1.3水的浮力學(xué)案浙教版八年級上冊科學(xué)

浙教版八上§1.3水的浮力學(xué)案姓名[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1、了解阿基米德原理的探究過程、內(nèi)容；2、能利用阿基米德原理解釋一些相關(guān)的現(xiàn)象；3、能利用阿基米德原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。一、知識點(diǎn)梳理：1、阿基米德原理的內(nèi)容：；公式：；2、驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)中采用的研究方法是轉(zhuǎn)換法和法；3、根據(jù)阿米德原理，物體受到的浮力大小只與和有關(guān)；4、原理同樣適用于氣體浮力的計(jì)算。二、例題講解例題1、關(guān)于物體受到的浮力，下列說法正確的是()A．液體的密度越大，受到的浮力越大B．浸在水中的物體，體積越大，受到的浮力越大C．物體排開水的體積越大，受到的浮力越大D．漂在水面上的物體比沉在水底的物體受到的浮力大例題2、為驗(yàn)證阿基米德原理，小明將電子秤放在水平桌面上并調(diào)零，然后將溢水杯放到電子秤上，按實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范將溢水杯中裝滿水，再用細(xì)線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸。則下列四個選項(xiàng)中，判斷正確的是()A．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓力變小B．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓強(qiáng)變大C．鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力D．鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數(shù)不變，則驗(yàn)證了阿基米德原理例題3、如圖所示，將一塊掛在彈簧測力計(jì)下的圓柱體金屬緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，能正確表示浮力F和圓柱體下表面到水面的距離h關(guān)系的圖象是（

）A.

B.

C.

D.

例題4、用如圖裝置驗(yàn)證阿基米德原理，當(dāng)物塊浸入溢水杯時，水會流入空桶。下列說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)前溢水杯未裝滿水，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響B(tài)．物塊浸入水中越深，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)越大C．物塊浸入水中越深，左側(cè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)越大D．通過計(jì)算可知實(shí)驗(yàn)所用物塊的密度為2×103千克/米3例題5、小柯同學(xué)探究浮力大小與液體密度存在怎樣的定量關(guān)系時，用到了下列器材：彈簧測力計(jì)、金屬塊(4.0N)、大燒杯、水以及各種不同密度的溶液等。實(shí)驗(yàn)步驟：①如圖甲，；②如圖乙，將金屬塊浸沒在盛水的燒杯中，讀出測力計(jì)示數(shù)并記錄，然后取出金屬塊擦干；③按照步驟②的操作，換用不同密度的溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)編號1234567液體密度ρ液(g/cm3)－0.81.01.21.41.82.0測力計(jì)示數(shù)F拉(N)4.03.63.53.43.33.13.0浮力大小F浮(N)－0.40.50.60.7X1.0（1）補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟①；（2）表格中X的數(shù)據(jù)是。（3）浮力秤是利用物體漂浮時F浮=G物原理工作的。當(dāng)秤盤放上物體時，小簡浸在水中的深度為h，小筒重(包括秤盤)為G0、圓柱形小筒截面積為S，水的密度為ρ，則所稱物體的重力為。（4）根據(jù)以上探究，寫出一種增大浮力秤稱量范圍的方法。三、隨堂練習(xí)：1、小關(guān)與同學(xué)們?nèi)ビ斡[桂林兩江四湖，登上游船后，船會下沉一些，那么()A．船的重力將減小B．水對船的浮力將減小C．水對船的浮力將增大D．水對船的浮力將保持不變2、在兩支相同的平底試管內(nèi)裝人等量鐵砂，然后分別放入裝有甲、乙兩種不同液體的燒杯里，其靜止?fàn)顟B(tài)如圖所示，則下列說法正確的是（）A.試管在甲液體中受到的浮力較大B.試管在乙液體中排開的液體質(zhì)量較小C.兩個燒杯底部所受液體壓強(qiáng)相等D.兩支試管底部所受液體壓強(qiáng)相等（第2題圖）（第3題圖）3、在探究“物體所受浮力的大小跟它排開液體的重力的關(guān)系”時，具體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖所示。為方便操作和減小測量誤差，最合理的操作步驟應(yīng)該是()A．甲、乙、丙、丁B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙D．丁、甲、乙、丙4、某實(shí)驗(yàn)小組在探究“浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”時，做了如圖所示的四次測量，彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2、F3和F4，則()A．F?。紽3－F1 B．F?。紽2－F4C．F?。紽2－F1 D．F浮＝F4－F15、有一種被稱作“跟屁蟲”的輔助裝備是游泳安全的保護(hù)神?！案ㄏx”由一個氣囊和腰帶組成，兩者之間由一根線連接。正常游泳時，連接線呈松弛狀態(tài)，氣囊漂浮著，跟人如影相隨，如圖甲。在體力不支等情況下，可將氣囊壓入水中，防止人下沉，如圖乙，在此情況下（）A．人的重力減小了 B．氣囊受到的浮力變大了C．人所受的重力方向改變了 D．氣囊排開水的體積變小了（第5題圖）（第6題圖）6、如圖所示，潛水員正潛沒在海水中，他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進(jìn)行充氣或放氣，以改變背心的體積大小來實(shí)現(xiàn)浮沉。下列對潛水員分析正確的是（

