資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
八下科學(xué)1.3 水的浮力第二課時(shí)
教學(xué)內(nèi)容 1物體沉浮條件的熟練運(yùn)用
教學(xué)目標(biāo) 讓學(xué)生熟練掌握上述學(xué)習(xí)目標(biāo)的內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn) 沉浮情況的判斷及運(yùn)用，密度計(jì)重點(diǎn)掌握
教學(xué)難點(diǎn) 熟練掌握沉浮條件的運(yùn)用規(guī)則及分析，漂浮重點(diǎn)掌握
課程難度 中等
一.知識(shí)歸納
1.物體浮沉的條件
1.前提條件：物體浸在液體中且只受到浮力和重力。
2.沉浮條件：下列為實(shí)心物體
上浮 下沉 懸浮 漂浮 沉底
F＞G F＜G F=G F=G F+N=G
ρ＞ρ ρ＜ρ ρ＝ρ，V=V ρ＞ρ，V＜V ρ＞ρ，V=V
動(dòng)態(tài)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變，受力不平衡 動(dòng)態(tài)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變，受力不平衡 靜態(tài)，受力平衡，可以停留液體任何深度 靜態(tài)，受力平衡，這是上浮的最終狀態(tài)。 靜態(tài)，受力平衡，這是下沉的最終狀態(tài)。
3.液體中浮力大小的總結(jié)：
（1）同種液體中，物體浸入液體體積越大，浮力越大，與浸入液體深度無(wú)關(guān)。
（2）同種液體中，同樣都是浸沒(méi)的質(zhì)量相等物體，密度越小的浮力越大，密度大的浮力反而小。
（3）不同液體中，物體浸入相同的體積，密度大液體的浮力大。
（4）不同液體中，若同一個(gè)物體都是漂浮狀態(tài)，則重力不變浮力大小也相同。
【能力拓展】
懸浮和漂浮有相似之處，也有重要區(qū)別。
相同點(diǎn):懸浮和漂浮時(shí)，物體都處于平衡狀態(tài)，物體所受的浮力和重力是一對(duì)平衡力,F浮=G。不同點(diǎn):懸浮時(shí)，物體浸沒(méi)在液體中，V排液=V物,根據(jù)F浮=G即ρ液gV排液=ρ物gV物可知，ρ液=ρ物；漂浮時(shí)，物體部分浸入液體中，V排液ρ物
2.物體浮沉條件的應(yīng)用
1.密度計(jì)
密度計(jì)是測(cè)量液體密度的工具。它是一根上部標(biāo)有刻度，形狀特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡內(nèi)裝入小鉛丸或汞，用它測(cè)液體密度時(shí)，它始終處于漂浮狀態(tài)，所受的浮力總是等于它受到的重力。
用同一支密度計(jì)測(cè)量不同液體密度時(shí)，由于重力相同，所以密度計(jì)所受浮力相同。根據(jù)F=ρgV可知，F(xiàn)相同，ρ不同，V不同，密度計(jì)浸入液體中的深度不同，液體密度越大，V越小，浸人液體中的深度越小，故密度計(jì)的刻度值“下大上小，上疏下密”。密度計(jì)上的數(shù)值表示待測(cè)液體密度是水密度的倍數(shù)。如“1.8”表示該液體的密度是1.8x103千克/米3。
密度計(jì) 潛水艇
2. 輪船
采用“空心”的方法來(lái)增大排開(kāi)水的體積，從而增大所受浮力使其漂浮在水面上。
3.潛艇
潛艇是通過(guò)改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的。
當(dāng)水艙充滿水時(shí)，潛艇受到的重力大于浮力，潛艇下沉；當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分，潛艇受到的重力小于浮力時(shí)，潛艇上浮；當(dāng)水艙里留有適量的水，潛艇受到的重力等于浮力時(shí),潛艇就會(huì)停留在水面下任何深度的地方。
4.熱氣球和氣艇
熱氣球和氣艇是飄在空中的，內(nèi)部所充氣體密度必須小于空氣密度。充氣時(shí)體積增大，排開(kāi)空氣的重力增大，浮力也增大。當(dāng)浮力增大到大于重力時(shí)，氣球或飛艇就上升；反之就下降。另外，有一種熱氣球是通過(guò)加熱方式使球內(nèi)氣體受熱膨脹達(dá)到減小氣體密度的目的，當(dāng)熱氣球受到的空氣浮力大于重力時(shí)，熱氣球就會(huì)上升。
二.課堂練習(xí)
1.例題講解
例1.在某次演習(xí)時(shí)，我海軍一艘核潛艇在海水中勻速豎直下潛，此過(guò)程說(shuō)法中正確的是（　　）（假設(shè)海水密度、核潛艇的體積不變）
A．浮力變大，壓強(qiáng)變小
B．浮力大于重力，壓強(qiáng)不變
C．浮力不變，壓強(qiáng)變大
D．浮力小于重力，壓強(qiáng)變大
【分析】浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積和液體的密度有關(guān)，與物體浸入液體的深度無(wú)關(guān)。液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，所受的力為平衡力。
【解答】解：核潛艇在海水中勻速豎直下潛，深度增加，由p＝ρgh可知，受到的海水的壓強(qiáng)增大；排開(kāi)海水的體積不變，由F浮＝ρ水gV排可知，其所受浮力不變；核潛艇在海水中勻速豎直下潛，因此受的是平衡力，重力與浮力的大小相等，綜上所述，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
例2.在做跟浮力有關(guān)的小游戲中，小明將兩個(gè)相同的水槽裝滿水后放在相同的電子秤上，然后各放入質(zhì)量不同的兩只玩具鴨子如圖。下面的說(shuō)法中正確的是（　　）
A．鴨子漂浮是浮力大于重力
B．兩只鴨子所受浮力相同
C．乙圖電子秤示數(shù)更大
D．兩臺(tái)電子秤的示數(shù)相同
【分析】（1）根據(jù)物體的浮沉條件可知鴨子受到的浮力與其自身重力的關(guān)系；據(jù)此可知兩只鴨子所受浮力的關(guān)系；
（2）根據(jù)阿基米德原理可知鴨子的重力與排開(kāi)水的重力關(guān)系，據(jù)此判斷兩臺(tái)電子秤的示數(shù)關(guān)系。
【解答】解：AB、由圖可知，玩具鴨子漂浮在水面上，根據(jù)物體的浮沉條件可知，鴨子受到的浮力都等于自身的重力，由于鴨子的質(zhì)量不同，根據(jù)G＝mg可知，鴨子受到的重力不同，所以它們受到的浮力不相同，故AB錯(cuò)誤；
CD、根據(jù)阿基米德原理可知，鴨子受到的浮力等于它排開(kāi)水受到的重力，由于鴨子漂浮，所以鴨子排開(kāi)水受到的重力等于鴨子自身的重力，根據(jù)G＝mg可知，鴨子的質(zhì)量等于鴨子排開(kāi)水的質(zhì)量，所以水槽中放入玩具鴨子后，兩臺(tái)電子秤的示數(shù)不變，即兩臺(tái)電子秤的示數(shù)相同，故C錯(cuò)誤、D正確。
故選：D。
例3.明將同一個(gè)雞蛋先后放入如圖所示的甲、乙兩杯鹽水中，鹽水密度分別為ρ甲、ρ乙，雞蛋所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列關(guān)系正確的是（　　）
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
【分析】物體的浮沉條件：當(dāng)物體的密度大于液體密度時(shí)，物體下沉；當(dāng)物體密度等于液體密度時(shí)，物體在液體中懸浮；若物體密度小于液體密度時(shí)，物體將漂浮在液面上。
要知道當(dāng)物體漂浮在液面上時(shí)，物體所受浮力與重力相等。物體懸浮在液體中時(shí)，受到的浮力等于重力。
【解答】解：雞蛋在甲鹽水中懸浮，所以雞蛋的密度等于甲鹽水的密度；在乙鹽水中漂浮，所以雞蛋的密度小于乙鹽水的密度。因此ρ甲＜ρ乙．故A、C錯(cuò)誤。
雞蛋在甲中懸浮，所以此時(shí)浮力等于重力；在乙中漂浮，浮力也等于重力，因此在甲和乙中所受浮力相等，即F甲＝F乙，故B錯(cuò)誤，D正確。
故選：D。
例4.兩個(gè)相同的溢水杯甲和乙，甲杯盛滿某種液體，乙杯盛滿水。緩慢放入兩個(gè)完全相同的小球，小球靜止時(shí)的情境如圖所示。若甲、乙兩個(gè)溢水杯溢出液體的重力分別為0.6N和0.5N，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．小球的質(zhì)量為6g
B．乙杯中小球受到的浮力小于0.5N
C．小球的密度為1.2g/cm3
D．放入小球后，甲杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)增大
【分析】（1）利用阿基米德原理求出小球在甲杯中受到的浮力，利用漂浮條件可求小球的重力，再利用G＝mg求其質(zhì)量；
（2）利用阿基米德原理求出小球在乙杯中受到的浮力；
（3）乙杯中，根據(jù)阿基米德原理求出V排乙，因?yàn)橐冶行∏虺恋祝瑒tV球＝V排乙，然后根據(jù)ρ＝求出小球的密度；
（4）甲杯中小球漂浮，則G排甲＝F浮甲＝G球，此時(shí)溢水杯對(duì)桌面的壓力：F＝G杯+G甲余+G球＝G杯+G甲余+G排甲＝G杯+G甲液，所以圖甲中放入小球后，溢水杯對(duì)桌面的壓力不變，由p＝可知，溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)變化。
【解答】解：A、甲杯中小球受到的浮力F甲浮＝G排甲＝0.6N，因?yàn)榧浊蚱。訥球＝F甲＝0.6N，球的質(zhì)量m球＝＝＝0.06kg＝60g，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)阿基米德原理可知乙杯中小球受到的浮力F乙浮＝G排乙＝0.5N，故B錯(cuò)誤；
C、因?yàn)橐冶行∏虺恋祝瑒t根據(jù)阿基米德原理可得：V球＝V排乙＝＝＝5×10﹣5m3＝50cm3；
則小球的密度：ρ球＝＝＝1.2g/cm3，故C正確；
D、甲杯中放入小球前，甲杯對(duì)桌面的壓力：F＝G杯+G甲液；
放入小球后，由于小球漂浮，則G排甲＝F浮甲＝G球，此時(shí)溢水杯對(duì)桌面的壓力：F′＝G杯+G甲余+G球＝G杯+G甲余+G排甲＝G杯+G甲液，
