内容正文:
第九章压强和浮力
第11课时
跨学科实践活动
知识导引
1.密度计是测量
的仪器,它是物体
条件的一个应用
2.用密度计测量液体密度时,它所受的浮力和重力大小
.由于同一支密度计的重力是
一定的,所以它在各种不同液体中受到的浮力
.由F浮=p饿V排g可知,在各种密度不
同的液体中,密度计排开液体的体积
,根据它浸入液体的
就可以读出液体
的密度
3.密度计的刻度线分布是
(选填“均匀”或“不均匀”)的,且密度计刻度越往下,标注的
密度值就越
课堂作业
1.科技制作活动中,小明将金属夹夹在吸管一端使其密闭,制成简易密度计,如图所示.为了给
密度计标刻度,他将密度计分别放人水和煤油中,密度计均竖直漂浮,吸管露出液面的长度
为d.密度计在水中时d为12cm,浮力大小为F1;在煤油中时d为10cm,浮力大小为F2,
则F
(选填“>”“<”或“=)F2.若将密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中,则
d为
cm.(p*=1g/cm3,p煤淌=0.8g/cm3,不计金属夹的体积)
2.(2024·潍坊)物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝的体积忽略不
计),自制一个简易密度计.如图所示,密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体
中,且保持竖直.密度计在三种液体中静止时,在密度计上与液面平齐处各标记一条刻度线,
共得到三条刻度线.已知密度计在c液体中时,有日的体积浸入c液体中,浸人的体积为
5×10-6m3,三种液体的密度如下表所示,下列分析正确的是
液体种类
液体密度/(kg·m3)
0.5×103
b
1×103
2×103
A.三条刻度线的间隔不相等
B.密度计的质量为0.1kg
C.密度计在三种液体中所受的浮力不相等
D.密度计在b液体中浸入的体积为3×105m3
《19
一课时提优计划作业本物理八年级下册>)>》)
3.(多选)(2025·黑龙江)某校学生开展了“利用塑料吸管制作简易密度计”的综合实践活动.
如图甲所示,他们将吸管一端用小木塞密封,并缠绕上适量细铁丝,使其能竖直地漂浮在水
中,标记吸管在水面处的位置α,此时密度计受到的浮力是F甲.如图乙、丙所示,再将此密度
计分别放在密度为1和2的两种液体中,分别标记吸管在液面处的位置b、c,密度计受到的
浮力分别是F乙和F丙.下列关系中正确的是
()
甲
乙
丙
A.p>P咏,F甲=F丙
B.p2>p水,F甲=Fz
C.p>p2,F丙<Fz
D.p水>p2,F甲=F乙
4.(2025·泸州)实践出真知.“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践一
自制密
度计.
S=0.2cm2
入
吸管
柱形瓶
h*=10.5cm
h,=5.0cm
5级
-铁钉
细沙
S,=4.0cm
分
乙
丙
(1)如图甲所示,他们把铁钉插人粗细均匀、横截面积为0.2cm的吸管底部并密封,制作了
第一代密度计.使用铁钉的目的是使密度计重心降低,使密度计在液体中竖直
测试时将其放入密度为1g/cm的清水中,测得它浸入水中的深度为10.5cm;取出密度
计再放入盐水中,测得它浸人盐水中的深度为10cm,则盐水的密度为
g/cm3.
发现密度计两次浸入的深度相差很小,同学们猜想可能是因为吸管横截面积太小,
(2)于是,他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶(如图乙所示)做了第二代密度计.测试时
发现它在清水和上述盐水中浸入的深度的差值与第一代密度计几乎一样.老师提出:根
据密度计在两种液体中受到的液体对它的浮力相等,可推出这种粗细均匀的密度计在清
水和盐水中的浸入深度的比值关系是*一
h
(用P水、P盐表示),
(3)同学们围绕怎样增大浸入深度的差值这一问题,结合前两次的制作经验,将设计思路和
数据输入某软件中,设计了如图丙所示的第三代密度计.若第三代密度计在清水中的浸
入深度仍为10.5cm,则它在上述盐水中的浸入深度为
cm(结果保留两位小数,
下同).若它在某种液体中的浸入深度为15cm,则这种液体的密度为
g/cm3.