）A.

向海底下潛過程中，受到海水的壓強(qiáng)變大

B.

海水中水平游動時，受到海水的壓強(qiáng)變小C.

對背心進(jìn)行放氣后，受到海水的浮力變大

D.

對背心進(jìn)行充氣后，受到海水的浮力變小7、如圖所示，是我國首臺自主設(shè)計(jì)研發(fā)的深海載人深潛器“蛟龍?zhí)枴薄＃?）當(dāng)“蛟龍?zhí)枴睆暮Ｃ嫦聺摰慈]的過程中，它所受的浮力逐漸（填變大、不變或變?。唬?）當(dāng)“蛟龍?zhí)枴比繘]入海水中繼續(xù)下潛的過程中，它所受的浮力將（填變大、不變或變小）；（3）若蛟龍?zhí)柦]在5km深處海水中時排水量為70t，此時它受到的浮力是N。四、課后練習(xí)：1、關(guān)于物體受到的浮力，下列說法正確的是()A．液體的密度越大，受到的浮力越大B．浸在水中的物體，體積越大，受到的浮力越大C．物體排開水的體積越大，受到的浮力越大D．漂在水面上的物體比沉在水底的物體受到的浮力大2、如圖，取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的飲料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以推測(

)。A.液體壓強(qiáng)大小與深度有關(guān)B.液體對容器側(cè)壁有壓力C.物體在空氣中也會受到浮力作用D.物體在液體中受到浮力是由于下表面壓力大于上表面壓力（第2題圖）（第3題圖）3、如圖所示，放在水平桌面上的溢水杯盛滿水，用彈簧測力計(jì)掛一實(shí)心鐵塊，示數(shù)為F1將鐵塊緩慢浸沒于水中(未接觸溢水杯)，溢出的水流入小燒杯，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2。下列說法正確的是（

）A.

水對溢水杯底部的壓強(qiáng)p甲<p乙B.

溢水杯對桌面的壓力保持不變C.

圖乙中鐵塊下表面受到向上的壓力F壓=F1F2D.

鐵塊受到的浮力與鐵塊受到的重力是一對平衡力4、小民在學(xué)習(xí)浮力時用同一裝置做了圖所示的實(shí)驗(yàn)，目的是（

）A.

探究浮力與物體的質(zhì)量的關(guān)系

B.

探究浮力與物體的體積的關(guān)系C.

探究浮力與物體的密度的關(guān)系

D.