所以圖甲中放入小球后，溢水杯對(duì)桌面的壓力不變，由p＝可知，溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)不變，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
例5.科學(xué)興趣小組同學(xué)在老師指導(dǎo)下，用塑料吸管、橡皮泥和一些小鋼珠自制了一個(gè)密度計(jì)：在吸管底部塞入一段橡皮泥，塞入一些小鋼珠后用橡皮泥封住，初步做成了一支簡(jiǎn)易密度計(jì)（如圖甲）。為了給密度計(jì)標(biāo)上刻度，他進(jìn)行了如下操作：
a.用刻度尺測(cè)出吸管的長(zhǎng)度L，將其放入盛有380mL水的燒杯中，豎直靜止后，在吸管與液面相交處標(biāo)上刻度ρ1，此時(shí)液面上的吸管長(zhǎng)度h1（如圖乙所示）。
b.在水中加入適量食鹽，測(cè)出液面上的吸管長(zhǎng)度h2，在吸管與液面相交處標(biāo)上刻度ρ鹽水（如圖丙所示）。
（1）在步驟a到b的過(guò)程中，密度計(jì)受到的浮力 　不變　（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2）ρ1處應(yīng)標(biāo) 　1　g/cm3；在丁圖中，刻度ρ鹽水應(yīng)該在 　q　（選填“p”或“q”）點(diǎn)。
（3）小明認(rèn)為，只需要根據(jù)步驟a中已知的L，h1，ρ1，就可以推導(dǎo)出ρ鹽水和h2的關(guān)系，從而在密度計(jì)上標(biāo)注出鹽水的密度值。請(qǐng)你根據(jù)已學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出ρ鹽水與h2的關(guān)系式：　ρ鹽水＝ ρ水　（用L，h1，p1，h2來(lái)表示ρ鹽水）。
【分析】根據(jù)密度計(jì)的工作原理：漂浮條件，浮力與重力相等，根據(jù)浮力表達(dá)式F浮＝ρ液gV排分析即可。
【解答】解：（1）密度計(jì)測(cè)液體密度時(shí)漂浮在液體中，受到的浮力等于自身重力，所以密度計(jì)受到的浮力不變；
（2）在水中時(shí)：F浮＝ρ水gV排1＝ρ1gV排，所以ρ1處應(yīng)標(biāo)水的密度1g/cm3；
密度計(jì)受到的浮力不變，根據(jù)F浮＝ρ液gV排可知液體密度越大，密度計(jì)排開(kāi)液體的體積越小，根據(jù)V＝Sh可知在丁圖中，刻度ρ鹽水應(yīng)該在的ρ1下面，即q處；
（3）因?yàn)楦×Φ扔谥亓Γ虼藘纱胃×ο嗟龋处阉甮S（L﹣h1）＝ρ鹽水gS（L﹣h2），
化簡(jiǎn)后可得：ρ鹽水＝ ρ水；
故答案為：（1）不變；（2）1；q；（3）ρ鹽水＝ ρ水。
例6.如圖甲所示，把邊長(zhǎng)為0.1m的正方體木塊放入水中，靜止時(shí)有五分之三的體積浸入水中，然后在其上表面放一塊小柱體，小柱體放在木塊上面時(shí)對(duì)木塊的壓強(qiáng)為2000Pa，如圖乙所示，靜止時(shí)方木塊剛好能全部浸入水中．（g取10N/kg）求：
（1）甲圖中木塊受到的浮力．
（2）木塊的密度．
（3）小柱體的底面積．
【分析】（1）用F浮＝ρ水gV排計(jì)算物體受到的浮力；
（2）用m＝計(jì)算木塊的質(zhì)量，用計(jì)算木塊的密度；
（3）用F＝G＝ρ液gΔV排計(jì)算物體的壓力，用S＝計(jì)算受力面積。
【解答】解：（1）正方體木塊的體積：V＝（0.1m）3＝10﹣3m3，
因?yàn)槟緣K靜止時(shí)有五分之三的體積浸入水中，
所以，V排＝V＝6×10﹣4m3，
甲圖中木塊受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N；
（2）因?yàn)閳D甲中的木塊是漂浮的，
所以，木塊的重：G＝F浮＝6N，
木塊的質(zhì)量：m＝＝＝0.6kg，
木塊的密度：＝＝0.6×103kg/m3；
（3）小柱體的重：G柱＝ΔF浮＝ρ水gΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1﹣）×10﹣3m3＝4N，
小柱體對(duì)木塊的壓力：F＝G＝4N，
小柱體的底面積：S＝＝＝2×10﹣3m2。
答：（1）甲圖中木塊受到的浮力為6N；
（2）木塊的密度為0.6×103kg/m3；
（3）小柱體的底面積為2×10﹣3m2。
2.課堂練習(xí)
1.用細(xì)線將兩個(gè)半徑相同的實(shí)心小球A和B連接在一起，放入水中，靜止后的狀態(tài)如圖所示，線已繃緊。下列判斷正確的是（　　）
A．F浮A＝GA
B．F浮A＞F浮B
C．GA＝GB
D．若剪斷細(xì)繩，穩(wěn)定時(shí)液面下降
【分析】（1）對(duì)實(shí)心小球A受力分析可得出小球A所受的浮力與重力的大小關(guān)系；
（2）先由圖得到實(shí)心小球A和B浸沒(méi)在水中，從而得出它們排開(kāi)水的體積相等，再利用F浮＝ρ水V排g來(lái)比較兩個(gè)實(shí)心小球所受浮力的大小；
（3）對(duì)實(shí)心小球A和B受力分析可得出小球A所受的重力與小球B所受的重力的大小關(guān)系；
（4）分析剪斷繩子之前受到的浮力與AB的總重力的關(guān)系，剪斷繩子后用阿基米德原理分析排開(kāi)水的體積的變化即可判斷液面的變化。
【解答】解：A、對(duì)實(shí)心小球A受力分析可知：F浮A＝GA+F，由此可知，F(xiàn)浮A＞GA，故A錯(cuò)誤；
B、實(shí)心小球A和B的半徑相同，則它們的體積也相同，由圖可知，它們浸沒(méi)在水中，那么它們排開(kāi)水的體積相等，根據(jù)F浮＝ρ水V排g可知，F(xiàn)浮A＝F浮B，故B錯(cuò)誤；
C、對(duì)實(shí)心小球A受力分析可知：F浮A＝GA+F，即GA＝F浮A﹣F，
對(duì)實(shí)心小球B受力分析可知：GB＝F浮B+F，
所以GA＜GB，故C錯(cuò)誤；
D、圖中，因?yàn)锳和B一起都是漂浮于水面上，根據(jù)漂浮條件知道，受到的浮力與AB的總重力相等，將圖中連接A、B的輕線剪斷，物塊B沉底，則B受到的浮力小于重力，液面穩(wěn)定時(shí)，A應(yīng)在原位置上浮且處于漂浮A受到的浮力不變，所以AB整體受到的浮力比剪斷細(xì)線前A、B受到的浮力減小，由阿基米德原理知道，排開(kāi)水的體積減小，所以，液面會(huì)下降，故D正確。
故選：D。
2.為了延長(zhǎng)水果的存放時(shí)間，果農(nóng)先將水果浸沒(méi)到自己配制的保鮮液中，再用保鮮紙包住就能存放比較長(zhǎng)的時(shí)間.若將同一個(gè)蘋果先后放入甲、乙兩個(gè)容器的保鮮液中，靜止后蘋果的浮沉情況如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲中蘋果所受浮力大于乙中蘋果所受浮力
B．甲中液體密度小于乙中液體密度
C．乙中蘋果所受浮力等于蘋果的重力
D．乙中液體密度大于蘋果的密度
【分析】要解決此題，需要知道物體在液體中的浮沉條件：若物體的密度大于液體的密度，則物體下沉；若物體的密度小于液體的密度，則物體漂浮；若物體的密度等于液體的密度，則物體懸浮在液體中。
要掌握阿基米德原理的內(nèi)容，知道浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開(kāi)液體的重力。
【解答】解：甲圖中，蘋果漂浮在保鮮液中，所以F浮甲＝G，且ρ甲液＞ρ蘋果，
乙圖中，蘋果懸浮在保鮮液中，F(xiàn)浮乙＝G，所以ρ乙液＝ρ蘋果。
所以，F(xiàn)浮甲＝F浮乙，ρ甲液＞ρ乙液。
綜上分析，只有C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
3.小致利用一個(gè)薄壁圓柱形透明塑料筒和大燒杯測(cè)量石塊的密度，已知大燒杯的橫截面積是塑料筒的橫截面積的5倍，空筒質(zhì)量m0＝10g。
（1）小致向塑料筒中倒入質(zhì)量為m1＝30g的水，是為了使其重心降低，讓塑料空筒能夠豎直漂浮在液體中，如圖甲所示。當(dāng)塑料筒靜止在水中時(shí)，所受的浮力是 　0.3　N。
（2）如圖乙，將一不吸水的小石塊輕放塑料筒中，塑料筒向下運(yùn)動(dòng)的距離為h1，筒內(nèi)液面上升高度為h2，則放入石塊后，與甲圖相比較，乙圖塑料筒中內(nèi)外液面高度差 　變大　（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（3）石塊密度表達(dá)式是ρ＝　ρ水　（用h1、h2和ρ水表示）。
【分析】（1）根據(jù)物體的漂浮條件進(jìn)行分析和計(jì)算。
（2）根據(jù)石塊下沉，浮力小于重力，而試管漂浮，增大的浮力等于石塊的重力，據(jù)此分析；
（3）根據(jù)塑料筒向下運(yùn)動(dòng)的距離計(jì)算水面升高的高度，得出增大的排開(kāi)液體的體積，根據(jù)筒內(nèi)水面的增大高度計(jì)算石塊的體積，根據(jù)浮力等于重力計(jì)算石塊的密度。
【解答】解：（1）整體質(zhì)量：m＝m0+m1＝30g＝10g+30g＝40g＝0.04kg；處于漂浮狀態(tài)，
其重力G＝mg＝0.04kg×10N/kg＝0.4N；
其漂浮在水中，受到的浮力F浮＝G＝0.4N，
（2）石塊在塑料筒中沉底，液面升高的體積等于石塊的體積，
整體是漂浮，增大的浮力等于石塊的重力，由F浮＝ρ液gV排知，此時(shí)增大排開(kāi)液體的體積大于石塊的體積，因而外側(cè)浸入的深度增大量大于內(nèi)側(cè)增大的體積，故乙圖塑料筒中內(nèi)外液面高度差變大；
（3）塑料筒向下運(yùn)動(dòng)的距離為h1，此時(shí)周圍水面會(huì)升高，升高的體積等于下沉的部分體積，由于周圍水的面積是筒的（5﹣1）＝4倍，因而水面升高的高度為h1，此時(shí)增大的排開(kāi)液體的體積為S（h1+h1）＝h1S，筒內(nèi)液面上升高度為h2，石塊的體積為Sh2；根據(jù)增大的浮力等于石塊的重力，
ρ石gSh2＝ρ水g×h1S；
解得：ρ石＝ρ水。
故答案為：（1）0.4；（2）變大；（3）ρ水。
4.小明在長(zhǎng)20cm均勻細(xì)木棒的一端纏繞適量銅絲制成一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)。如圖所示，將其分別放入裝有質(zhì)量相等的水和液體的兩個(gè)相同燒杯中，靜止時(shí)木棒在水中露出液面的長(zhǎng)度為10.4cm，在液體中露出液面的長(zhǎng)度為8cm。則該液體的密度是 　0.8×103　kg/m3。（忽略銅絲體積）