120》
第九章压强和浮力
课后作业
5.小明用饮料吸管制作了一支简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立(密度
计未触碰容器底),应
(选填“增加”或“减少”)吸管一端铁丝的质量.改进
后,用它分别测量水和盐水的密度时,吸管浸入液体的深度分别为1和2,则
h
(选填“>“<”或“=”)2,用它测量可乐的密度时,吸管上“沾”上许多
小气泡,测得的密度偏
6.(2025·陕西)小明发现,向水中加入食盐能使沉入水底的鸡蛋上浮直至漂浮,加入的食盐越
多,鸡蛋排开盐水的体积就越小.于是提出问题:能否利用漂浮的物体排开液体的体积与液
体密度之间的关系制成密度计?小明用大烧杯、金属丝、刻度尺、食盐、水、密度已知的不同
液体、直杆(轻质均匀的圆柱体)等器材进行实验探究.(水的密度为1g/cm3)
丙
(1)如图甲所示,小明将直杆放入水中,直杆倾倒后漂浮在水面上,此时直杆受到的浮力
重力
(2)为了让直杆能立在水中,小明将金属丝缠绕在直杆的不同位置,分别放入水中,直杆在水
中所处的状态如图乙所示.分析①②③可知,要使直杆竖直漂浮在水中,应在直杆的
缠绕金属丝;分析③④⑤可知,当金属丝缠绕的位置一定时,适当
(选
填“增加”或“减少”)金属丝质量,直杆更容易竖直漂浮在水中.
(3)直杆竖直漂浮在密度不同的液体中时,浸在液体中的深度不同,因此将直杆上液面所对
应的位置标注为该液体的密度,则在图丙中的α点处标注的密度值为
g/cm3.
(4)将直杆放入密度已知的不同液体中,当直杆在液体中稳定竖直漂浮时,在直杆上液面所
在的位置做标记,并测量出直杆在液面以下部分的长度H;将数据记录在下表中,并将
对应的密度值标注在直杆上,制成密度计,
液体密度p/(g·cm3)
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
直杆在液面以下部分的长度H/cm
15.95
14.22
12.80
11.64
10.67
分析表中数据可知,此密度计上所标刻度的位置越靠上,对应液体的密度值越
(选填“大”或“小”),刻度线分布越
(选填“疏”或“密”).
(5)如图丁所示为A、B两支密度计在水中漂浮时的情景,若要测量密度稍小于水的另一种
液体的密度,则用密度计
(选填“A”或“B”)测量更准确.(A、B放入另一种液体
中时均处于漂浮状态)
《21烧杯中液体的重力之和,所以甲烧杯对桌面的压力大于乙烧
杯对桌面的压力,D错误.
15.C解析:该“质量秤”利用了阿基米德原理和漂浮、悬浮
原理,当物体在量筒中漂浮或悬浮时,物体排开水的重力等
于物体的重力,则只能测量密度小于或等于水的密度的物
体.该秤的“0”刻度线不可能在量筒的“0”刻度线处,因为量
筒中没有水时无法产生浮力,A错误;该量筒的分度值为
2mL,则“质量秤”的分度值m=pV=1g/cm3×2cm3=2g,
B错误;量筒的量程为0~100mL,则最大排水体积Vmx
100mL一40mL=60mL,则能称量的最大质量m以=oVmx=
1g/cm3X60cm3=60g,C正确;铁的密度大于水的密度,则
实心小铁块在水中不能漂浮或悬浮,即该秤无法测量实心小
铁块的质量,D错误,
16.C解析:物体在题图甲中处于漂浮状态,所受浮力等于
重力,C错误;将物体提高到最高位置时,由静止释放,此时
物体排开液体的体积较小,所受浮力小于重力,物体向下做
加速运动,物体排开水的体积增大,所受浮力增大,当到达题
图甲所示位置时,所受浮力等于重力,物体速度达到最大,
A正确;物体到达最低位置时,排开水的体积大于题图甲中
物体排开水的体积,物体所受浮力大于重力,B正确;物体到
达最高位置时,不再向上运动,速度等于零,D正确.
