚好处于悬浮状态,在往杯中加入清水的过程中,下列判断正确的是(  ) A. 鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力在减小 B. 鸡蛋将上浮,在未露出水面之前,所受浮力不变 C. 鸡蛋将下沉,所受浮力在减小 D. 鸡蛋将下沉,所受浮力不变 【答案】C 【解析】鸡蛋刚好在盐水中处于悬浮状态时,盐水密度等于鸡蛋的密度,且受到的浮力和自身的重力相等,在往杯中加入清水的过程中,盐水的密度减小,小于鸡蛋的密度,鸡蛋会下沉,故AB错误;因鸡蛋下沉时受到的浮力小于自身的重力,所以,鸡蛋受到的浮力减小,故C正确,D错误。故选C 4. 潜水艇的截面示意图如图所示,它工作时可以从长江潜行到大海,其中海水的密度大于江水的密度。下列说法正确的是( ) A. 开始时要使潜水艇下沉,水舱应向外排水 B. 当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇总重大于同体积的水重 C. 当它从长江潜行到大海时应向水舱中适当充水 D. 潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的 【答案】C 【解析】A.潜水艇是靠改变自身重力实现沉浮的,由于潜水艇浮力不变,要使潜水艇下沉,则重力应大于浮力,所以应向水舱充水,来增大重力,故A错误;B.当潜水艇悬浮在水中时,浮力等于重力,由于潜水艇排开水的体积与潜水艇体积相同,所以潜水艇总重等于同体积的水重,故B错误;C.工作时它从长江潜行到大海,体积不变,液体密度增大,根据F浮=ρ液gV排可知,潜水艇所受浮力增大,由于潜水艇是靠改变自身重力实现沉浮的,为了使潜水艇继续潜行,应吸进海水,增大自身重力,故C正确;D.由于潜水艇排开水的体积不变,所受浮力不变,则潜水艇是靠改变自身重力来实现浮沉的,故D错误。故选C。 5. 如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,这一情景分析正确的是(  ) A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了 B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力 C. 小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了 D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力 【答案】C 【解析】A.小瓷碗能沉入水底是因为它浸没时受到的浮力小于它的重力,故A错误;B.小瓷碗漂浮时处于平衡状态,故一定受到平衡力的作用,即受到的浮力等于它的重力,故B错误;C.小瓷碗浸没时受到的浮力小于重力,小瓷碗漂浮时收到的浮力等于重力,故小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了,故C正确;D.小瓷碗下沉过程中属于浸没状态,其浮力小于重力,故D错误。故选C。 6.选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能 (  ) A. 所有种子都漂浮在水面 B. 所有种子都不受浮力 C. 只有少量次种漂浮 D. 良种漂浮,而次种下沉 【答案】C 【解析】将种子放入盐水中后,由于干瘪、虫蛀的种子密度较小,故受到的浮力大于重力而使种子上浮,直至浮力等于重力时漂浮于水面上;而饱满的种子,密度较大,故重力大于所受浮力,故种子会下沉。但如果盐水的浓度太低,就会有少量的密度小的种子下沉,所以只有少量次种漂浮。故选C。 7.如图所示,在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称载重线.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系有( )   A. 浮力增大,ρ1=ρ2 B. 浮力减小,ρ1=ρ2 C. 浮力不变,ρ1>ρ2   D. 浮力不变,ρ1<ρ2 【答案】C 【解析】∵轮船漂浮,∴,∴轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G,所以浮力不变;即:,设北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2,轮船排开北大西洋与印度洋的海水的体积为V1、V 2,∵标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线, 轮船排开海水的体积:,∴海水的密度:. 8. 有一根表面涂蜡的细木棍,在它的下端绕适量的铁丝,把它竖直放在甲、乙两种液体中,如下图所示比较两种液体的密度关系( ) A. ρ甲>ρ乙 B. ρ甲<ρ乙 C. ρ甲=ρ乙 D. 