【分析】根據(jù)漂浮條件判斷得出同一密度計(jì)在不同液體中受到浮力的大小關(guān)系，根據(jù)阿基米德原理列出等式求出未知液體的密度。
【解答】解：同一密度計(jì)放在兩種液體中都處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)漂浮條件可知，密度計(jì)在甲、乙兩種液體中受到的浮力都等于密度計(jì)自身的重力G，則：F浮水＝F浮液；
設(shè)木棒的橫截面積為S，由題意可知密度計(jì)浸入水中的深度h浸水＝20cm﹣10.4cm＝9.6cm，密度計(jì)浸入液體中的深度h浸液＝20cm﹣8cm＝12cm，
則由F浮＝ρgV排可得：ρ水gSh浸水＝ρ液gSh浸液，
則：ρ液＝＝＝0.8g/cm3＝0.8×103kg/m3。
故答案為：0.8×103。
5.如圖所示，將兩個(gè)完全相同的小球分別放入盛有兩種不同液體的甲、乙燒杯中，待小球靜止后，兩個(gè)燒杯內(nèi)液面高度相同。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲燒杯中小球受到的浮力大
B．甲燒杯中液體的密度大
C．乙燒杯中小球排開(kāi)液體的質(zhì)量大
D．乙燒杯底部受到液體壓強(qiáng)大
【分析】（1）根據(jù)物體的浮沉條件分析小球受到浮力的大小關(guān)系；
（2）根據(jù)小球在液體中的狀態(tài)分析液體密度的大小關(guān)系；
（3）物體受到的浮力等于其排開(kāi)的液體的重力，從而分析排開(kāi)液體質(zhì)量的關(guān)系；
（4）根據(jù)公式p＝ρgh分析容器底部壓強(qiáng)的大小。
【解答】解：A、因?yàn)槲矬w漂浮或懸浮時(shí)，受到的浮力和自身的重力相等，兩個(gè)完全相同的小球，重力相等，則兩小球受到的浮力相等，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，小球在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)。根據(jù)浮沉條件可知，ρ甲液＞ρ球，ρ乙液＝ρ球，所以ρ甲液＞ρ乙液，故B正確；
C、因?yàn)樾∏蛟趦杀惺艿降母×ο嗟龋嫉扔谛∏虻闹亓Γ鶕?jù)F浮＝G排＝m排g可知，兩小球在兩杯中排開(kāi)液體的質(zhì)量相等，故C錯(cuò)誤；
D、兩杯中液面相平，ρ甲液＞ρ乙液，根據(jù)p＝ρ液gh可知，燒杯底受到液體的壓強(qiáng)p甲液＞p乙液，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
6.在青少年科技創(chuàng)新大賽中，某同學(xué)發(fā)明作品《浮力秤》參加展評(píng)，作品可方便稱量物體的質(zhì)量，其構(gòu)造如圖所示。已知小筒底面積為10cm2，總長(zhǎng)為20cm，盤中不放物體時(shí)，小筒浸入水中長(zhǎng)度為8cm，問(wèn)：g＝10N/kg
（1）小筒和秤盤的總重力是多少N？
（2）該秤能稱出物體的最大質(zhì)量是多少kg？
【分析】（1）小筒和秤盤是漂浮在水面上，故它們的總重力等于受到的浮力，故只要根據(jù)F浮＝ρgV排求出浮力，即為小筒和秤盤的總重力。
（2）該秤的原理是利用了漂浮時(shí)物體所受浮力等于重力，故該秤能測(cè)出物體質(zhì)量的前提是小筒能漂浮在水面上。所以當(dāng)小筒整個(gè)浸入水中時(shí)，所能秤出物體質(zhì)量是最大的。此時(shí)物體和小筒秤盤的總重力等于小筒所受的浮力。
【解答】解：（1）小筒底面積為10cm2，小筒浸入水中的長(zhǎng)度為8cm，故小筒排開(kāi)水的體積為V排1＝Sh1＝10cm2×8cm＝80cm3＝8×10﹣5m3；
因小筒和秤盤是漂浮在水面上，故G筒＝F浮＝ρgV排1＝1000kg/m3×10N/kg×8×10﹣5m3＝0.8N；
（2）該秤測(cè)物體的最大質(zhì)量時(shí)，就是V排＝V筒＝Sh＝10cm2×20cm＝200cm3＝2×10﹣4m3；
此時(shí)物體和小筒秤盤的總重力G＝F浮總＝ρgV排＝1000kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N；
故此時(shí)物體的重力為G物＝G﹣G筒＝2N﹣0.8N＝1.2N；
此時(shí)物體的質(zhì)量為m物＝＝＝0.12kg；
答：（1）小筒和秤盤的總重力是0.8N；（2）能稱出物體的最大質(zhì)量是0.12kg；
7.學(xué)習(xí)了項(xiàng)目化課程后，小濱自制一支能測(cè)液體密度的儀器。如圖甲所示，取一根兩端開(kāi)口、粗細(xì)厚薄均勻的勻質(zhì)塑料管MN，N端用合金塊封口，再通過(guò)計(jì)算在塑料管外壁標(biāo)上刻度線和刻度值，儀器就完成制作。如圖乙所示，當(dāng)儀器豎直漂浮在待測(cè)液體中時(shí)，液面所對(duì)應(yīng)的刻度值就是待測(cè)液體的密度大小。已知塑料管長(zhǎng)11為30cm，質(zhì)量m1為3g，塑料管橫截面的外圓面積S為1.2cm2；合金塊高l2為2cm，質(zhì)量m2為18g。
（1）求該儀器的重力為多大？
（2）將該儀器豎直漂浮在某液體中，浸沒(méi)深度為14cm，求液體的密度大小？
【分析】（1）根據(jù)G＝mg求出該儀器的重力；
（2）根據(jù)物體沉浮條件可求出密度計(jì)漂浮時(shí)受到浮力，根據(jù)阿基米德原理可求出液體的密度。
【解答】解：（1）該儀器的重力：G＝mg＝（3×10﹣3kg+18×10﹣3kg）×10N/kg＝0.21N；
（2）該儀器豎直漂浮在液體中，則該儀器此時(shí)受到的浮力：F浮＝G＝0.21N，
該儀器浸沒(méi)在此液體中時(shí)，排開(kāi)液體的體積為：
，
由F浮＝ρ液gV排可知，液體密度為：
ρ液＝＝＝1.25×103kg/m3。
答：（1）求該儀器的重力為0.21N；
（2）將該儀器豎直漂浮在某液體中，浸沒(méi)深度為14cm，液體的密度為1.25×103kg/m3。
8.如圖所示，一邊長(zhǎng)為10cm的立方體木塊，在水中靜止時(shí)，剛好有二分之一露出水面。（g取10N/kg），求：
①木塊漂浮時(shí)的浮力？
②木塊的密度是多大？
③用手將木塊緩慢壓入水中，當(dāng)木塊剛好全部沒(méi)入水中時(shí)，手對(duì)木塊的壓力是多大？
【分析】①已知正方體的棱長(zhǎng)，可以得到其體積；已知正方體露出水面的體積和總體積，可以得到排開(kāi)水的體積；已知正方體排開(kāi)水的體積和水的密度，利用阿基米德原理計(jì)算受到的浮力；
②正方體漂浮時(shí)受到的浮力等于重力；已知正方體的重力，可以得到其質(zhì)量；已知質(zhì)量和體積，利用公式ρ＝得到正方體的密度；
③木塊浸沒(méi)時(shí)，排開(kāi)水的體積等于總體積；已知木塊排開(kāi)水的體積和水的密度，利用阿基米德原理可以得到此時(shí)木塊受到的浮力；已知木塊受到的浮力和重力，兩者之差就是手的壓力。
【解答】解：
①正方體的體積為V＝a3＝（0.1m）3＝1×10﹣3m3，
正方體排開(kāi)水的體積為V排＝×1×10﹣3m3＝0.5×10﹣3m3，
木塊受到的浮力為F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×10﹣3m3＝5N；
②∵木塊漂浮
∴G＝F浮＝5N
又∵G＝mg
∴m＝＝＝0.5kg
∴木塊的密度為ρ＝＝＝0.5×103kg/m3；
③木塊完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為F浮′＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N
手對(duì)木塊的壓力為F＝F浮′﹣G＝10N﹣5N＝5N。
答：
①木塊受到的浮力為5N；
②木塊的密度為0.5×103kg/m3；
③手對(duì)木塊的壓力為5N。
9.在研究物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)中，將一只鴨蛋浸沒(méi)在水中，向水中緩慢加鹽，直至鹽不能再溶解為止，鴨蛋受到浮力F隨鹽水密度變化的規(guī)律如圖所示（ρA＝ρ水）。
（1）當(dāng)鴨蛋處于圖甲中②狀態(tài)時(shí)，鹽水的密度 　等于　鴨蛋密度（選填“大于”等于”或“小于”）。
（2）鴨蛋的體積大小為 　9×10﹣5m3　。
【分析】（1）懸浮時(shí)浮力等于重力，物體的密度等于液體的密度；
（2）根據(jù)圖甲判斷出鴨蛋的浮沉情況，由圖乙知此時(shí)的浮力，由F浮＝ρ液V排g判斷出鴨蛋的體積。
【解答】解：（1）由圖甲知當(dāng)鴨蛋處于②中狀態(tài)時(shí)，處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)鹽水的密度等于鴨蛋密度；
（2）由圖甲①知此時(shí)鴨蛋沉底，由題意知ρA＝ρ水，此時(shí)受到的浮力為0.9N，由F浮＝ρ液V排g可知鴨蛋的體積大小為：
V＝V排＝＝＝9×10﹣5m3。
故答案為：等于；9×10﹣5m3。
10（難）.如圖所示，粗細(xì)均勻的蠟燭長(zhǎng)l0，它底部粘有一質(zhì)量為m的小鐵塊。現(xiàn)將它直立于水中，它的上端距水面h。如果將蠟燭點(diǎn)燃，假定蠟燭燃燒時(shí)油不流下來(lái)，且每分鐘燒去蠟燭的長(zhǎng)為Δl，則從點(diǎn)燃蠟燭時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng) 　　時(shí)間蠟燭熄滅（設(shè)蠟燭的密度為ρ，水的密度為ρ1，鐵的密度為ρ2）。
【分析】（1）設(shè)蠟燭的密度為ρ，水的密度為ρ1，鐵的密度為ρ2．鐵塊受到浮力F，蠟燭截面積S．根據(jù)蠟燭剛開(kāi)始懸浮在水里，進(jìn)行受力平衡分析然后列出等式①；
（2）蠟燭滅的時(shí)候，設(shè)蠟燭燃燒長(zhǎng)度x，這時(shí)蠟燭的長(zhǎng)度剛剛在水面，整個(gè)蠟燭長(zhǎng)度的重力加鐵重力剛好等于蠟燭的浮力加鐵的浮力。進(jìn)行受力平衡分析然后列出等式②；
