浙教版科学八年级上册第一章第11课时1-5水的浮力(三)

第11课时水的浮力(三)——物体浮沉条件的应用

学习目标

1.能用物体浮沉条件解释、解决实际问题。

2.理解密度计的原理，会用密度计测液体的密度。

3.加强对浮力知识的有关计算。

课堂学习设计

[课前练习]

1.简述物体浸没在液体中时物体的浮沉情况。

[答] 对浸没在液体中的物体来说:

(1)当F浮>G物，物体就上浮，最后处于漂浮状态；

(2)当F浮＝G物，物体悬浮在液体中；

(3)当F浮

而对于实心物体来说，则又有:

(1)当ρ液>ρ物，上浮后漂浮；

(2)当ρ液＝ρ物，物体悬浮；

(3)当ρ液<ρ物，物体将下沉。

2.浸没在液体中的某一物体，如果它所处的深度增加，则它受到液体的 ( A )

A.压强增加，浮力不变

B.压强增加，浮力增加

C. 压强不变，浮力增加

D.压强不变，浮力不变

3.如图l一28所示，A、B是体积相同的木块和铁块，当同时将它们的绳子剪断后，在木块上浮未露出水面和铁块下沉未到底部的过程中，以下说法正确的是( D )

A.木块所受的浮力增大，铁块所受的浮力减小

B.木块所受的浮力减小，铁块所受的浮力增大

C. 木块所受的浮力增大，铁块所受的浮力不变

D.木块所受的浮力不变，铁块所受的浮力也不变

4.甲、乙两只小球的质量、体积都相同，把它们分别浸在A、B两种不同的液体中，静止状态如图1—29所示。若它们受到的浮力是F甲与F乙，两种液体的密度为ρA与ρB，则( C )

甲>F乙，ρA>ρB甲

C. F甲＝F乙，ρA>ρB甲＝F乙，ρA<ρB

[科学探究]

一、实验

将一块橡皮泥放在水面上，可观察到橡皮泥下沉到容器底部。将橡皮泥捏成碗状再放在水面上，又可观察到橡皮泥将漂浮在水面上。

1.轮船:用钢铁制成空心即可。

其大小通常用排水量表示。排水量是轮船装满货物后排开水的质量，即为轮船满载时受到水的浮力，排水量可用吃水线来表示。

2.潜水艇。

潜水艇的浮沉原理是靠改变自身重力来实

现的。需下沉时，水舱内充水，到G>F浮；当G=F浮时，能停在任何位置(悬浮)；需上浮时，用压缩空气将水排出，到G

[思考] 你知道生活在水中的鱼靠什么来实现上浮和下沉的它的原理是否跟潜水艇一样

[答] 不一样。潜水艇靠改变自身重力来实现浮沉，而鱼则是利用改变体内的鱼鳔的体积来改变浮力大小而实现浮沉的。

二、密度计

1.用途:测量液体的密度。

2.工作原理:漂浮原理即F浮＝G。

3.刻度值的特点:

(1)上面读数小，下面读数大；

(2)刻度不均匀，上疏下密。

[典型例题解析]

[例1] 一艘质量为1500吨的轮船，装上5×103吨货物后刚好满载，它此时受到的浮力和轮船的排水量分别是 ( D )

A.1.47×103牛，1500吨牛，3500吨

牛，5000吨牛，6500吨

[解析] 轮船漂浮在水面上，它满载时受到的浮力等于船重加货物重；排水量是指轮船满载时所排开水的质量，数值上等于轮船装满货物时的总质量。

[答] D

[例2] 如图1—30所示，一只漂浮在水面上的碗中装有若干石子。现将石子全部投入水中后，水面将 ( C )

A.保持不变

B.升高一些

C.降低一些

D.都有可能

[解析] 因为碗和碗中的石子原来是漂浮在水面上的，即F浮1＝G碗+G石，现将石块全部投入水中后，所受浮力F浮2＝G碗+G浮石，由于ρ石>ρ水，石块投入水中后要下沉，即F浮石F浮2，根据阿基米德原理，F浮1＝ρ水gV排1，F浮2＝ρ水gV排2，因此V排1>V排2，即水面要下降一些。

[答] C

[例3] 用同一支密度计测甲、乙、丙三种液体的密度，如图1—3l所示，则甲、乙、

丙三种液体的密度及密度计在三种液体中所受浮力大小关系如何

[解析] 密度计是根据漂浮原理制成的，物体漂浮时，所受浮力等于物体的重力。图1—31中用的是同一支密度计，故密度计在甲、乙、丙三种液体中所受浮力大小都相等。 由于F 浮＝ρ液gV 排，当F 浮一定时，ρ液与V 排成反比。 图中易看出，密度计排开液体体积在甲液体中最大，丙液体中最小，则有ρ甲<ρ乙<ρ丙。

[答] 略

[例4] 如图1—32所示，一木块上面放着一实心铁块A ，木块顶部刚好与水面相平，在同样的木块下挂另一铁块B ，木块也刚好全部浸在水中，则A 、B 两铁块的体积比是多少(ρ

铁＝×103千克／米3，ρ水＝×103千克／米3

)

[解析] 可以先以A 为研究对象，A 受重力G A 和木块对它的支持力N ，由二力平衡条件 求出N 。根据物体间力的作用是相互的，可求出铁块A 对木块的压力N ＇。再以左边木块为 研究对象，木块受重力G 、浮力F 和压力N ＇，由阿基米德原理和物体的平衡条件求出木块的重力G 。又以右边木块为研究对象，木块受重力G 、浮力F 和绳子的拉力T ，由阿基米德原理和平衡条件求出绳子的拉力T 。又以B 为研究对象，铁块B 受重力G B 、浮力F B 、绳子的拉力T ＇，最后可求出B

A V V 。

N ＝F —G ＝G A ＝ρ铁gVA

T ＝F —G ＝G B —F B ＝ρ铁gVB —ρ水gV B

所以B A V V ＝铁

水铁ρρρ-＝3934 [答] 略

[思考和讨论]

上题还能用其他方法来求解吗请写出你的解法。

[课内练习]

1.潜水艇完全潜入水中，再继续下潜时

( A )

A.浮力不变，压强变大

B.浮力变大，压强变大

C.浮力不变，压强不变

D.浮力不变，压强变小