探究浮力與物體的深度的關(guān)系（第4題圖）（第5題圖）5、如圖為金魚吐出的某個氣泡在恒溫水中上升過程的示意圖。下列關(guān)于該過程中氣泡內(nèi)氣體密度和氣泡所受浮力的變化情況，敘述正確的是(

)A.

密度和浮力都不變

B.

密度和浮力都變大

C.

密度變小，浮力不變

D.

密度變小，浮力變大6、關(guān)于浮力大小的說法，正確的是（

）A.

浮力大小跟物體浸沒在液體中的深度有關(guān)，物體浸得越深，受到的浮力越大B.

浮力的大小跟物重有關(guān)，物體越重，受到的浮力越小C.

浮力的大小跟物體的體積有關(guān)，物體體積越大，受到的浮力越大D.

浮力的大小跟物體排開液體的重力有關(guān)，物體排開液體越重，受到的浮力越大7、將一半徑為R的實(shí)心金屬球，用細(xì)線拉著，勻速緩慢地放入水深為2R的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出。下圖能反映金屬球從水面剛接觸處開始至容器底部過程中，細(xì)線所受的拉力大小F與金屬球浸入水中深度h的關(guān)系的是()8、如圖所示，在一個不計(jì)重力和厚度的塑料袋中裝滿水，扎緊袋口，用彈簧測力計(jì)鉤住并將其慢慢浸入水中，直至塑料袋完全浸沒于水中。此過程中彈簧測力計(jì)的示數(shù)（）A．逐漸減小B．逐漸增大C．先增大后減小D．先減小后增大（第8題圖）（第9題圖）（第10題圖）9、如圖所示，兩只相同的氣球，分別充入氫氣和空氣，充氣后體積相同。若它們在空氣中受到的浮力分別為F氫和F空（忽略氣壓對氣球體積的影響），則下列說法中正確的是（）A．F氫＞F空B．F氫＝F空C．F氫＜F空D．條件不足，無法比較10、某次軍事演習(xí)中，執(zhí)行深海作業(yè)的潛水艇懸浮在海水中（如圖）。要使?jié)撍聺?，?yīng)對水艙________（選填“注水”或“排水”），在下潛過程中，海水對潛水艇上下表面的壓力差________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。11、為了探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)，某興趣小組的同學(xué)，用同一物體進(jìn)行了如圖所示的操作，并記下物體靜止時彈簧測力計(jì)的示數(shù)。圖乙中物體未放入前溢水杯裝滿水，物體浸沒后用量筒測出溢出水的體積，如圖丁所示。（1）為了探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)選擇________兩圖；該小組同學(xué)通過比較F1和________的大小，得到“浮力的大小與物體浸沒的深度有關(guān)”的結(jié)論，產(chǎn)生錯誤的原因是____________________。（2）物體浸沒在水中時所受浮力大小為________N。12、兩位同學(xué)分別用圖1和圖2裝置探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系”。（1）圖1中，排開液體所受的重力G排=F4－（選填“F1”“F2”或“F3”）。（2）乙同學(xué)按圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，隨著升降臺升高，物體緩慢浸入盛滿水的溢水杯中。測力計(jì)A、B示數(shù)的變化量（選填“相等”或“不相等”）。（3）若要驗(yàn)證阿基米德原理，兩實(shí)驗(yàn)中的金屬塊（選填“一定”或“不一定”）要浸沒在水中。（4）比較兩方案，你覺得哪個更好并說明理由。13、利用一根吸管制作一個簡易密度計(jì)：（1）為了讓吸管能豎直地漂浮在液體中，應(yīng)在吸管的（填“上端”或“下端”）塞入一些銅絲作為配重，并用石蠟將吸管的下端封閉起來。若將它放人液體中后不能豎直漂浮，請?zhí)岢龈倪M(jìn)做法：。