（3）兩式聯(lián)立求得蠟燭燃燒長(zhǎng)度，再根據(jù)“每分鐘燒去蠟燭的長(zhǎng)為Δl”，即可求出蠟燭燃燒的時(shí)間。
【解答】解：（1）設(shè)蠟燭的密度為ρ，水的密度為ρ1，鐵的密度為ρ2．鐵塊受到浮力F，蠟燭截面積S。
蠟燭與鐵塊整體處于漂浮狀態(tài)，受力平衡分析：蠟燭重力+鐵重力＝蠟燭的浮力+鐵的浮力
ρL1Sg+mg＝ρ1（L1﹣h）Sg+F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）蠟燭滅的時(shí)候，設(shè)蠟燭燃燒長(zhǎng)度x，這時(shí)蠟燭的長(zhǎng)度剛剛在水面，整個(gè)蠟燭長(zhǎng)度的重力加鐵重力剛好等于蠟燭的浮力加鐵的浮力。
蠟燭重力+鐵重力＝蠟燭的浮力+鐵的浮力
②ρ（L1﹣x）Sg+mg＝ρ1（L1﹣x）Sg+F
①﹣②得x＝，蠟燭燃燒的時(shí)間t＝＝，
故答案為：＝。
11（本題多選）.燒杯中盛有水和煤油（密度為0.8×103kg/m3），現(xiàn)將一實(shí)心球狀蠟塊（密度為0.9×103kg/m3）輕輕放入燒杯。則稍后待蠟塊靜止時(shí)（　　）
A．蠟塊一半體積浸入水中，一半體積浸入煤油中
B．煤油對(duì)蠟塊的作用力方向豎直向上
C．水對(duì)蠟塊的作用力小于蠟塊的重力
D．水對(duì)蠟塊的作用力大于蠟塊的重力
【分析】首先根據(jù)煤油、水的密度判斷出兩種液體的位置，然后根據(jù)煤油、水、蠟塊的密度判斷出蠟塊在煤油和水中的狀態(tài)，再根據(jù)浮沉條件得出蠟塊受到水的作用力，從而得出水對(duì)蠟塊作用力與蠟塊重力的關(guān)系；
根據(jù)阿基米德原理表示出蠟塊的浮力，并根據(jù)重力公式和密度公式表示出蠟塊的重力，比較浮力與重力的關(guān)系可知蠟塊在水中和煤油中體積的大致關(guān)系，根據(jù)蠟塊在煤油中的部分以及浮力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)確定蠟塊受到作用力的方向。
【解答】解：
A、因?yàn)槊河偷拿芏刃∮谒拿芏龋砸后w的上方為煤油，下方為水；蠟的密度大于煤油的密度，在煤油中下沉，小于水的密度，在水中會(huì)漂浮，所以蠟塊應(yīng)在水和煤油之間；
假如蠟塊一半體積浸入水中，一半體積浸入煤油中，則蠟塊受到煤油的浮力：
F浮煤油＝ρ煤油g×V＝×0.8×103kg/m3×gV＝0.4×103kg/m3×gV，
蠟塊受到水的浮力：
F浮水＝ρ水g×V＝×1×103kg/m3×gV＝0.5×103kg/m3×gV，
所以蠟塊受到的總浮力：
F浮總＝F浮煤油+F浮水＝0.4×103kg/m3×gV+0.5×103kg/m3×gV＝0.9×103kg/m3×gV，
蠟塊的重力：G＝mg＝ρ蠟gV＝0.9×103kg/m3×gV，
顯然總浮力等于蠟塊的重力，因此蠟塊一半體積浸入水中，一半體積浸入煤油中，故A正確；
B、蠟塊的上部在煤油中，會(huì)受煤油豎直向下的壓力，故B錯(cuò)誤；
CD、蠟塊所受浮力等于水對(duì)其向上的作用力和煤油向下作用力之差，所以水對(duì)蠟塊的作用力大于蠟塊的重力；故C錯(cuò)誤，D正確。
故選：AD。
12.如圖所示，盛有水的溢水杯放在水平桌面上，水面低于溢水口；將一塊質(zhì)量為m、體積為V的物塊甲輕輕放入溢水杯中，溢出的水全部用空的小燒杯接住；物塊甲靜止時(shí)排開(kāi)水的體積為V排。則下列說(shuō)法中，正確的是（　　）
A．物塊甲受到的浮力一定等于mg
B．物塊甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C．小燒杯中水的重力一定等于mg
D．小燒杯中水的重力一定小于ρ水gV排
【分析】物塊甲靜止時(shí)可能漂浮，可能懸浮，也可能沉底，根據(jù)這三種情況，利用物體浮沉條件、阿基米德原理、重力和密度公式綜合分析解答。
【解答】解：
A、根據(jù)物體浮沉條件可知，若物塊甲漂浮或懸浮時(shí)，F(xiàn)浮＝G＝mg；若物塊甲沉底時(shí)，則F浮＜G＝mg，故A錯(cuò)誤；
B、若物塊甲漂浮時(shí)，V排＜V，根據(jù)阿基米德原理可得，F(xiàn)浮＝G排＝m排g＝ρ水gV排＜ρ水gV，故B錯(cuò)誤；
CD、溢水杯中水面低于溢水口，物塊甲靜止時(shí)溢出水的體積小于排開(kāi)水的體積，即V溢＜V排，則G溢＝m溢g＝ρ水gV溢＜ρ水gV排＝G排，小燒杯中水的重力一定小于ρ水gV排，故D正確；
根據(jù)阿基米德原理可得，F(xiàn)浮＝G排，若物塊甲漂浮或懸浮時(shí)，F(xiàn)浮＝G＝mg，則G排＝mg，若物塊甲沉底時(shí)，F(xiàn)浮＜G＝mg，則G排＜mg，且由C可知G溢＜G排，因此G溢＜mg，即小燒杯中水的重力一定小于mg，故C錯(cuò)誤。
故選：D。
三.課后習(xí)題
1.一物體，用細(xì)繩系著掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，彈簧秤豎直放置，此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為8牛；把物體慢慢浸入水中，當(dāng)物體一半浸入水中時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為2牛。此時(shí)用剪刀把細(xì)繩剪斷，當(dāng)物體靜止時(shí)，物體受到水的浮力為（　　）
A．6N B．8N C．12N D．4N
【分析】根據(jù)下述公式 F浮＝ρ液gV物，G物＝ρ物gV物，求解 ρ物和ρ液的關(guān)系，再結(jié)合物體的浮沉條件判斷即可。
【解答】解：根據(jù)題意得G物＝8N，將物體緩慢浸入水中時(shí)，排開(kāi)水的體積逐漸變大，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知所受浮力逐漸變大，由F浮＝G﹣F示知彈簧秤的示數(shù)逐漸減小；當(dāng)物體一半浸入水中時(shí)，所受到的浮力為：F浮＝G﹣F＝8N﹣2N＝6N，
此時(shí)F浮＝ρ液gV物，G物＝ρ物gV物，由上述兩式可得 ρ物＝＝ρ液＝ρ液，所以當(dāng)剪刀把細(xì)繩剪斷，當(dāng)物體靜止時(shí)，物體處于漂浮狀態(tài)此時(shí)所受到的浮力等于重力。
故選：B。
2.一個(gè)實(shí)心鐵球，放在水中靜止時(shí)所受浮力為F1，放在水銀中靜止時(shí)所受浮力為F2，則鐵球放在水銀中穩(wěn)定后會(huì) 　漂浮　（選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”），F(xiàn)1：F2＝　10：79　。（用最簡(jiǎn)整數(shù)比形補(bǔ)式表示）（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ鐵＝7.9×103kg/m3，ρ水銀＝13.6×103kg/m3）
【分析】分別比較鐵球和水、水銀的密度大小，利用物體浮沉條件判斷其靜止時(shí)的狀態(tài)，然后根據(jù)阿基米德原理和物體漂浮條件，并結(jié)合重力、密度公式表示出鐵球在水和水銀中受到的浮力，最后代入數(shù)值化簡(jiǎn)求解。
【解答】解：因?yàn)閷?shí)心鐵球的密度ρ鐵＞ρ水，
所以放在水中靜止時(shí)，鐵球下沉，最終沉底，其排開(kāi)水的體積等于鐵球的體積，即V排＝V，
則鐵球所受水的浮力為：F1＝ρ水gV排＝ρ水gV；
因?yàn)棣谚F＜ρ水銀，
所以放在水銀中鐵球會(huì)上浮，最終處于漂浮狀態(tài)，
根據(jù)物體的漂浮條件可得，所受水銀的浮力為：F2＝G＝mg＝ρ鐵gV。
所以F1：F2＝ρ水gV：ρ鐵gV＝ρ水：ρ鐵＝1.0×103kg/m3：7.9×103kg/m3＝10：79。
故答案為：漂浮；10：79。
2.水平桌面上有甲、乙兩個(gè)相同的容器，分別裝有體積相等的水和鹽水。將質(zhì)量相等的蘋果和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中，前后兩次靜止時(shí)的液面如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．香蕉在水和鹽水中所受浮力相等
B．香蕉在水中所受浮力大于在鹽水中所受浮力
C．蘋果在鹽水中受到的浮力大于水中受到的浮力
D．蘋果在水中受到的浮力大于香蕉在水中所受的浮力
【分析】根據(jù)阿基米德原理和物體沉浮條件進(jìn)行分析。
【解答】解：AB、香蕉在水和鹽水中排開(kāi)液體的體積相同，又因?yàn)辂}水的密度比水大，根據(jù)阿基米德原理可知，香蕉在水中所受浮力小于在鹽水中所受浮力，故AB錯(cuò)誤；
C、蘋果在鹽水和水中均漂浮在水面，則在鹽水和水中受到的浮力均與重力相等，即在鹽水和水中受到的浮力相等，故C錯(cuò)誤；
D、蘋果在水中漂浮，受到的浮力F蘋果＝G蘋果＝m蘋果g，香蕉在水中沉底，所受的浮力F香蕉＜G香蕉＝m香蕉g，又因?yàn)樘O果和香蕉的質(zhì)量相等，則F蘋果＞F香蕉，故D正確。
故選：D。
3.容器內(nèi)原來(lái)盛有水銀，有一只小鐵球浮在水銀面上，如圖（a）所示。現(xiàn)再向容器里倒入油（油浮于水銀上），使小鐵球完全浸沒(méi)在這兩種液體中，如圖（b）所示，則（　　）
A．鐵球受到的浮力增大
B．鐵球上升些使它在水銀中的體積減小
C．鐵球受到油的壓力而下沉了些
D．鐵球保持原來(lái)的位置不動(dòng)
【分析】浮力的本質(zhì)是液體在物體表面的壓力差，只要是物體下表面除了液體不與其他物體接觸，浮力就等于排開(kāi)液體重力；
鐵球受到的浮力有一部分是油提供，據(jù)此分析判斷。
【解答】解：首先鐵球受到的浮力等于重力（漂浮），這個(gè)浮力全部由它排開(kāi)水銀獲得，當(dāng)加入油后，鐵球受到的浮力不變，還是等于它受到的重力（懸浮），但這個(gè)浮力由它排開(kāi)水銀和排開(kāi)油獲得，大小等于它排開(kāi)水銀的重力和排開(kāi)油的重力之和，可見(jiàn)，加入油后，水銀提供的浮力變小了，也就是它排開(kāi)水銀的體積變小了，鐵球就會(huì)上浮一點(diǎn)。
故選：B。
4.一顆黃豆質(zhì)量大約在0.1克～1克之間。實(shí)驗(yàn)室天平的最小刻度是0.2克，稱量一顆黃豆質(zhì)量不夠精確，老師布置各項(xiàng)目組制作一個(gè)浮力秤，將一粒黃豆的質(zhì)量測(cè)出來(lái)，精確度越高越好。