无法判断 【答案】B 【解析】由图中可知,细木棍在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,由二力平衡条件可知,它在甲、乙两种液体中受到的浮力F浮相同,均等于所受重力G,由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度为可知细木棍排开液体的体积越大,液体的密度越小,由图中可知,细木棍在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开液体的体积,故可知甲液体的密度小于乙液体的密度,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。 9. 小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中,盐水密度分别为ρ甲、ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是(  ) A. ρ甲>ρ乙 F甲>F乙 B. ρ甲<ρ乙 F甲<F乙 C. ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 D. ρ甲<ρ乙 F甲=F乙 【答案】D 【解析】由图知:将同一个鸡蛋先后放入甲杯盐水中,处于悬浮状态,则ρ甲=ρ鸡蛋 ,F甲=G鸡蛋;将同一个鸡蛋先后放入乙杯盐水中,处于漂浮状态,则ρ乙>ρ鸡蛋 ,F乙=G鸡蛋;所以ρ甲<ρ乙 F甲=F乙,故选D. 10. 如图所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上。若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下苹果将(   ) A. 漂浮 B. 悬浮 C. 下沉 D. 无法确定 【答案】A 【解析】将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上,原因是苹果的密度小于水的密度,若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,苹果的密度和水的密度都没变则余下苹果仍将漂浮,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。 11. 如图所示,将一薄塑料瓶瓶底剪去,用瓶盖将瓶口密封,倒入适量的水,使其竖直漂浮在水面上,测出内外水面高度差h1,再将木块放入瓶内,测出内外水面高度差h2,已知瓶身圆柱横截面面积为S,忽略瓶和瓶盖的体积,则下列说法中错误的是(  ) A. m瓶=ρ水Sh1 B. h2>h1 C. 如图中,若在瓶内继续加入部分水(塑料瓶仍漂浮),h2不变 D. 如图中,若取出木块,放入实心铁球(塑料瓶仍漂浮),h2变大 【答案】B 【解析】A.物体漂浮,浮力等于重力,则G水+G瓶=ρ水gV排即ρ水gV水+G瓶=ρ水gV排可得 G瓶=ρ水g(V排-V水)=ρ水gSh1m瓶=ρ水Sh1故A正确,不符合题意;B.图2中,放入木块,木块漂浮在水中,所受浮力F浮′=G木木块排开水的体积则瓶内水面上升高度瓶在水中仍漂浮,所以增大的浮力∆F浮=G木则塑料瓶排开水增大的体积可得瓶浸入水中的深度变化为即∆h=∆h′所以h2=h1B错误,符合题意;C.在瓶内继续加入部分水(塑料瓶仍漂浮),瓶内外浮力增大相等,瓶浸在水中的深度不变,h2不变,C正确,不符合题意;D.取出木块,放入实心铁球(塑料瓶仍漂浮),铁球会沉底。瓶外增大的浮力等于铁球的重力,瓶内增大的浮力小于铁球的重力,则外面增大浮力大于瓶内增大的浮力,所以瓶排开水的增大量大于铁块排开水的增大量,h2变大,D正确,不符合题意。故选B。 12. 如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h,密度为ρ(ρ<ρ水),半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中,然后向容器内注水,则 A. 注水前,木块对容器底的压力为4πR2ρgh B. 注水前,木块对容器底的压强为2ρgh C. 若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为πR2ρh D. 若使木块竖直漂浮,向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh 【答案】D 【解析】AB.根据题意知道,木块的体积是V=Sh=πR2h木块的质量是m=ρV=ρπR2h 木块的重力是G=mg=ρπR2h g所以木块对容器底的压力是F=G=mg=ρπR2h g 木块对容器底的压强是故AB错误;CD.当木块与容器底接触且木块对容器底的压强恰好为零时,注入水的质量最少,且受到的浮力是 F浮=G=mg=ρπR2 hg此时木块排开水的体积是 木块浸入水中的深度是 注入水的体积是 注入水的质量故C错误,D正确。故选D。 (二)填空题 13. 用弹簧测力计在空气中称一物块,测得其重为20 N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧测力计的示数为16 N,这时物块受到的浮力是___________N,若将物块全部浸没在水中,物块所受浮力为15 N,这时弹簧测力计的示数将变为___________N,两次实验物体所受的浮力不同说明浮力大小与___________有关。 