（2）這根吸管豎直漂浮在不同液體中時，液體的密度越大，它露出液面部分的長度（填“越長”“越短”或“不變”），受到的浮力大?。ㄌ睢白兇蟆薄白冃　薄安蛔儭保?。（3）通過正確計(jì)算，在吸管上標(biāo)出對應(yīng)的刻度線，便制成了一個簡易的吸管密度計(jì)。下列四種刻度的標(biāo)示合理的是。（4）為了使測量結(jié)果更準(zhǔn)確，如何使簡易密度計(jì)上兩條刻度線（如0.9、1.0)之間的距離大一些？寫出一種方法：。14、如圖所示，在彈簧測力計(jì)下懸掛一物體，在空氣中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為6N，當(dāng)物體浸沒在水中時彈簧測力計(jì)的示數(shù)是4N，g取10N/kg。求：（1）物體的重力。（2）物體浸沒在水中時受到的浮力。（3）物體浸沒時排開水的體積和物體的密度。參考答案：一、知識點(diǎn)梳理：1、浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力，F(xiàn)浮=G排液=ρ液gV排液2、控制變量3、液體的密度物體排開液體的體積4、阿基米德二、例題講解：例題1、C解析：A、根據(jù)阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排；可見浮力與ρ液和V排都有關(guān)；還與物體的狀態(tài)有關(guān)，如木塊漂浮在水中和鹽水中時，盡管液體密度變大，但木塊所受浮力卻相等，都等于木塊的重力；A錯誤；B、浸沒于水中的物體，所受浮力與深度無關(guān)；因?yàn)棣岩汉蚔排均不變，故浮力不變；B錯誤；C、物體在水中，ρ液不變，V排越大，當(dāng)然浮力越大；故C正確；D、不論物體漂浮在水面，還是沉在水底，浮力大小總與ρ液和V排有關(guān)，與漂浮和沉底無關(guān)，如漂在水面的小木塊所受浮力比沉入水底的大石塊小；故D錯誤。例題2、D解析：鋁塊浸沒后，溢水杯內(nèi)的水面高度保持不變，水對杯底的壓強(qiáng)保持不變。水對杯底的壓力不變，故A、B錯誤；鋁塊浸沒在水中靜止時，繩子對鋁塊的拉力等于鋁塊的重力與它受到的浮力的差，即F=GF浮力。而鋁塊受到的浮力等于它排開水的重力，即F浮=G排，所以F=GG排，故C錯誤；鋁塊沒有浸沒水中時，電子秤的示數(shù)：F=G杯+G水。當(dāng)鋁塊浸沒在水中時，F(xiàn)'=G杯+G水G排+F壓力。根據(jù)相互作用力的原理可知，鋁塊對水的壓力等于水對鋁塊的浮力，那么F'=G杯+G水G排+F浮力。如果F=F'，那么F浮力=G排，可以驗(yàn)證阿基米德原理，故D正確。例題3、C解析：A、隨著排開液體體積的增大，浮力是增大的。B、隨著排開液體體積的增大，浮力是增大的，而且不會變?yōu)?。C、隨著排開液體體積增大，浮力不斷增大，但是當(dāng)物體完全浸沒后，浮力就不再改變。D、隨著排開液體體積增大，浮力增大。但是不會一直增大。故C符合題意。例題4、D解析：A.物體放入水中前，溢水杯應(yīng)該是裝滿水的，否則小桶內(nèi)所盛的水將小于物體排開水的體積，故A錯誤；B.物塊浸入水中的過程中，水的深度不變，水對溢水杯底部的壓強(qiáng)不變，故B錯誤；C.左側(cè)實(shí)驗(yàn)中，在物塊完全浸沒水中前，隨著物塊浸入水中深度的增加，排開水的體積增大，溢出去的水增多，受到的浮力越大，根據(jù)F=GF浮力可知，故右側(cè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)變大；物塊完全浸沒水中，排開水的體積不變，左側(cè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)不再變化，故C錯誤；D.由測力計(jì)的示數(shù)可知，物體的重力G=2N，物體的質(zhì)量；物體浸沒水中后的浮力F浮=GG′=2N1N=1N，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可