【提供材料】大燒杯、水、紙質(zhì)小托盤、剪刀、橡皮泥、鐵釘、刻度尺、記號(hào)筆、雙面膠、透明膠帶、白紙、質(zhì)量1g的小鐵塊，吸管（規(guī)格A：較細(xì)的普通飲料吸管，規(guī)格B：較粗的奶茶吸管）。
【制作過(guò)程】
①選擇輕質(zhì)的塑料吸管，剪取筆直的20cm一段，上端貼上紙質(zhì)小托盤。
②在吸管下端插入鐵釘，用橡皮泥塞緊吸管與鐵釘縫隙進(jìn)行固定和密封。
③燒杯中倒入水，將制作完成的吸管下端放入水中，讓浮力秤漂浮在水面上，如圖所示。
④對(duì)吸管標(biāo)記刻度。
⑤測(cè)量一粒黃豆的質(zhì)量。
回答下列問(wèn)題：
（1）步驟②中吸管中插入鐵釘并密封的好處是 　使吸管可以豎直漂浮在水中　。
（2）步驟④可分步進(jìn)行，首先是將裝好的浮力秤正常漂浮于水中，不放重物時(shí)在水面與吸管相交處標(biāo)記為 　0刻度　。
（3）該浮力秤的刻度是 　B　。
A．上小下大且均勻變化
B．上大下小且均勻變化
C．上小下大且不均勻變化
D．上大下小且不均勻變化
（4）為提高這款浮力秤的精確度，你的改進(jìn)措施是 　用直徑更小的吸管　。
（5）請(qǐng)你提出項(xiàng)目組制作的這款浮力秤的一個(gè)缺點(diǎn) 　用密度較大的液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)其精確度會(huì)降低，或用不同液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)需重新標(biāo)注刻度　。
【分析】（1）步驟②中吸管中插入鐵釘并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以豎直漂浮在水中；
（2）對(duì)吸管標(biāo)記刻度時(shí)，先是將裝好的浮力秤正常漂浮于水中，不放重物時(shí)（即被測(cè)物體的質(zhì)量為零），此時(shí)在水面與吸管相交處標(biāo)記為0刻度。
（3）浮力秤是用來(lái)測(cè)量物體質(zhì)量的測(cè)量?jī)x器；浮力秤漂浮時(shí)，受到的浮力等于自身的重力，據(jù)此分析浮力秤刻度的特點(diǎn)；
（4）要提高浮力秤的精確度，需要在吸管上標(biāo)注更多的刻度線，分度值更小；浮力秤豎直漂浮于水中，稱量同一物體時(shí)其受到的浮力不變，根據(jù)F浮＝ρ液gV排進(jìn)行分析；
（5）制作的這款浮力秤的一個(gè)缺點(diǎn)：用密度較大的液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)其精確度會(huì)降低，或用不同液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)需重新標(biāo)注刻度。
【解答】解：
（1）步驟②中吸管中插入鐵釘并密封可以使吸管的重心降低，使吸管可以豎直漂浮在水中；
（2）將裝好的浮力秤豎直漂浮于水中，不放重物時(shí)（即被測(cè)物體的質(zhì)量為零），所以此時(shí)在水面與吸管相交處應(yīng)標(biāo)記為0刻度；
（3）測(cè)量物體的質(zhì)量時(shí)，浮力秤總是漂浮，它所受的浮力總是等于它受到的重力，
根據(jù)物體的浮沉條件可知：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gSh浸＝G＝mg，
則浮力秤浸入液體中的深度為：h浸＝＝，
因液體的密度不變，吸管的橫截面積不變，所以h浸與m成正比，故密度計(jì)的刻度是均勻的，刻度越往上，說(shuō)明物體的質(zhì)量越大，即該浮力秤的刻度特點(diǎn)是上大下小且均勻變化，故B正確；
（4）浮力秤豎直漂浮于水中，稱量同一物體時(shí)其受到的浮力一定，根據(jù)F浮＝ρ水gV排可知V排一定，根據(jù)V＝Sh可知橫截面積越小，浸入的深度越大，可以標(biāo)注的刻度線越多，分度值越小，所以用直徑更小的吸管可以提高浮力秤的精確度。
（5）若用該浮力秤在其它液體中進(jìn)行稱量，因液體密度不同，則放入同一重物時(shí)吸管浸入液體中的深度不同，需重新標(biāo)注刻度；用密度較大的液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)，由F浮＝ρ液gSh浸可知浸入的深度較小，可以標(biāo)注的刻度線較少，則測(cè)量的精確度會(huì)降低，所以，制作的這款浮力秤的一個(gè)缺點(diǎn)：用密度較大的液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)其精確度會(huì)降低，或用不同液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)需重新標(biāo)注刻度。
故答案為：（1）使吸管可以豎直漂浮在水中；（2）0刻度；（3）B；（4）用直徑更小的吸管；（5）用密度較大的液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)其精確度會(huì)降低，或用不同液體做實(shí)驗(yàn)時(shí)需重新標(biāo)注刻度。
5.如圖1所示，是小南驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)情景，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①如圖（A），用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空桶的重力；
②圖（B）中存在的錯(cuò)誤是 　溢水杯未注滿水　。糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)；
③圖（C）中，圓柱體從剛接觸水面到全部浸沒(méi)水中，水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng) 　保持不變　（選填“逐漸增大”“逐漸減小”或“保持不變”），彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) 　逐漸減小　（選填“逐漸增大”“逐漸減小”或“保持不變”），溢出的水逐漸增多。物體全部浸沒(méi)后，受到的浮力為 　1.4　N；
④如圖（D）所示，測(cè)出裝有溢出水的小桶的總重力。則圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)的水所受重力應(yīng)表示為 　F4﹣F1　（選用F1、F2、F3、F4中某兩個(gè)字母來(lái)表示）。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：浸在水中的物體受到的浮力 　等于　（選填“大于”“等于”或“小于”）物體排開(kāi)水所受到的重力。
（2）如圖2所示，小南繼續(xù)用刻度尺、圓柱形容器、有配重的薄壁長(zhǎng)燒杯和水、細(xì)線等材料測(cè)出了金屬塊的密度。他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①在圓柱形容器中裝適量的水，將一只裝有配重的薄壁長(zhǎng)燒杯放入水中，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出燒杯露出水面的高度h1，如圖（a）所示；
②將金屬塊放入燒杯，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出燒杯露出水面的高度h2，如圖（b）所示：
③將金屬塊用細(xì)線吊在燒杯底部，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出燒杯露出水面的高度h3，如圖（c）所示；
圖（b）中水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng) 　等于　（選填“大于”“等于”或“小于”）圖（c）中水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng)。金屬塊的密度為 　　（用h1、h2、h3和ρ水來(lái)表示）。
【分析】（1）②要測(cè)圓柱體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的重力，應(yīng)在溢水杯內(nèi)裝滿水；
③根據(jù)p＝ρgh分析圓柱體從剛接觸水面到全部浸沒(méi)水中，水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)；彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變小；由圖B和C，利用F浮＝G﹣F可求得圓柱體受到的浮力；
④圓柱體排開(kāi)水所受的重力G排＝G總﹣G桶；由③④計(jì)算結(jié)果知，F(xiàn)浮＝G排；
（2）根據(jù)漂浮的條件分析（b）、（c）兩圖排開(kāi)水的體積關(guān)系，利用p＝ρgh分析水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng)；
要想測(cè)量小石塊的密度，需要測(cè)量小石塊的質(zhì)量和體積；比較（a）、（c）兩圖可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，則兩圖中浮力的變化量等于金屬塊重力，根據(jù)G＝mg求出金屬塊B的質(zhì)量；比較（b）、（c）兩圖可知，根據(jù)燒杯兩次受到的浮力之差可以求出金屬塊B的體積；最后利用密度公式求出密度的大小。
【解答】解：（1）②圖（B）中存在的錯(cuò)誤是：溢水杯內(nèi)沒(méi)有裝滿水；
③圓柱體從剛接觸水面到全部浸沒(méi)水中的過(guò)程，溢水杯中水的深度不變，由p＝ρgh可知，水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)保持不變；由于受浮力作用，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸減小；
由圖C可知，圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F＝2.6N，根據(jù)F浮＝G﹣F得，圓柱受到的浮力：F浮＝F2﹣F3＝4N﹣2.6N＝1.4N；