【答案】 4 5 排开液体的体积 【解析】把物块的一部分浸在水中时,铁块受到的浮力F浮力1=G−F1=20N−16N=4N,将铁块全部浸没在水中,则G=F浮力2+F2,弹簧测力计的示数为F2=G−F浮力2=20N−15N=5N,物体浸入液体的体积也就是物体排开液体的体积越大,弹簧测力计拉力越小,说明浮力越大,即浮力大小与物体排开液体的体积有关。 14.2026年我国完成定型测试的万米级载人潜水器浮力材料,其密度需足够______,才能为潜水器提供足够浮力,使潜水器的平均密度______海水密度,实现悬浮或上浮,该材料还需承受万米水下的高______以保证体积稳定。 【答案】:小;小于;压力 【解析】:实心物体浮沉的密度条件为ρ物<ρ液时物体上浮/漂浮,因此浮力材料密度要小、潜水器平均密度需小于海水密度;万米水下压强极大,浮力材料需承受高压防止体积收缩,避免V排变小导致浮力减小。 15. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为100 g的物体放入装满水的深桶中,溢出90 g水,物体受到的浮力是   N,(取g=10 N/kg);这个物体在水中将会   (填“上浮”“下沉”或“悬浮”),放人物体后水对桶底的压强   (填“大于”“小于”或“等于”)放人木块前水对桶底的压强。 【答案】0.9 下沉 大于 【解析】由阿基米德原理知,G排=F浮=10×90×=0.9 N;G=mg=100××10=1 N>F浮,所以这个物体将会下沉;由p=F/S可知,放入后水对桶底压强变大。 16. 如图所示,密度为ρ的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体,A正在向上运动,B静止,C正在向下运动。此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC,三者的大小关系是 ____ ,请写出B物体所受的浮力表达式FB= ________ ,B物体的密度为 ________ 。 【答案】 FA=FB=FC 【解析】如图,VA=VB=VC=V,A、B、C三个物体浸没在液体中,则三个物体排开液体的体积相同,大小都为V,根据可知,它们受到的浮力;由题知,B物体静止,全浸入液体中,B物体受到的浮力;B物体静止在液体中,B物体的密度等于液体的密度,即。 17. 小华用牙膏探究物体的沉与浮,如图所示,牙膏悬浮在水中,牙膏所受浮力    (选填“大于”“小于”或“等于”)重力。向水中加入食盐并使其溶解,牙膏将    (选填“上浮”或“下沉”)。如果不加食盐,将牙膏内部分空气排出,再次放入水中后,牙膏将    (选填“上浮”或“下沉”)。  【答案】等于 上浮 下沉 【解析】牙膏悬浮在水中,牙膏受力平衡,受到的浮力和重力相等,即F浮=G,向水中加入,液体密度增大,根据F浮=ρ液V排g,排开盐水的体积不变,则牙膏受到的浮力变大,大于牙膏的重力,牙膏将上浮;如果不加食盐,将牙膏内部分空气排出,排开水的体积变小,根据F浮=ρ液V排g,水的密度不变,牙膏受到的浮力变小,小于牙膏的重力,牙膏将下沉。 18. 如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计 _________ 在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”).将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1_________ ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1_______ m2.(后两空选“<”、“=”或“>”) 【答案】 漂浮 < = 【解析】 测量液体密度的仪器叫密度计.将其插入被测液体中,待漂浮时直接读取液面处的刻度值.观察图可知密度计漂浮在液体中,因为密度计在两种液体中都是漂浮的,所示受到的浮力等于重力.因为是同一密度计,重力不变,所以密度计在两种液体中受到的浮力是相等的,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可知,密度计两次排开液体的质量是相等的.观察两图可发现,密度计在密度为ρ1的液体中浸入深度大,即排开液体的体积大,由F浮=ρgV排可知,在F浮,g不变时,V排越大,ρ越小。 19.全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000 t,满载时受到的浮力为 N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向为 。(g取10 N/kg)  【答案】.2×107 变小 竖直向下 【解析】船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=2000×103 kg×10 N/kg=2×107 N;船上的无人机起飞后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力减小,故船受到的浮力减小;无人机受到的重力的方向总是竖直向下的。 20.