资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
八年级上册科学 第1章 水和水的溶液
第3节 水的浮力（第2课时）
一、预学任务
1.浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)对它 的力叫做浮力。浮力产生的原因是物体上下表面所受液体(或气体)压力 。
2．常见计算物体受到浮力大小的方法有：
（1）二力平衡法：
（2）根据浮力产生的原因来计算：F浮＝
（3）称重法：借助于弹簧测力计来求：
先用弹簧测力计在空气中测量出物体的重力G，再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的示重G′，两次弹簧测力计的示数差就是浸在该液体中的物体所受浮力的大小，即F浮＝G－G′。
（4）阿基米德原理法：F浮＝= 。
【说明】阿基米德原理同样适用于 浮力的计算。
【注意】
①浸入液体中的物体受到的浮力大小只与 、 有关；
②浮力与物体浸没在液体中的深度，物体的密度、形状无关；
③阿基米德原理表达式中V排是指物体排开液体的体积，也就是物体浸入液体中的体积V浸，但V排不同于V物。当物体部分浸入时，V排 V物；当物体完全浸没在液体中时，V排 V物；
④计算时，单位要统一，密度单位必须用 ，体积的单位用 ，计算出的浮力单位才是
二、随堂任务
1.小彤想测量校园里一小石块的密度，她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水，完成了测量，步骤如图所示，小石块所受的浮力为______，小石块密度为______。
2.如图所示，将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中，铝球静止时，弹簧测力计的示数为3.4N，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，铝的密度ρ铝＝2.7×103kg/m3，则铝球的体积为　 　m3，铝球浸没在水中时所受到的浮力为　 　N。
3.密度是 0.6×103kg/m3 的木块，体积是4 m3 。当它浮在水面上时，求：（g=10 N/kg）
（1）木块重力；（2）木块受到的浮力；
（3）木块排开水的体积；（4）木块露出水面的体积.
4.有一体积为1×10－4米3的实心铁块，挂在弹簧秤上后浸没在水中（铁块没有接触容器底部），铁的密度为7.8×103千克／米3，求：
（1）铁块的重力。 （2）铁块所受到的浮力。 （3）弹簧秤的示数。
5.我国372潜艇（如图所示）在海中数百米深处训练时，突遭“断崖”（海水密度随深度增加而突然减小的现象）快速下沉的险情，在危急时刻官兵凭着娴熟的技术果断处置，打破了“断崖”必艇毁人亡的世界惯例。右表是372潜艇在常规海水（密度为1.03×103kg/m3）中的基本参数。（g取10N/kg）
（1）当潜艇在海面下潜航时，它排开海水的体积是多少？
（2）如果海水密度突然减小到1.01×103kg/m3 ， 则浮力会减小到多少？
（3）当潜艇在海中快速下沉时，官兵紧急用压缩空气排出了水舱中的水，当潜艇重力小于浮力后，发现潜艇仍会下沉一段时间，为什么？
海面上排水量（t） 2325
海面下排水量（t） 3090
海面上航速（km/h） 18.4
海面下航速（km/h） 31.3
三、课后任务
（一）基础性作业
1．如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤
2.小杰在欢乐谷游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（ ）
A．浮力变大，压强变小 B．浮力变小，压强变小
C．浮力不变，压强不变 D．浮力变大，压强变大
3．用水桶从井中提水，在水桶逐渐提离水面的过程中，关于人所用力的大小，
下列叙述中正确的是（　　）
A．用力变大，因为水桶所受重力变大 B．用力变小，因为水桶排开水的体积变小
C．用力变大，因为水桶受的浮力变小 D．用力不变，因为水桶所受的重力不变
