八年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 水的浮力(三)物體浮沉條件的應(yīng)用學(xué)案 浙教版學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.能用物體浮沉條件解釋、解決實(shí)際問(wèn)題。 2.理解密度計(jì)的原理，會(huì)用密度計(jì)測(cè)液體的密度。3.加強(qiáng)對(duì)浮力知識(shí)的有關(guān)計(jì)算。課堂學(xué)習(xí)設(shè)計(jì) 課前練習(xí) 1.簡(jiǎn)述物體浸沒(méi)在液體中時(shí)物體的浮沉情況。 答 對(duì)浸沒(méi)在液體中的物體來(lái)說(shuō): (1)當(dāng)F浮>G物，物體就上浮，最后處于漂浮狀態(tài)； (2)當(dāng)F浮G物，物體懸浮在液體中； (3)當(dāng)F浮<G物，物體下沉，最后沉在底部。 而對(duì)于實(shí)心物體來(lái)說(shuō)，則又有: (1)當(dāng)液>物，上浮后漂?。?(2)當(dāng)液物，物體懸??； (3)當(dāng)液<物，物體將下沉。 2.浸沒(méi)在液體中的某一物體，如果它所處的深度增加，則它受到液體的 ( A ) A.壓強(qiáng)增加，浮力不變 B.壓強(qiáng)增加，浮力增加 C. 壓強(qiáng)不變，浮力增加 D.壓強(qiáng)不變，浮力不變 3.如圖l一28所示，A、B是體積相同的木塊和鐵塊，當(dāng)同時(shí)將它們的繩子剪斷后，在木塊上浮未露出水面和鐵塊下沉未到底部的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是( D ) A.木塊所受的浮力增大，鐵塊所受的浮力減小 B.木塊所受的浮力減小，鐵塊所受的浮力增大 C. 木塊所受的浮力增大，鐵塊所受的浮力不變 D.木塊所受的浮力不變，鐵塊所受的浮力也不變 4.甲、乙兩只小球的質(zhì)量、體積都相同，把它們分別浸在A、B兩種不同的液體中，靜止?fàn)顟B(tài)如圖129所示。若它們受到的浮力是F甲與F乙，兩種液體的密度為A與B，則 ( C ) A.F甲>F乙，A>B B.F甲<F乙，A<B C. F甲F乙，A>B D.F甲F乙，A<B 科學(xué)探究 一、實(shí)驗(yàn) 將一塊橡皮泥放在水面上，可觀察到橡皮泥下沉到容器底部 。將橡皮泥捏成碗狀再放在水面上，又可觀察到橡皮泥將 漂浮在水面上 。 1.輪船:用鋼鐵制成空心即可。 其大小通常用排水量表示。排水量是輪船裝滿貨物后排開(kāi)水的質(zhì)量，即為輪船滿載時(shí)受到水的浮力，排水量可用吃水線來(lái)表示。 2.潛水艇。 潛水艇的浮沉原理是靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。需下沉?xí)r，水艙內(nèi)充水，到G>F??；當(dāng)G=F浮時(shí)，能停在任何位置(懸浮)；需上浮時(shí)，用壓縮空氣將水排出，到G<F浮。 思考 你知道生活在水中的魚靠什么來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的?它的原理是否跟潛水艇一樣? 答 不一樣。潛水艇靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉，而魚則是利用改變體內(nèi)的魚鰾的體積來(lái)改變浮力大小而實(shí)現(xiàn)浮沉的。 二、密度計(jì) 1.用途:測(cè)量液體的密度。 2.工作原理:漂浮原理即F浮G。 3.刻度值的特點(diǎn): (1)上面讀數(shù)小，下面讀數(shù)大； (2)刻度不均勻，上疏下密。 典型例題解析 例1 一艘質(zhì)量為1500噸的輪船，裝上5×103噸貨物后剛好滿載，它此時(shí)受到的浮力和輪船的排水量分別是 ( D ) A.1.47×103牛，1500噸 B.3.43×103牛，3500噸 C.4.9×103牛，5000噸 D.6.37×103牛，6500噸 解析 輪船漂浮在水面上，它滿載時(shí)受到的浮力等于船重加貨物重；排水量是指輪船滿載時(shí)所排開(kāi)水的質(zhì)量，數(shù)值上等于輪船裝滿貨物時(shí)的總質(zhì)量。 答 D 例2 如圖130所示，一只漂浮在水面上的碗中裝有若干石子?，F(xiàn)將石子全部投入水中后，水面將 ( C ) A.保持不變 B.升高一些 C.降低一些 D.都有可能 解析 因?yàn)橥牒屯胫械氖釉瓉?lái)是漂浮在水面上的，即F浮1G碗+G石，現(xiàn)將石塊全部投入水中后，所受浮力F浮2G碗+G浮石，由于石>水，石塊投入水中后要下沉，即F浮石<G石，則F浮1>F浮2，根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)浮1水gV排1，F(xiàn)浮2水gV排2，因此V排1>V排2，即水面要下降一些。 答 C 例3 用同一支密度計(jì)測(cè)甲、乙、丙三種液體的密度，如圖13l所示，則甲、乙、丙三種液體的密度及密度計(jì)在三種液體中所受浮力大小關(guān)系如何? 解析 密度計(jì)是根據(jù)漂浮原理制成的，物體漂浮時(shí)，所受浮力等于物體的重力。圖131中用的是同一支密度計(jì)，故密度計(jì)在甲、乙、丙三種液體中所受浮力大小都相等。 由于F浮液gV排，當(dāng)F浮一定時(shí)，液與V排成反比。 