17.B解析:由题意可知,p呷:pz=1:2,V甲:Vz=2:3,
所以m:m==之×号-1:3者甲、乙都漂浮在
Pe.Vz.
液面上,甲、乙受到的浮力之比为F甲1:F乙,=G甲:Gz=
m嗶:z=1:3,A错误;若甲、乙都沉在水底或甲悬浮、乙
沉底,甲、乙物体排开液体的体积都等于自身的体积,甲、乙
受到的浮力之比为F甲2:Fz2=(p饿Vg):(饿Vzg)=V甲:
V乙=2:3,C、D错误;甲、乙静止时所受浮力之比为F甲:
Fz=2:5,V甲:V乙=2:3,则甲排开液体的体积小于自身
体积,故甲一定漂浮,乙可能沉底或悬浮,若乙悬浮,则甲、乙
受到的浮力之比为F甲。:F乙。=m年:mz=1:3,不符合题
意,故一定是甲漂浮,乙沉底,B正确.
18.(1)等于(2)换用质量更大的重物(3)50(4)大题
图丙中的切口在有刻度部分的上方,所以有刻度部分处截面
面积均小于50cm,浮力秤浸入水中的深度每增加1cm,增
加的排开水的质量均小于50g,故所称出的物体质量比真实
值大解析:(1)此时瓶体呈竖直状态,且整体漂浮,根据物
体漂浮条件可知,秤体所受浮力与重力大小相等.(2)题图甲
中的秤体浸入水中的深度较小,要使水面位于瓶体圆柱状部
分,即增大秤体排开水的体积,则应换用质量更大的重物,增
大秤体的重力从而增大浮力.(3)假设瓶体内物体的质量为
m时,水面到达“1cm”处,根据F浮=p咏V排g可知,mg=
p味V排g=p*Shg,m=1g/cm3×50cm×1cm=50g.(4)小
羽的饮料瓶上下粗细不同,则小羽制作的浮力秤浸入水中的
深度与排开水的体积不是线性关系,故小羽制作的浮力秤刻
度应该是不均匀的;由于题图丙中的切口在有刻度部分的上
方,所以有刻度部分处截面面积均小于50cm,浮力秤浸入
水中的深度每增加1cm,增加的排开水的质量均小于50g,
故所称出的物体质量比真实值大
第11课时跨学科实践活动
知识导引
1.液体密度漂浮2.相等相等不同深度3.不
均匀大
3
课堂作业
1.=13.6解析:密度计在煤油和水中都处于漂浮状态,
由物体浮沉条件可知,F=F2=G;设吸管长度为h,底面积
为S,密度计重力为G,小明将该密度计放入水中,密度计静
止时d为12cm,p冰=1g/cm3=1×103kg/m3,由F=
pV排1g=G可得,1×103kg/m3×[(h-0.12m)S]×
10N/kg=G①,小明将该密度计放入煤油中,密度计静止
时d为10cm,p煤游=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,由F2=
P煤油V排2g=G可得,0.8×103kg/m3×[(h-0.1m)S]×
10N/kg=G②,联立①②,解得h=0.2m,当密度计放人
密度为1.25g/cm3的液体中时,[(h-d)S]×1.25×
103kg/m3×10N/kg=G③,联立①③,解得d=0.136m=
13.6cm.
2.A解析:密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均处于
漂浮状态,密度计受到的浮力都等于重力,C错误;设密度计
的底面积为S,即F浮=G=p腋V排g=p腋Shg,故密度计浸入
液体的深度h=
液Sg,由题表可知,b液体的密度为a液体
G
的密度的2倍,c液体的密度为b液体的密度的2倍,故密度
计浸入a液体的深度是浸人b液体的深度的2倍,密度计浸
人b液体的深度是浸人c液体的深度的2倍,故三条刻度线
的间隔不相等,A正确;已知密度计有号的体积浸入c液体
中,浸入的体积为5×10-6m3,则F浮=G#=G,即AV排g
G=mg,则密度计的质量m=AV排=2×103kg/m3X5×
10-6m3=0.01kg,B错误;密度计在b液体中浸入的体积
V=强=G=m
8p8p1X10kg/m=1X105m3,D错误.