小金在学习浮力时认识了密度计,接下来是他对密度计的学习和研究的过程。他将同一支密度计先后静止在水和酒精中(如图甲、乙所示),则密度计受到的浮力    (选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是    (选填“甲”或“乙”)。 接着小金将一支铅笔的下端缠绕了适量铜丝,自制了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验: a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0 g/cm3; b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9 g/cm3; 如丙图所示,小金制作的密度计上,你认为刻度0.9应该在  点(选填“p”或“q”)。  【答案】不变 乙 p 【解析】密度计在水和酒精中均处于漂浮状态,所受浮力都等于自身重力,即:F浮1=F浮2,由阿基米德原理得:ρ水gV排1=ρ酒精gV排2,因为ρ酒精=0.8×103 kg/m3<ρ水=1×103 kg/m3,所以V排水<V排酒精,由图可知:装水的容器是乙;(2)因为V排水<V排植物油,所以密度计放在植物油中,液面的位置在水密度值刻度线的上方,即刻度0.9应该在p点。 (三)解答题 21.作图题 (1)一个小球漂浮在水面上,如图所示,画出小球受到的浮力的示意图; (2)请你在下图中画出静止在水中的小球所受力的示意图. 【答案】 【解析】(1)物体所受浮力的方向是竖直向上的,从小球的重心作竖直向上的一条带箭头的线段表示浮力,并标出符号F浮.如图;(2)静止在水面上的小球受到重力和浮力作用,所受重力和浮力大小相等,是一对平衡力,重力和浮力的作用点是小球的球心,然后过球心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力,作图时要注意两条线段长度要相等.如图所示: 22.学习了浮力的知识后,小敏找来一些物品(蜡烛、铁钉、石块、软木寨、橡皮泥),想利用这些物品进行浮力的相关探究: (1)她猜想其中铁钉、石块放入水中可能会沉入水底,她的猜想主要是依据物体的________(选填“体积”,“质量”和“密度”); (2)小敏用天平测出橡皮泥的质为24g,并将其捏成长方体,用刻度尺测出长5cm宽4cm、高1cm,由此可知橡皮泥的密度为________,据此判断橡皮泥放入水中可能会________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”); (3)小敏将这块橡皮泥分成相同的两块,并做成实心球形和碗形,分别放入相同的两杯水中,静止时出现如图甲、乙所示的现象,甲杯中橡皮泥所受的浮力____乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)。而________杯中水面升高得较多,由此可知,轮船能够漂浮在水面上,是因为轮船做成_________的,增大了排开水的体积; (4)小敏又将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的仪器,将它分别放到盛有不同种类液体的杯中,静止时的情景如图丙所示,由此可以判断出密度计在A、B两种液体的浮力大小关系为:_________选填“”、“”或“,A、B两种液体的密度关系为_________选填“”、“”或“。 【答案】(1)密度;(2)1.2;下沉;(3)小于;乙;空心;(4)=;。  【解析】(1)物体的沉与浮与密度有关,故她猜想其中铁钉、石块放入水中可能会沉入水底,主要是依据物体的密度;(2)长方体的体积为:V = abc = 5cm x 4cm x 1cm=20cm3 则橡皮泥的密度为: 因为橡皮泥的密度大于水的密度,故放入水中会下沉。 (3)甲中橡皮泥沉底,所受浮力小于自身重力,乙中漂浮,所受浮力等于自身重力,故甲杯中橡皮泥所受的浮力小于乙杯中橡皮泥所受的浮力。 根据阿基米德浮力公式F浮=ρ液9V排,由于乙杯中橡皮泥所受的浮力较大,故橡皮泥在乙杯中排开的水体积较大,水面升高得较多,由此可知,轮船能够漂浮在水面上,是因为轮船做成空心的,增大了排开水的体积。(4)图丙中,密度计在A、B两种液体中漂浮,所受浮力等于自身重力,即浮力大小相等,又根据F浮=ρ液9V排,密度计在A中排开的液体体积大,故 A、B两种液体的密度关系为ρA<ρB。 23.小明和小华用图甲所给器材做“探究物体浮沉条件”的实验. (1)他们首先探究物体下沉的条件,过程如下: ①将部分螺母放入小塑料瓶中旋紧瓶盖,将塑料瓶浸没在水中松手后,观察到小塑料瓶下沉. ②取出小塑料瓶,用抹布擦干小瓶外壁的水. ③将小塑料瓶挂在弹簧测力计下,如图乙所示,测出其重力为    N.  ④将小塑料瓶浸没在水中,弹簧测力计示数如图丙所示,则小塑料瓶受到的浮力为  N.  ⑤分析比较数据得出物体下沉的条件:重力   (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力.  (2)他们接着探究物体上浮的条件,过程如下: ①取出小塑料瓶,擦干小瓶外壁的水,同时                    .  ②用弹簧测力计测出小塑料瓶的重力为0.1 N. ③将小塑料瓶浸没在水中后松手,观察到小塑料瓶上浮,在小瓶露出水面前,它受到的浮力 为    N,依据是  .  ④分析比较数据得出物体上浮的条件:重力   (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力.  【答案】(1)③2.4 ④0.6 ⑤大于 (2)①取出螺母,旋紧瓶盖 ③0.6 阿基米德原理(或F浮=ρ液gV排;④小于 【解析】(1)③观察可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在2N下方第2小格处,所以其示数为2N + 0.2N×2= 2.4N,即小塑料瓶的重力为2.4N。④观察可知,弹簧测力计的示数为1.8N。根据称重法F浮=G - F示,其中G = 2.4N,F示=1.8N,则小塑料瓶受到的浮力F浮=2.4N - 1.8N = 0.6N。⑤因为小塑料瓶下沉,此时重力2.4N大于浮力0.6N,所以物体下沉的条件是重力大于浮力。(2)①取出小塑料瓶,擦干小瓶外壁的水,同时取出小塑料瓶中的螺母(因为要探究上浮条件,需减小物体重力)。 ③在小瓶露出水面前,排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,液体密度ρ液不变,g不变,V排不变,所以它受到的浮力不变,仍为0.6N。④因为小塑料瓶上浮,此时重力0.1N小于浮力0.6N,所以物体上浮的条件是重力小于浮力。 24. 甲、乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究。 (1)甲同学的探究方案  实验器材:弹簧测力计(量程0~5 N,分度值0.2 N)、天平(带砝码盒)、量筒及水、蜡块(约10 g)  探究问题:蜡块的上浮条件。  实验过程:  ①首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力,你支持方案    ,理由是            。   ②测量蜡块受到的浮力:量筒中装有适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作存在的问题是          。   ③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件。 (2)乙同学的探究方案  实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(如图)。  探究问题:蜡块的下沉条件。  实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现蜡块要上浮直至漂浮在水面。为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案。  方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底。  方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底。  ①从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变    的大小。   ②能够得到的实验结论是:         。   ③虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学。你认为老师这样评价的主要理由是  。    【答案】(1)①二 因为弹簧测力计的分度值大于蜡块的重力 ②蜡块没有浸没在水中 (2)①重力 ②物体的重力大于浮力时,物体下沉 ③方案一是在改变物体重力的同时,控制了浮力不变这一条件 【解析】(1)①因为弹簧测力计的分度值0.2 N,而蜡块非常强轻,重力小于弹簧测力计最小分度值,所以用弹簧测力计测量不准确。②让蜡块浮在水面上时,此时蜡块受力平衡,受到的浮力等于蜡块的重力,此时用排水法测得的结果不是蜡块的上浮条件,正确的做法是让蜡块完全浸没在水中用排水法测量出来的浮力即为所求结果。(2)在蜡块中插入铁钉,蜡块排开水的体积不变,所受浮力不变,重力增大,物体会下沉。方案一:将一根铁钉全部插入蜡块,在改变重力的同时浮力是不变的;方案二:没有将铁钉全部插入蜡块,在改变重力的同时,蜡块排开液体的体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知浮力变大,无法找到浮力和重力的关系。 25. 如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.它的质量约为1.0×103kg,底面积约为500m2,问: (1)登陆艇漂浮在海面上时,受到的浮力是多少? (2)登陆艇静止在水平海潍上时,对海滩的压强是多少? 解:(1)登陆艇的质量m=1.0×105kg,登陆艇的重力G=mg=1.0×105kg×10N/kg=1.0×106N 因为登陆艇漂浮在海面上,所以登陆艇受到的浮力F浮=G=1.0×106N (2)登陆艇静止在水平海滩上,登陆艇对水平海滩的压力F=G=1×106N登陆艇对水平海滩的压强 答:(1)它漂浮在海面上时,受到的浮力是1.0×106N; (2)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是2×103Pa; 26. 