圖中易看出，密度計(jì)排開(kāi)液體體積在甲液體中最大，丙液體中最小，則有甲<乙<丙。 答 略 例4 如圖132所示，一木塊上面放著一實(shí)心鐵塊A，木塊頂部剛好與水面相平，在同樣的木塊下掛另一鐵塊B，木塊也剛好全部浸在水中，則A、B兩鐵塊的體積比是多少?(鐵7.8×103千克米3，水1.0×103千克米3) 解析 可以先以A為研究對(duì)象，A受重力GA和木塊對(duì)它的支持力N，由二力平衡條件求出N。根據(jù)物體間力的作用是相互的，可求出鐵塊A對(duì)木塊的壓力N。再以左邊木塊為研究對(duì)象，木塊受重力G、浮力F和壓力N，由阿基米德原理和物體的平衡條件求出木塊的重力G。又以右邊木塊為研究對(duì)象，木塊受重力G、浮力F和繩子的拉力T，由阿基米德原理和平衡條件求出繩子的拉力T。又以B為研究對(duì)象，鐵塊B受重力GB、浮力FB、繩子的拉力T，最后可求出。 NFGGA鐵gVATFGGBFB鐵gVB水gVB所以答 略思考和討論上題還能用其他方法來(lái)求解嗎?請(qǐng)寫出你的解法。課內(nèi)練習(xí)1.潛水艇完全潛入水中，再繼續(xù)下潛時(shí) ( A ) A.浮力不變，壓強(qiáng)變大 B.浮力變大，壓強(qiáng)變大 C.浮力不變，壓強(qiáng)不變 D.浮力不變，壓強(qiáng)變小 2.某輪船的最大排水量是2×104噸，若輪船自身質(zhì)量是3×103噸，那么這輪船最多可裝 1.7×104 噸貨物。 3.一艘輪船從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海，輪船受到的浮力 不變 排出液體的體積 變小 。 4.一實(shí)心物體放到水中受到浮力為9牛，將該物體放入密度為0.8×103千克米3的酒精中，受到浮力為8牛，則實(shí)心物體的密度大小范圍為 ( B ) A.物>1.0×103千克米3 B.0.8×103千克米3<物<1.0×103千克米3 C.物<0.8×103千克米3 D.無(wú)法確定 課時(shí)小結(jié) 重點(diǎn):1.密度計(jì)原理及使用。 2.輪船、潛水艇的原理。難點(diǎn):將輪船及密度計(jì)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中去。課外同步訓(xùn)練 基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 1.密度計(jì)是測(cè)量 液體密度 的儀器。把它放在密度較大的液體中時(shí)，它排開(kāi)的液體體積則 較小 (填“較大”或“較小”)。 2.有一個(gè)圓柱形容器恰能盛滿9.8牛的水，現(xiàn)往該容器中盛滿密度為液的液體，并放入一個(gè)物塊，物塊受到的浮力為F浮，則下列判斷中錯(cuò)誤的是 ( C ) A.若液>水，則F浮可能大于9.8牛 B.若液>水，則F浮可能小于9.8牛 C.若液<水，則F浮可能大于9.8牛 D.若液<水，則F浮一定小于9.8牛 3.如圖l一33所示是用同一密度計(jì)測(cè)定甲、乙兩種不同液體的密度的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法中正確的是 ( B ) A.甲液體對(duì)密度計(jì)的浮力大些 B.甲、乙兩液體對(duì)密度計(jì)的浮力相等 C.甲液體的密度大于乙液體的密度 D.甲液體的密度等于乙液體的密度 4.一種液體的密度隨深度而增加，它的變化規(guī)律是0+kh，式中0、k是常數(shù)，h表示深度。設(shè)深度足夠，有一只密度為，的實(shí)心小球投入此液體中，且>0，則下列判斷中正確的是 ( D ) A.小球?qū)⒁怀恋降?，不再運(yùn)動(dòng)B.小球?qū)⑵≡谝好嫔?，不能下沉C.小球經(jīng)過(guò)一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，最終懸浮在深h處D.小球經(jīng)過(guò)一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，最終懸浮在深h處 5.如圖134，容器中水面上漂浮著一只空碗，水底沉著一只土豆。若將土豆取出放入碗中(碗仍能漂浮在水面)，則水面高度將 ( B ) A.下降 B.上升 C.不變 D.條件不足，難以判斷6.有木球、鐵球和銅球(木<鐵<銅)靜止在水中時(shí)的位置，如圖135所示，則可以確定肯定是空心的是 ( B ) A.木球 B.鐵球 C. 銅球 D.都是空心 深化提高 7.均勻的正方體木塊放入水中處于漂浮狀態(tài)，現(xiàn)將露出水面部分切去，則剩余部分木塊將 ( A ) A.將上浮一點(diǎn) B.將下沉一點(diǎn) C. 仍不動(dòng) D.無(wú)法判斷 8.一木塊浮在密度為的液體中，此時(shí)受到的浮力大小為F，若將該木塊投入到密度為2的液體中，穩(wěn)定后，木塊受到的浮力大小又為 ( B )A.2F B.F C. D.無(wú)法判斷 9.一只燒杯中裝有水，水面上漂浮著一塊冰塊，當(dāng)冰塊熔化后，燒杯中的水面將如何變化?(冰0.9×103千克米3) 解 冰塊熔化前處于漂浮狀態(tài)，則有: F浮G冰，即水gV排冰gV冰所以V排V冰 當(dāng)冰塊熔化以后，由于密度變大，體積將減小，但質(zhì)量不變。有:V冰V冰V排 即:冰熔化為水的這部分體積剛好等于原來(lái)冰塊排開(kāi)水的體積，所以冰在熔化前后，杯中水面將不發(fā)生變化。