④由圖D知道，小桶和水的總重力G總＝F4，由圖C知道，空小桶的重力G桶＝F1，所以，圓柱體排開(kāi)水所受的重力G排＝G總﹣G桶＝F4﹣F1＝2.2N﹣0.8N＝1.4N；
由③④計(jì)算結(jié)果知，F(xiàn)浮＝G排，即浸在水中的物體受到的浮力等于物體排開(kāi)水所受到的重力；
（2）③（b）、（c）兩圖中整體都是漂浮，浮力都等于整體的總重力，兩圖中整體的總重力相等，由F浮＝ρgV排可知，兩圖中整體排開(kāi)水的體積相同，則水的深度相同，由p＝ρgh可知，圖（b）中水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng)等于圖（c）中水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng)；
比較（a）、（b）兩圖可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，則兩圖中浮力的變化量等于金屬塊重力，
兩圖中浮力的變化量：ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水g（h1﹣h2）S，其中S是容器的底面積，
物體漂浮，所以金屬塊的重力為：G＝ΔF浮＝ρ水g（h1﹣h2）S，
金屬塊的質(zhì)量：m金＝＝ρ水（h1﹣h2）S；
比較（b）、（c）兩圖可知，都是漂浮，燒杯和金屬塊的總重不變，總浮力不變；
則（c）圖中金屬塊受到的浮力等于這兩次燒杯受到的浮力變化量，
金屬塊受到的浮力：ρ水gV排＝ρ水gV＝ρ水g（h3﹣h2）S，
所以金屬塊的體積為V金＝（h3﹣h2）S；
B的密度為：ρ金＝＝。
故答案為：（1）②溢水杯未注滿水；③保持不變；逐漸減小；1.4；④F4﹣F1；等于；（2）③等于；。
6.邊長(zhǎng)為10cm的立方體木塊A通過(guò)細(xì)線與圓柱形容器底部相連，容器中液面與A上表面齊平。從打開(kāi)容器底部的抽液機(jī)勻速向外排液開(kāi)始計(jì)時(shí)，細(xì)線中拉力F隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示。木塊密度ρ＝0.5×103kg/m3，容器的底面積為200cm2，g＝10N/kg，求：
（1）木塊A的重力；
（2）容器中液體的密度；
（3）抽液機(jī)每秒排出液體多少克？
【分析】（1）根據(jù)G木＝m木g＝ρ木V木g算出木塊的重力；
（2）根據(jù)圖象分析第50 s時(shí)木塊受到的浮力，由F浮＝ρ液gV排可得此液體的密度；
（3）根據(jù)題意對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，當(dāng)木塊恰好漂浮時(shí)，其受細(xì)繩的拉力為零，F(xiàn)浮＝G據(jù)此求出排開(kāi)液體的體積、木塊露出液面的體積，進(jìn)而求出木塊浸入深度、露出高度，抽出液體的體積V排出＝（S容﹣S木）h露，進(jìn)而求出每秒鐘排出液體的質(zhì)量。
【解答】解：
（1）木塊的重力：G木＝m木g＝ρ木V木g＝0.5×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3＝5N；
（2）由圖1知，此時(shí)木塊受向上的浮力和豎直向下的重力及拉力作用，
由圖象知，當(dāng)物體完全浸沒(méi)時(shí)，此時(shí)細(xì)繩的拉力為5N，
則木塊浸沒(méi)時(shí)受到的浮力：F浮＝G木+F＝5N+5N＝10N，
由F浮＝ρ液gV排可得，此液體的密度：
ρ液＝＝＝1×103kg/m3；
（3）當(dāng)木塊恰好漂浮時(shí)（拉力為0），F(xiàn)浮′＝G木，
由阿基米德原理和重力公式可得：ρ液gV排′＝ρ木gV木，
則V排′＝V木＝0.5×10﹣3m3，
此時(shí)木塊浸入深度：
h浸＝＝＝0.05m，
木塊露出高度：
h露＝h﹣h浸＝0.1m﹣0.05m＝0.05m，
則50s內(nèi)排出液體的體積為：
V排出＝（S容﹣S木）h露＝（200﹣100）×10﹣4m2×0.05m＝5×10﹣4m3＝500cm3，
所以，50s時(shí)排出液體的質(zhì)量：m排出＝ρ液V排出＝1×103kg/m3×5×10﹣4m3＝0.5kg；
所以每秒排出液體的質(zhì)量為：m′＝＝0.01kg/s＝10g/s。
答：（1）木塊A的重力為5N；
（2）容器中液體的密度為1×103kg/m3；
（3）抽液機(jī)每秒排出液體10克。
7.龍池硯被譽(yù)為文房瑰寶，小明想估測(cè)制作龍池硯的巖石的密度，他找到體積為80cm3的巖石，并利用自制“浮筒質(zhì)量?jī)x”測(cè)其質(zhì)量，如圖甲所示，從浮筒上標(biāo)注的刻度可得出浮筒浸入水中的深度h隨浮筒和被測(cè)物體的總質(zhì)量m的變化，如圖乙所示。空浮筒在水中漂浮時(shí)h為6cm，放入巖石后浮筒在水中漂浮時(shí)h為12cm。
（1）巖石的密度是多少？
（2）放入巖石后，浮筒所受浮力是多大？
（3）浮筒底面積約是 　33.3　cm2？（保留一位小數(shù)）
【分析】（1）根據(jù)圖象得出空浮筒的質(zhì)量、浮筒和巖石的總質(zhì)量，進(jìn)一步求出巖石的質(zhì)量；根據(jù)密度公式求出巖石的密度；
（2）放入巖石后浮筒在水中漂浮，根據(jù)漂浮條件求出浮筒所受浮力；
（3）先根據(jù)F浮＝ρ液gV排求出放入巖石后浮筒排開(kāi)水的體積，然后根據(jù)V＝Sh求出浮筒底面積。
【解答】解：
（1）空浮筒在水中漂浮時(shí)h為6cm，放入巖石后浮筒在水中漂浮時(shí)h為12cm。
由圖乙可知，空浮筒的質(zhì)量m筒＝200g，浮筒和巖石的總質(zhì)量m總＝400g，
則巖石的質(zhì)量：m巖＝m總﹣m筒＝400g﹣200g＝200g；
巖石的密度：
ρ巖＝＝＝2.5g/cm3；
（2）放入巖石后浮筒在水中漂浮，根據(jù)漂浮條件可知：
浮筒所受浮力：F浮＝G總＝m總g＝400×10﹣3kg×10N/kg＝4N；
（3）根據(jù)F浮＝ρ液gV排可得放入巖石后浮筒排開(kāi)水的體積：
V排＝＝＝4×10﹣4m3＝400cm3，
則浮筒底面積：S＝＝≈33.3cm2。
答：（1）巖石的密度是2.5g/cm3；
（2）放入巖石后，浮筒所受浮力是4N；
（3）33.3。
8.如圖所示，容器中裝有水，水中有一個(gè)木塊被細(xì)線系著，木塊的體積為4dm3，木塊的密度為0.6×103kg/m3，試求：
（1）此時(shí)木塊受到的浮力是多大？
（2）若繩子斷了，最終木塊漂浮在水面上時(shí)，所受的浮力為多大？
【分析】（1）木塊浸沒(méi)在水中，排開(kāi)水的體積等于木塊的體積，利用F浮＝ρgV排可求得木塊受到的浮力；
（2）根據(jù)G＝mg＝ρ木Vg得出木塊的重力；木塊漂浮時(shí)，根據(jù)F浮＝G得出木塊所受的浮力。
【解答】解：（1）因?yàn)槟緣K完全浸沒(méi)，排開(kāi)水的體積等于木塊的體積，
所以此時(shí)木塊受到的浮力為：F浮＝ρ水gV排＝1000kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3＝40N。
（2）木塊的重力為：G＝mg＝ρ木Vg＝0.6×103kg/m3×0.004m3×10N/kg＝24N，
木塊漂浮在水面上時(shí)，所受的浮力等于木塊的重力，即：F浮′＝G＝24N。
答：（1）此時(shí)木塊受到的浮力是40N；
（2）若繩子斷了，最終木塊漂浮在水面上時(shí)，所受的浮力為24N。
9.一個(gè)體積為1000cm3實(shí)心正方體木塊漂浮在水面上，如圖甲所示，此時(shí)浸入水中的體積為600cm3，求：
（1）木塊受到的浮力；
（2）木塊的密度；
（3）在木塊上放置一個(gè)鐵塊，物體仍然漂浮，且木塊上表面剛好與水面相平，如圖乙所示，求鐵塊的重力。
【分析】（1）知道木塊排開(kāi)水的體積，利用阿基米德原理求木塊受到水的浮力；求出了木塊受到水的浮力；
（2）利用漂浮條件求木塊受到的重力，再利用重力公式求木塊的質(zhì)量，又知道木塊的體積，利用密度公式求木塊的密度；
（3）若在木塊頂部放一個(gè)金屬塊，恰好能使木塊全部浸沒(méi)在水中，求出此時(shí)木塊受到水的浮力；因?yàn)槟緣K和金屬塊漂浮，利用F浮′＝G木+G鐵求金屬塊重。
【解答】解：
（1）由題知，木塊排開(kāi)水的體積：
V排＝600cm3＝600×10﹣6m3，
木塊受到水的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3＝6N；
（2）木塊漂浮在水面上
∴木塊受到的重力：
G＝F浮＝6N，
木塊的質(zhì)量：
m＝＝＝0.6kg，
木塊的密度：
ρ木＝＝＝0.6×103kg/m3；
（3）木塊完全進(jìn)入水中，
F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝10N，
∵F浮′＝G木+G鐵，
∴鐵塊重：
G鐵＝F浮′﹣G木＝10N﹣6N＝4N。
故答案為：（1）木塊受到的浮力為6N；
（2）木塊的密度為0.6×103kg/m3；
（3）鐵塊的重力是4N。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
HYPERLINK "http://21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)
" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
八下科學(xué)1.3 水的浮力第二課時(shí)
教學(xué)內(nèi)容 1物體沉浮條件的熟練運(yùn)用
教學(xué)目標(biāo) 讓學(xué)生熟練掌握上述學(xué)習(xí)目標(biāo)的內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn) 沉浮情況的判斷及運(yùn)用，密度計(jì)重點(diǎn)掌握
教學(xué)難點(diǎn) 熟練掌握沉浮條件的運(yùn)用規(guī)則及分析，漂浮重點(diǎn)掌握
課程難度 中等
一.知識(shí)歸納
1.物體浮沉的條件
1.前提條件：物體浸在液體中且只受到浮力和重力。
2.沉浮條件：下列為實(shí)心物體
上浮 下沉 懸浮 漂浮 沉底