如图1所示,小明同学用弹簧测力计吊着重3.6N的实心圆柱体,将它逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力F浮,并画出F浮﹣h的图象(如图2所示),ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求: (1)圆柱体的质量; (2)圆柱体浸入水中的深度10cm处静止时,弹簧测力计的示数; (3)圆柱体的密度。 解:(1)圆柱体的质量 (2)弹簧测力计的示数F拉=G-F浮=3.6N-0.6N=3N (3)圆柱体的体积 圆柱体的密度 答:(1)圆柱体的质量是0.36kg; (2)圆柱体浸入水中的深度10cm处静止时,弹簧测力计的示数是3N; (3)圆柱体的密度是3×103kg/m3。 27.阅读短文,回答问题: 大国重器:国产新型常规动力潜艇的浮沉奥秘 2025年底,我国自主研发的新一代常规动力潜艇在南海某海域完成了深度测试任务,该潜艇采用了全新的压载水舱控制技术,标志着我国水下装备技术迈上了新台阶。潜艇的浮沉控制,核心原理正是苏科版八年级物理下册所学的物体浮与沉规律。 潜艇的艇体外壳内设有多个压载水舱,通过向水舱内充水或排水,改变潜艇自身的重力,从而实现上浮、下潜和悬浮。当潜艇漂浮在水面时,水舱内充入的海水较少,此时潜艇的总重力小于它所受到的浮力,大部分艇体露出水面;当潜艇需要下潜时,向压载水舱内注入海水,潜艇自身重力增大,当重力大于浮力时,潜艇开始下潜;当潜艇悬浮在水中某一深度时,重力与浮力大小相等,潜艇可以在水中保持静止。 此外,该新型潜艇还配备了先进的浮力调节系统,能根据海水密度的微小变化,精准调整水舱内的水量,确保潜艇在复杂海况下也能稳定控制浮沉状态。这一技术的突破,大幅提升了潜艇的隐蔽性和水下续航能力,为我国海洋权益维护提供了坚实的装备支撑。 结合上述材料与所学物理知识,回答下列问题: (1)潜艇是通过改变自身的______来实现上浮和下潜的;当潜艇漂浮在水面上时,所受浮力______自身的重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。 (2)当潜艇从水面下潜至刚好完全浸没的过程中,它受到的浮力将( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后不变 (3)潜艇悬浮在海水中某一深度时,若此时向压载水舱中再注入少量海水,潜艇的重力将______(选填“增大”“减小”或“不变”),潜艇将______(选填“上浮”或“下沉”)。 (4)下列关于潜艇浮沉状态的说法中,正确的是( ) A. 潜艇上浮时,浮力一定大于重力 B. 潜艇悬浮时,浮力等于排开海水的重力 C. 潜艇下潜时,排开海水的重力逐渐变小 D. 潜艇漂浮在水面时,不受浮力作用 (5)若某潜艇在海水中悬浮时,排开海水的质量为3×106kg,则此时潜艇受到的浮力为______N;若该潜艇从密度较大的海域驶入密度较小的海域,仍保持悬浮状态,则潜艇的重力需要______(选填“增大”“减小”或“不变”)。(取g=10N/kg) 【答案】(1)重力;等于(2)A(3)增大;下沉(4)B(5)3×107;减小 【解析】(1)潜艇的核心浮沉原理:潜艇通过压载水舱充水/排水,改变自身总重力,实现浮沉控制;根据漂浮条件,物体漂浮时浮力等于自身重力,因此潜艇漂浮在水面时浮力等于重力。(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,潜艇从水面下潜至完全浸没的过程中,排开海水的体积V排逐渐增大,海水密度ρ液和g不变,因此浮力逐渐变大,故选A。(3)向压载水舱注入海水,潜艇的总重力增大;悬浮时潜艇原本重力等于浮力,重力增大后,重力大于浮力,潜艇将下沉。(4)A选项:潜艇匀速上浮时,浮力等于重力,并非一定大于重力,A错误;B选项:根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开液体的重力,潜艇悬浮时也遵循该原理,B正确。C选项:潜艇下潜时,若完全浸没,排开海水的体积不变,排开海水的重力不变,C错误;D选项:漂浮在水面的潜艇受到浮力作用,D错误。因此选B。(5)根据阿基米德原理,浮力F浮=G排=m排g=3×106kg×10N/kg=3×107N;潜艇悬浮时,浮力等于重力,且F浮=ρ液gV排,潜艇的体积(V排)不变,当海水密度ρ液减小时,浮力减小,为保持悬浮(浮力仍等于重力),潜艇的重力也需要同步减小。 ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $

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9.5 物体的浮与沉 讲义 -2025-2026学年苏科版物理八年级下学期
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