0.01kg
3.AD解析:密度计在三种液体中均处于漂浮状态,根据浮
沉条件可知,密度计在三种液体中所受的浮力均等于重力,
即F甲=F乙=F丙;密度计在密度为p的液体中排开液体的
体积最小,在密度为p2的液体中排开液体的体积最大,根据
p喷=,浮可知,p1>p啉>.A,D正确
4.(1)漂浮1.05(2)噬(3)5.480.96解析:(1)使
0水
用铁钉的目的是使密度计重心降低,从而使密度计在液体中
竖直漂浮,测试时将其放入密度为1g/cm3的清水中,测得
它浸入水中的深度为10.5cm;取出密度计再放入盐水中,测
得它浸入盐水中的深度为10cm,根据漂浮条件可知,密度计
两次受到的浮力相同,由阿基米德原理可得,P冰g4S=
2gS,即冰4=燃2,则盐水的密度陆三元陈=0mX
1g/cm3=1.05g/cm3.(2)因密度计在两种液体中都漂浮,
则密度计在两种液体中受到的浮力相等;由阿基米德原理可
得,p咏gh水S一gh盐S,可推出这种粗细均匀的密度计在
清水和盐水中的浸人深度的比值关系是:体《③)愿图丙
中密度计下面的圆柱体的体积V=Sh1=4.0cm×5.0cm=
20cm3=2×10-5m3,故它在水中排开水的体积V水=2×
10-5m3+(10.5-5.0)×10-2m×0.2×10-4m2=2.11×
105m3①;设它在上述盐水中的浸入深度为lcm,则它在
盐水中排开液体的体积V盐=2×105m+(L-5.0)×102m×
0.2×10一4m②;因密度计在两种液体中漂浮,故受到两
种液体对它的浮力都等于重力,故浮力相等,由阿基米德原
理可得,0sgVk=pgV③,坐=1.05
咏1
④,联立①②③④,解
得l≈5.48cm;若它在某种液体中的浸入深度为15cm,则排
开这种液体的体积V液=2×105m3+(15-5.0)×10-2m×
0.2×10-4m=2.2×10-5m3⑤,根据阿基米德原理可得,
p冰gV水=p腋gV液⑥,联立①⑤⑥,解得P液≈0.96g/cm3.
课后作业
5.增加>大解析:密度计在水中不能直立漂浮,应增
加吸管一端铁丝的质量,使其重心降低;密度计在不同液体
中都是漂浮的,根据漂浮条件可知,其受到的浮力都等于其
自身重力,由于盐水的密度比水的密度大,根据F浮=饿V排g可
得,密度计浸入水中的体积大,浸入盐水中的体积小,即密度
计浸入水中的深度大,浸入盐水中的深度小,故h1>h2;由以
上分析可知,密度计浸人液体中的深度越小,则该液体的密
度越大,用该密度计测量可乐的密度时,由于吸管上“沾”上
许多小气泡,此时V排=V气池十V浸,则其浸入可乐中的深度
偏小,所以测得的密度偏大.
6.(1)等于(2)最下端增加(3)1(4)小疏(5)B
解析:(1)直杆倾倒后漂浮在水面上,由物体的浮沉条件可
知,直杆受到的浮力和重力大小相等.(2)由题图乙中①②③
可知,当同一金属丝缠绕的位置越靠近直杆下端,直杆倾斜
程度越小,所以要使直杆竖直漂浮在水中,应在直杆的最下
端缠绕金属丝;由题图乙中③④⑤可知,直杆最下端缠绕的
金属丝的质量越大,直杆越容易竖直漂浮在水中,故为了使
直杆竖直漂浮在水中,可适当增加金属丝质量.(3)题图丙是
直杆漂浮在水中的情形,所以水面所对应的α点处标注的密
度值为1g/cm3.(4)由题表数据可知,所标刻度的位置越靠
上,对应液体的密度值越小,刻度线分布越疏.(5)由题图丁
可知,密度计B在水中浸入的深度更大,所以密度计B能测
量的最大密度值更小,直杆长度一定,则密度计B的分度值
更小,测量的密度更准确.