F＞G F＜G F=G F=G F+N=G
ρ＞ρ ρ＜ρ ρ＝ρ，V=V ρ＞ρ，V＜V ρ＞ρ，V=V
動(dòng)態(tài)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變，受力不平衡 動(dòng)態(tài)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變，受力不平衡 靜態(tài)，受力平衡，可以停留液體任何深度 靜態(tài)，受力平衡，這是上浮的最終狀態(tài)。 靜態(tài)，受力平衡，這是下沉的最終狀態(tài)。
3.液體中浮力大小的總結(jié)：
（1）同種液體中，物體浸入液體體積越大，浮力越大，與浸入液體深度無(wú)關(guān)。
（2）同種液體中，同樣都是浸沒(méi)的質(zhì)量相等物體，密度越小的浮力越大，密度大的浮力反而小。
（3）不同液體中，物體浸入相同的體積，密度大液體的浮力大。
（4）不同液體中，若同一個(gè)物體都是漂浮狀態(tài)，則重力不變浮力大小也相同。
【能力拓展】
懸浮和漂浮有相似之處，也有重要區(qū)別。
相同點(diǎn):懸浮和漂浮時(shí)，物體都處于平衡狀態(tài)，物體所受的浮力和重力是一對(duì),F浮=G。不同點(diǎn):懸浮時(shí)，物體浸沒(méi)在液體中，V排液=V物,根據(jù)F浮=G即ρ液gV排液=ρ物gV物可知，ρ液=ρ物；漂浮時(shí)，物體部分浸入液體中，V排液ρ物
2.物體浮沉條件的應(yīng)用
1.密度計(jì)
密度計(jì)是測(cè)量液體密度的工具。它是一根上部標(biāo)有刻度，形狀特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡內(nèi)裝入小鉛丸或汞，用它測(cè)液體密度時(shí)，它始終處于 狀態(tài)，所受的浮力總是等于它受到的重力。
用同一支密度計(jì)測(cè)量不同液體密度時(shí)，由于重力相同，所以密度計(jì)所受浮力相同。根據(jù)F=ρgV可知，F(xiàn)相同，ρ不同，V不同，密度計(jì)浸入液體中的深度不同，液體密度越大，V越小，浸人液體中的深度越小，故密度計(jì)的刻度值“ ”。密度計(jì)上的數(shù)值表示待測(cè)液體密度是水密度的倍數(shù)。如“1.8”表示該液體的密度是1.8x103千克/米3。
密度計(jì) 潛水艇
2. 輪船
采用“空心”的方法來(lái)增大排開(kāi)水的體積，從而增大所受浮力使其漂浮在水面上。
3.潛艇
潛艇是通過(guò)改變 來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的。
當(dāng)水艙充滿水時(shí)，潛艇受到的重力大于浮力，潛艇下沉；當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出一部分，潛艇受到的重力小于浮力時(shí)，潛艇上浮；當(dāng)水艙里留有適量的水，潛艇受到的重力等于浮力時(shí),潛艇就會(huì)停留在水面下任何深度的地方。
4.熱氣球和氣艇
熱氣球和氣艇是飄在空中的，內(nèi)部所充氣體密度必須小于空氣密度。充氣時(shí)體積增大，排開(kāi)空氣的重力增大，浮力也增大。當(dāng)浮力增大到大于重力時(shí)，氣球或飛艇就上升；反之就下降。另外，有一種熱氣球是通過(guò)加熱方式使球內(nèi)氣體受熱膨脹達(dá)到減小氣體密度的目的，當(dāng)熱氣球受到的空氣浮力大于重力時(shí)，熱氣球就會(huì)上升。
二.課堂練習(xí)
1.例題講解
例1.在某次演習(xí)時(shí)，我海軍一艘核潛艇在海水中勻速豎直下潛，此過(guò)程說(shuō)法中正確的是（　　）（假設(shè)海水密度、核潛艇的體積不變）
A．浮力變大，壓強(qiáng)變小
B．浮力大于重力，壓強(qiáng)不變
C．浮力不變，壓強(qiáng)變大
D．浮力小于重力，壓強(qiáng)變大
例2.在做跟浮力有關(guān)的小游戲中，小明將兩個(gè)相同的水槽裝滿水后放在相同的電子秤上，然后各放入質(zhì)量不同的兩只玩具鴨子如圖。下面的說(shuō)法中正確的是（　　）
A．鴨子漂浮是浮力大于重力
B．兩只鴨子所受浮力相同
C．乙圖電子秤示數(shù)更大
D．兩臺(tái)電子秤的示數(shù)相同
例3.明將同一個(gè)雞蛋先后放入如圖所示的甲、乙兩杯鹽水中，鹽水密度分別為ρ甲、ρ乙，雞蛋所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列關(guān)系正確的是（　　）
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
例4.兩個(gè)相同的溢水杯甲和乙，甲杯盛滿某種液體，乙杯盛滿水。緩慢放入兩個(gè)完全相同的小球，小球靜止時(shí)的情境如圖所示。若甲、乙兩個(gè)溢水杯溢出液體的重力分別為0.6N和0.5N，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．小球的質(zhì)量為6g
B．乙杯中小球受到的浮力小于0.5N
C．小球的密度為1.2g/cm3
D．放入小球后，甲杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)增大
例5.科學(xué)興趣小組同學(xué)在老師指導(dǎo)下，用塑料吸管、橡皮泥和一些小鋼珠自制了一個(gè)密度計(jì)：在吸管底部塞入一段橡皮泥，塞入一些小鋼珠后用橡皮泥封住，初步做成了一支簡(jiǎn)易密度計(jì)（如圖甲）。為了給密度計(jì)標(biāo)上刻度，他進(jìn)行了如下操作：
a.用刻度尺測(cè)出吸管的長(zhǎng)度L，將其放入盛有380mL水的燒杯中，豎直靜止后，在吸管與液面相交處標(biāo)上刻度ρ1，此時(shí)液面上的吸管長(zhǎng)度h1（如圖乙所示）。
b.在水中加入適量食鹽，測(cè)出液面上的吸管長(zhǎng)度h2，在吸管與液面相交處標(biāo)上刻度ρ鹽水（如圖丙所示）。
（1）在步驟a到b的過(guò)程中，密度計(jì)受到的浮力 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2）ρ1處應(yīng)標(biāo) g/cm3；在丁圖中，刻度ρ鹽水應(yīng)該在 （選填“p”或“q”）點(diǎn)。
（3）小明認(rèn)為，只需要根據(jù)步驟a中已知的L，h1，ρ1，就可以推導(dǎo)出ρ鹽水和h2的關(guān)系，從而在密度計(jì)上標(biāo)注出鹽水的密度值。請(qǐng)你根據(jù)已學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出ρ鹽水與h2的關(guān)系式： （用L，h1，p1，h2來(lái)表示ρ鹽水）。
例6.如圖甲所示，把邊長(zhǎng)為0.1m的正方體木塊放入水中，靜止時(shí)有五分之三的體積浸入水中，然后在其上表面放一塊小柱體，小柱體放在木塊上面時(shí)對(duì)木塊的壓強(qiáng)為2000Pa，如圖乙所示，靜止時(shí)方木塊剛好能全部浸入水中．（g取10N/kg）求：
（1）甲圖中木塊受到的浮力．
（2）木塊的密度．
（3）小柱體的底面積．
2.課堂練習(xí)
1.用細(xì)線將兩個(gè)半徑相同的實(shí)心小球A和B連接在一起，放入水中，靜止后的狀態(tài)如圖所示，線已繃緊。下列判斷正確的是（　　）
A．F浮A＝GA
B．F浮A＞F浮B
C．GA＝GB
D．若剪斷細(xì)繩，穩(wěn)定時(shí)液面下降
2.為了延長(zhǎng)水果的存放時(shí)間，果農(nóng)先將水果浸沒(méi)到自己配制的保鮮液中，再用保鮮紙包住就能存放比較長(zhǎng)的時(shí)間.若將同一個(gè)蘋果先后放入甲、乙兩個(gè)容器的保鮮液中，靜止后蘋果的浮沉情況如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲中蘋果所受浮力大于乙中蘋果所受浮力
B．甲中液體密度小于乙中液體密度
C．乙中蘋果所受浮力等于蘋果的重力
D．乙中液體密度大于蘋果的密度
4.小明在長(zhǎng)20cm均勻細(xì)木棒的一端纏繞適量銅絲制成一個(gè)簡(jiǎn)易密度計(jì)。如圖所示，將其分別放入裝有質(zhì)量相等的水和液體的兩個(gè)相同燒杯中，靜止時(shí)木棒在水中露出液面的長(zhǎng)度為10.4cm，在液體中露出液面的長(zhǎng)度為8cm。則該液體的密度是 kg/m3。（忽略銅絲體積）
5.如圖所示，將兩個(gè)完全相同的小球分別放入盛有兩種不同液體的甲、乙燒杯中，待小球靜止后，兩個(gè)燒杯內(nèi)液面高度相同。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲燒杯中小球受到的浮力大
B．甲燒杯中液體的密度大
C．乙燒杯中小球排開(kāi)液體的質(zhì)量大
D．乙燒杯底部受到液體壓強(qiáng)大
6.在青少年科技創(chuàng)新大賽中，某同學(xué)發(fā)明作品《浮力秤》參加展評(píng)，作品可方便稱量物體的質(zhì)量，其構(gòu)造如圖所示。已知小筒底面積為10cm2，總長(zhǎng)為20cm，盤中不放物體時(shí)，小筒浸入水中長(zhǎng)度為8cm，問(wèn)：g＝10N/kg
（1）小筒和秤盤的總重力是多少N？
（2）該秤能稱出物體的最大質(zhì)量是多少kg？
7.學(xué)習(xí)了項(xiàng)目化課程后，小濱自制一支能測(cè)液體密度的儀器。如圖甲所示，取一根兩端開(kāi)口、粗細(xì)厚薄均勻的勻質(zhì)塑料管MN，N端用合金塊封口，再通過(guò)計(jì)算在塑料管外壁標(biāo)上刻度線和刻度值，儀器就完成制作。如圖乙所示，當(dāng)儀器豎直漂浮在待測(cè)液體中時(shí)，液面所對(duì)應(yīng)的刻度值就是待測(cè)液體的密度大小。已知塑料管長(zhǎng)11為30cm，質(zhì)量m1為3g，塑料管橫截面的外圓面積S為1.2cm2；合金塊高l2為2cm，質(zhì)量m2為18g。
（1）求該儀器的重力為多大？
（2）將該儀器豎直漂浮在某液體中，浸沒(méi)深度為14cm，求液體的密度大小？
8.如圖所示，一邊長(zhǎng)為10cm的立方體木塊，在水中靜止時(shí)，剛好有二分之一露出水面。（g取10N/kg），求：