4．如图所示：A为木块，B为铝片，C为铁球，而且VA＝VB＝VC，把它们都浸没在水中，则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是（　　）
A．FA＞FB＞FC B．FA＜FB＜FC
C．FA＝FB＝FC D．FA＞FB＝FC
5．如图所示，体积相同的三个物体静止在水中，第三个物体沉底，以下说法正确的是（　　）
A．三个物体所受浮力F1＜F2＝F3
B．三个物体所受浮力F1＝F2＝F3
C．三个物体所受重力G1＞G2＞G3
D．三个物体所受重力G1＝G2＝G3
6．一个物体所受的重力为0.5N，将它轻轻放入装满水的容器中时，从容器里溢出的水的重为0.3N，则该物体所受的浮力（　　）
A．一定是0.5N B．可能是0.2N C．一定是0.3N D．可能是0.4N
7.将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内，待木块静止时，从水槽中溢出了600g水，g取10N／kg，求：
（1）木块受到的浮力； （2）木块的密度；
8.体积为2×10﹣3米3的金属小球浸没在水中。求：
（1）小球排开水的体积V排。 （2）小球受到的浮力F浮。
（二）拓展性作业
9．如图所示，体积相同的A、B、C三个小球分别静止在液体中（ρ水＞ρ酒精），其中所受浮力的大小关系是（　　）
A．FA＜FB＝FC B．FA＝FB＝FC C．FA＞FB＞FC D．FA＜FB＜FC
10．如图所示，一个长方体浸没在水中，其上表面受到水的压力为4N，下表面受到的压力为7N，则长方体受到水的浮力为（ ）
A．3N B．4N C．7N D．11N
11．鸡蛋在清水中沉在杯底，而在水中加入盐后，鸡蛋浮上来。对此，下列解释中正确的是（ ）
A．鸡蛋在盐水中浸泡时变轻了 B．盐能够产生较大的浮力
C．鸡蛋受到的浮力比原来大了 D．鸡蛋在盐水中浸泡时体积变大了
12．浸没在水中质量相等的实心铝球和铜球（已知ρ铝＜ρ铜），它们所受浮力的大小关系为（　　）
A．铜球大 B．铝球大 C．大小相等 D．无法确定
13．如图所示，体积相等的两颗种子放入盐水中，一颗下沉到底，一颗浮在液面。则两颗种子所受浮力大小是（ ）
A．漂浮的种子所受的浮力较大 B．下沉的种子所受的浮力较大
C．两颗种子受所的浮力一样大 D．上述三种情况都有可能
14.木球被固定在水池底部的细线系住，未能浮出水面，如图所示。已知：木球的体积为3×10﹣3m3、密度为0.6×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）木球受到的重力G木；
（2）木球受到的浮力F浮；
（3）细线对木球的拉力F拉。（画出木球的受力分析图）
15.如图所示，水面上漂有一块体积为2米3的浮冰，露出水面的体积为0.2米3，。求：该冰块受到的浮力。
16．如图所示是一小朋友在玩“水上漫步球”的情景。游玩者在球中玩耍时，球始终浮在水面上。已知塑料球的质量20kg，游玩者的质量为40kg（g取10N/kg），求：
（1）塑料球在水中所受的浮力是多少？
（2）塑料球排开水的重力是多少？
四、整理任务（1.错题原因分析、解决方法；2.存在的疑点及对策......）
在本课时内容讲解分析之后，根据学习活动中的实际情况进行整理。
八年级上册科学 第1章 水和水的溶液
第3节 水的浮力（第2课时）参考答案及解析
一、预学任务
1.浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)对它 向上 的力叫做浮力。浮力产生的原因是物体上下表面所受液体(或气体)压力 差 。
2．常见计算物体受到浮力大小的方法有：
（1）二力平衡法： F浮＝G物
（2）根据浮力产生的原因来计算：F浮＝ F下表面－F上表面
（3）称重法：借助于弹簧测力计来求：
先用弹簧测力计在空气中测量出物体的重力G，再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的示重G′，两次弹簧测力计的示数差就是浸在该液体中的物体所受浮力的大小，即F浮＝G－G′。
（4）阿基米德原理法：F浮＝= G排液 = ρgV。
【说明】阿基米德原理同样适用于 气体 浮力的计算。
【注意】
①浸入液体中的物体受到的浮力大小只与 ρ 、 V 有关；