专题三:浮力的综合计算
1.(1)F浮大=G-F拉小=15N-5N=10N(2)V=V排=
F大
10N
p味g1X10kg/mX10N/kg=1×10-3m,m=
G二
动。-1.5g-晋=-1.5x10wm
(8k=10am-5m=5mS=若-5
=0.02m2=
200cm2.F浮=G-F=15N-4N=11N,V排=V=1×
11N
103m3,饿三7准g=1X103m㎡3X10N/kg三1.1X
103kg/m3解析:(1)由题图乙可知,当h=0cm时,弹簧测
力计示数为15N,此时圆柱体处于空气中,由二力平衡条件
可知,G=F=15N,当h≥10cm时,弹簧测力计的示数恒为
5N,此时圆柱体浸没在水中,受到的浮力最大,则圆柱体受
到的最大浮力F浮大=G-F拉小=15N一5N=10N.(2)由
F弹=pV锥g可得,圆柱体的体积V=V雅=E达
P冰g
10N
X0kX0N白1X103m,圆柱体的质量m=G争
15N
10 N/kg
=1,5kg,圆柱体的密度p=侣=1X10m
1.5kg
1.5×103kg/m.(3)由题图乙可知,圆柱体的高度h=10cm
5m=5cm,圆柱体的底面积S=Y=1X103m=0.02㎡=
h5×10-2m
200cm;若将圆柱体全部浸入另一种液体中,弹簧测力计示
数为4N,根据称重法可知,此时圆柱体所受的浮力F浮
G-F=15N-4N=11N,圆柱体排开液体的体积V#=
V=1×103m3,根据阿基米德原理可知,该液体的密度p腋=
F浮
11N
V雅g10N/kg×1×103m=1.1X103kg/m2.
2.(1V=(0.1m)3=1X103m,V#=3V=6×104m,
F浮=p冰V排g=1×103kg/m3×6×10-4m3×10N/kg=
6 N (2)G-Fa-6 N,m--10g-0.6 kg
m
1X10-m=0.6X103kg/m3(3)Gt=AF#=p体g△V#=
0.6kg
1X10k®/m×10N/kg×(1-)×1X103m=4N,
F==4NS-5-2总8=2X101m解折:1正
方体木块的体积V=(0.1m)3=1×10-3m3,因为木块静止
时有号的体积浸人水中,所以V维=V=6×10'm,题图
甲中木块受到的浮力F浮=p咏V排g=1×103kg/m3×6×
104m3×10N/kg=6N.(2)因为木块是漂浮的,所以木块
6N
重力G=F弹=6N,木块的质量m=名=0Ng
Q.6k,木块的密度p号=8经=0.6X10k短m
(3)小圆柱体的重力G陆=△F浮=p咏g△V排=1×103kg/m3×
10NWkg×(1-号)X1X103m㎡=4N,小圆柱体对木块的
压力F=6=4N,小柱体的底面积S-骨-2=2X
10-3m2.
3.(1)V排=V球=1×10-4m3,F浮=p冰V排g=1×103kg/m×
1X10-4mX10NVkg=1N(2)F=F浮-G=1N-0.6N=
0.4N(3)水面下降,F#=G=0.6N,V#=E=
P冰g
1X10kg/mX10N/kg=6X105m,Vg=V装-V排
0.6N
1×10-4m3-6×10-5m3=4×10-5m3=40cm3,△h=
答-号丽=1.6m解析:)小球浸没在水中时:
V排=V球=1×104m3,故实心小球浸没在水中所受浮力F浮=
p咏V排g=1×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N.
(2)实心小球受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的
浮力,所以拉力F=F浮一G=1N一0.6N=0.4N.(3)因为
实心小球浸没在水中时,所受浮力大于重力,所以剪断细线
后,实心小球会上浮直至漂浮在水面上,则排开水的体积减
小,水面下降;由于实心小球最后处于漂浮状态,所以F浮=
0.6N
G=0.6 N.V-o g-1X10 kg/mX10 N/kg=6X105m,
则V露=V球-V排=1×10-4m-6×10-5m=4×10-5m3=
40m,实心小球露出水面后,水面下降的高度△h=V是=
40cm=1.6cm
25 cm
4.(1)F浮B=p冰V排Bg=P咪VBg=1X103kg/m3×2000X
10-6m3×10N/kg=20N(2)F支=F压=16N,F#=