①木塊漂浮時(shí)的浮力？
②木塊的密度是多大？
③用手將木塊緩慢壓入水中，當(dāng)木塊剛好全部沒(méi)入水中時(shí)，手對(duì)木塊的壓力是多大？
9.在研究物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)中，將一只鴨蛋浸沒(méi)在水中，向水中緩慢加鹽，直至鹽不能再溶解為止，鴨蛋受到浮力F隨鹽水密度變化的規(guī)律如圖所示（ρA＝ρ水）。
（1）當(dāng)鴨蛋處于圖甲中②狀態(tài)時(shí)，鹽水的密度 鴨蛋密度（選填“大于”等于”或“小于”）。
（2）鴨蛋的體積大小為 。
10（難）.如圖所示，粗細(xì)均勻的蠟燭長(zhǎng)l0，它底部粘有一質(zhì)量為m的小鐵塊。現(xiàn)將它直立于水中，它的上端距水面h。如果將蠟燭點(diǎn)燃，假定蠟燭燃燒時(shí)油不流下來(lái)，且每分鐘燒去蠟燭的長(zhǎng)為Δl，則從點(diǎn)燃蠟燭時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng) 時(shí)間蠟燭熄滅（設(shè)蠟燭的密度為ρ，水的密度為ρ1，鐵的密度為ρ2）。
11（本題多選）.燒杯中盛有水和煤油（密度為0.8×103kg/m3），現(xiàn)將一實(shí)心球狀蠟塊（密度為0.9×103kg/m3）輕輕放入燒杯。則稍后待蠟塊靜止時(shí)（　　）
A．蠟塊一半體積浸入水中，一半體積浸入煤油中
B．煤油對(duì)蠟塊的作用力方向豎直向上
C．水對(duì)蠟塊的作用力小于蠟塊的重力
D．水對(duì)蠟塊的作用力大于蠟塊的重力
12.如圖所示，盛有水的溢水杯放在水平桌面上，水面低于溢水口；將一塊質(zhì)量為m、體積為V的物塊甲輕輕放入溢水杯中，溢出的水全部用空的小燒杯接住；物塊甲靜止時(shí)排開(kāi)水的體積為V排。則下列說(shuō)法中，正確的是（　　）
A．物塊甲受到的浮力一定等于mg
B．物塊甲受到的浮力一定等于ρ水gV
C．小燒杯中水的重力一定等于mg
D．小燒杯中水的重力一定小于ρ水gV排
三.課后習(xí)題
1.一物體，用細(xì)繩系著掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，彈簧秤豎直放置，此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為8牛；把物體慢慢浸入水中，當(dāng)物體一半浸入水中時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為2牛。此時(shí)用剪刀把細(xì)繩剪斷，當(dāng)物體靜止時(shí)，物體受到水的浮力為（　　）
A．6N B．8N C．12N D．4N
2.水平桌面上有甲、乙兩個(gè)相同的容器，分別裝有體積相等的水和鹽水。將質(zhì)量相等的蘋果和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中，前后兩次靜止時(shí)的液面如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．香蕉在水和鹽水中所受浮力相等
B．香蕉在水中所受浮力大于在鹽水中所受浮力
C．蘋果在鹽水中受到的浮力大于水中受到的浮力
D．蘋果在水中受到的浮力大于香蕉在水中所受的浮力
3.容器內(nèi)原來(lái)盛有水銀，有一只小鐵球浮在水銀面上，如圖（a）所示。現(xiàn)再向容器里倒入油（油浮于水銀上），使小鐵球完全浸沒(méi)在這兩種液體中，如圖（b）所示，則（　　）
A．鐵球受到的浮力增大
B．鐵球上升些使它在水銀中的體積減小
C．鐵球受到油的壓力而下沉了些
D．鐵球保持原來(lái)的位置不動(dòng)
4.一顆黃豆質(zhì)量大約在0.1克～1克之間。實(shí)驗(yàn)室天平的最小刻度是0.2克，稱量一顆黃豆質(zhì)量不夠精確，老師布置各項(xiàng)目組制作一個(gè)浮力秤，將一粒黃豆的質(zhì)量測(cè)出來(lái)，精確度越高越好。
【提供材料】大燒杯、水、紙質(zhì)小托盤、剪刀、橡皮泥、鐵釘、刻度尺、記號(hào)筆、雙面膠、透明膠帶、白紙、質(zhì)量1g的小鐵塊，吸管（規(guī)格A：較細(xì)的普通飲料吸管，規(guī)格B：較粗的奶茶吸管）。
【制作過(guò)程】
①選擇輕質(zhì)的塑料吸管，剪取筆直的20cm一段，上端貼上紙質(zhì)小托盤。
②在吸管下端插入鐵釘，用橡皮泥塞緊吸管與鐵釘縫隙進(jìn)行固定和密封。
③燒杯中倒入水，將制作完成的吸管下端放入水中，讓浮力秤漂浮在水面上，如圖所示。
④對(duì)吸管標(biāo)記刻度。
⑤測(cè)量一粒黃豆的質(zhì)量。
回答下列問(wèn)題：
（1）步驟②中吸管中插入鐵釘并密封的好處是 。
（2）步驟④可分步進(jìn)行，首先是將裝好的浮力秤正常漂浮于水中，不放重物時(shí)在水面與吸管相交處標(biāo)記為 。
（3）該浮力秤的刻度是 。
A．上小下大且均勻變化
B．上大下小且均勻變化
C．上小下大且不均勻變化
D．上大下小且不均勻變化
（4）為提高這款浮力秤的精確度，你的改進(jìn)措施是 。
（5）請(qǐng)你提出項(xiàng)目組制作的這款浮力秤的一個(gè)缺點(diǎn) 。
5.如圖1所示，是小南驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)情景，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①如圖（A），用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空桶的重力；
②圖（B）中存在的錯(cuò)誤是 。糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)；
③圖（C）中，圓柱體從剛接觸水面到全部浸沒(méi)水中，水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng) （選填“逐漸增大”“逐漸減小”或“保持不變”），彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) （選填“逐漸增大”“逐漸減小”或“保持不變”），溢出的水逐漸增多。物體全部浸沒(méi)后，受到的浮力為 N；
④如圖（D）所示，測(cè)出裝有溢出水的小桶的總重力。則圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)的水所受重力應(yīng)表示為 （選用F1、F2、F3、F4中某兩個(gè)字母來(lái)表示）。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：浸在水中的物體受到的浮力 （選填“大于”“等于”或“小于”）物體排開(kāi)水所受到的重力。
（2）如圖2所示，小南繼續(xù)用刻度尺、圓柱形容器、有配重的薄壁長(zhǎng)燒杯和水、細(xì)線等材料測(cè)出了金屬塊的密度。他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①在圓柱形容器中裝適量的水，將一只裝有配重的薄壁長(zhǎng)燒杯放入水中，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出燒杯露出水面的高度h1，如圖（a）所示；
②將金屬塊放入燒杯，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出燒杯露出水面的高度h2，如圖（b）所示：
③將金屬塊用細(xì)線吊在燒杯底部，燒杯靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出燒杯露出水面的高度h3，如圖（c）所示；
圖（b）中水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng) （選填“大于”“等于”或“小于”）圖（c）中水對(duì)圓柱形容器底的壓強(qiáng)。金屬塊的密度為 （用h1、h2、h3和ρ水來(lái)表示）。
6.邊長(zhǎng)為10cm的立方體木塊A通過(guò)細(xì)線與圓柱形容器底部相連，容器中液面與A上表面齊平。從打開(kāi)容器底部的抽液機(jī)勻速向外排液開(kāi)始計(jì)時(shí)，細(xì)線中拉力F隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示。木塊密度ρ＝0.5×103kg/m3，容器的底面積為200cm2，g＝10N/kg，求：
（1）木塊A的重力；
（2）容器中液體的密度；
（3）抽液機(jī)每秒排出液體多少克？
7.龍池硯被譽(yù)為文房瑰寶，小明想估測(cè)制作龍池硯的巖石的密度，他找到體積為80cm3的巖石，并利用自制“浮筒質(zhì)量?jī)x”測(cè)其質(zhì)量，如圖甲所示，從浮筒上標(biāo)注的刻度可得出浮筒浸入水中的深度h隨浮筒和被測(cè)物體的總質(zhì)量m的變化，如圖乙所示。空浮筒在水中漂浮時(shí)h為6cm，放入巖石后浮筒在水中漂浮時(shí)h為12cm。
（1）巖石的密度是多少？
（2）放入巖石后，浮筒所受浮力是多大？
（3）浮筒底面積約是 cm2？（保留一位小數(shù)）
8.如圖所示，容器中裝有水，水中有一個(gè)木塊被細(xì)線系著，木塊的體積為4dm3，木塊的密度為0.6×103kg/m3，試求：
（1）此時(shí)木塊受到的浮力是多大？
（2）若繩子斷了，最終木塊漂浮在水面上時(shí)，所受的浮力為多大？
9.一個(gè)體積為1000cm3實(shí)心正方體木塊漂浮在水面上，如圖甲所示，此時(shí)浸入水中的體積為600cm3，求：
（1）木塊受到的浮力；
（2）木塊的密度；
（3）在木塊上放置一個(gè)鐵塊，物體仍然漂浮，且木塊上表面剛好與水面相平，如圖乙所示，求鐵塊的重力。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
HYPERLINK "http://21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)
" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開(kāi)更多......

收起↑