②浮力与物体浸没在液体中的深度，物体的密度、形状无关；
③阿基米德原理表达式中V排是指物体排开液体的体积，也就是物体浸入液体中的体积V浸，但V排不同于V物。当物体部分浸入时，V排 小于 V物；当物体完全浸没在液体中时，V排 等于 V物；
④计算时，单位要统一，密度单位必须用 kg/m3 ，体积的单位用 m3 ，计算出的浮力单位才是 N
二、随堂任务
1.小彤想测量校园里一小石块的密度，她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水，完成了测量，步骤如图所示，小石块所受的浮力为______，小石块密度为______。
【答案】1；2.5×103。
【解析】[1]小石块所受的浮力为F浮=G-F′=2.5N-1.5N=1N
[2]由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得
小石块密度为
2.如图所示，将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中，铝球静止时，弹簧测力计的示数为3.4N，已知水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，铝的密度ρ铝＝2.7×103kg/m3，则铝球的体积为　 　m3，铝球浸没在水中时所受到的浮力为　 　N。
【答案】2×10﹣4；2。
【解析】实心铝球浸没在水中静止时，则铝球排开水的体积：V排＝V球；
铝球受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV球；
实心铝球的重力：G＝mg＝ρ铝gV球；
由于铝球受力平衡，则：G＝F浮+F拉，
ρ铝gV球＝ρ水gV球+F拉，
即：2.7×103kg/m3×10N/kg×V球＝1×103kg/m3×10N/kg×V球+3.4N，
铝球的体积：V球＝V排＝2×10﹣4m3；
所以，铝球受到的浮力：F浮＝ρ水gV球＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N。
故答案为：2×10﹣4；2。
3.密度是 0.6×103kg/m3 的木块，体积是4 m3 .当它浮在水面上时求：（g=10 N/kg）
（1）木块重力；（2）木块受到的浮力；（3）木块排开水的体积；（4）木块露出水面的体积.
4.有一体积为1×10－4米3的实心铁块，挂在弹簧秤上后浸没在水中（铁块没有接触容器底部），铁的密度为7.8×103千克／米3，求：
（1）铁块的重力。 （2）铁块所受到的浮力。 （3）弹簧秤的示数。
5.我国372潜艇（如图所示）在海中数百米深处训练时，突遭“断崖”（海水密度随深度增加而突然减小的现象）快速下沉的险情，在危急时刻官兵凭着娴熟的技术果断处置，打破了“断崖”必艇毁人亡的世界惯例。右表是372潜艇在常规海水（密度为1.03×103kg/m3）中的基本参数。（g取10N/kg）
（1）当潜艇在海面下潜航时，它排开海水的体积是多少？
（2）如果海水密度突然减小到1.01×103kg/m3 ， 则浮力会减小到多少？
（3）当潜艇在海中快速下沉时，官兵紧急用压缩空气排出了水舱中的水，当潜艇重力小于浮力后，发现潜艇仍会下沉一段时间，为什么？
海面上排水量（t） 2325
海面下排水量（t） 3090
海面上航速（km/h） 18.4
海面下航速（km/h） 31.3
解：（1）3090t=3.09×106kg，所以潜艇在海面下潜航时，它排开海水的体积：V排===3000m3；
（2）受到的浮力：F浮=ρ海水减V排g=1.01×103kg/m3×3000m3×10N/kg=3.03×107N．
（3）当潜艇在海中快速下沉时，紧急用压缩空气排出了水舱中的水。当潜艇重力小于浮力后，发现潜仍会下沉一段时间，这是因为潜艇具有惯性，要继续保持原来的运动状态。
三、课后任务
（一）基础性作业
1．如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是(A)
A．①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤
2.小杰在欢乐谷游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（ ）
A．浮力变大，压强变小 B．浮力变小，压强变小
C．浮力不变，压强不变 D．浮力变大，压强变大
【答案】 A
【解析】因为气泡上升时，深度h变小，所以，由p＝ρgh可知气泡受到水的压强变小，故气泡的体积变大。又因为一定质量的气体，体积变大，压强变小，所以，气泡内的压强p变小；
因为气泡的体积变大，排开水的体积变大，所以，由F浮＝ρ水V排g可知气泡受到水的浮力变大。
3．用水桶从井中提水，在水桶逐渐提离水面的过程中，关于人所用力的大小，下列叙述中正确的是（　　）
A．用力变大，因为水桶所受重力变大 B．用力变小，因为水桶排开水的体积变小
C．用力变大，因为水桶受的浮力变小 D．用力不变，因为水桶所受的重力不变
【答案】 C
【解析】在水桶逐渐提离水面的过程中，水桶受重力G、拉力F、浮力F浮，处于平衡状态，由平衡条件得：F+F浮＝G，所以F＝G﹣F浮．因为在水桶逐渐提离水面的过程中，水桶所排开水的体积V排逐渐变小，所以水桶所受的浮力F浮＝ρ水gV排不断变小，人所用的力即水桶受的拉力F＝G﹣F浮不断变大。
4．如图所示：A为木块，B为铝片，C为铁球，而且VA＝VB＝VC，把它们都浸没在水中，则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的关系是（　　）
A．FA＞FB＞FC B．FA＜FB＜FC
C．FA＝FB＝FC D．FA＞FB＝FC
【答案】 C
【解析】由于物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等，且VA＝VB＝VC，
则把它们都浸没在水中时，排开水的体积相等，由F浮＝ρgV排可知：三者受到水的浮力相等，即
FA＝FB＝FC。
5．如图所示，体积相同的三个物体静止在水中，第三个物体沉底，以下说法正确的是（　　）
A．三个物体所受浮力F1＜F2＝F3
B．三个物体所受浮力F1＝F2＝F3
C．三个物体所受重力G1＞G2＞G3
D．三个物体所受重力G1＝G2＝G3
【答案】 A
【解析】
（1）由F浮＝ρ液gv排，v排1＜v排2＝v排3，故，所以B不符合题意，A符合题意；
（2）物体1漂浮，故F1＝G1＝ρ液gv排，因v排＜v；
物体2悬浮，故F2＝G2＝ρ液gv排，因v排＝v；故F1＜F2；故G1＜G2；
物体3下沉，故F3＝ρ液gv排＜G3，因v排＝v，故F2＝F3＜G3 故G1＜G2＜G3，故C、D错误。
6．一个物体所受的重力为0.5N，将它轻轻放入装满水的容器中时，从容器里溢出的水的重为0.3N，则该物体所受的浮力（　　）
A．一定是0.5N B．可能是0.2N C．一定是0.3N D．可能是0.4N
【答案】 C
【解析】将一个重为0.5N的物体轻轻放入装满水的容器中时，溢出烧杯的水重为0.3N，根据阿基米德定律，浮力等于0.3N。
7.将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内，待木块静止时，从水槽中溢出了600g水，g取10N／kg，求：
（1）木块受到的浮力； （2）木块的密度；
8.体积为2×10﹣3米3的金属小球浸没在水中。求：
（1）小球排开水的体积V排。 （2）小球受到的浮力F浮。
解：（1）因为小球浸没在水中，所以小球排开水的体积：V排＝V＝2×10﹣3m3；
（2）小球受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣3m3＝19.6N。
答：（1）小球排开水的体积为2×10﹣3m3；（2）小球受到的浮力为19.6N。
（二）拓展性作业
9．如图所示，体积相同的A、B、C三个小球分别静止在液体中（ρ水＞ρ酒精），其中所受浮力的大小关系是（　　）
A．FA＜FB＝FC B．FA＝FB＝FC
C．FA＞FB＞FC D．FA＜FB＜FC
【答案】 D
【解析】由图知，三个球排开水的体积VA＜VB＝VC，ρ水＞ρ酒精，所以，根据F浮＝ρ水gV排可知，三球受到的浮力：FA＜FB＜FC。
10．如图所示，一个长方体浸没在水中，其上表面受到水的压力为4N，下表面受到的压力为7N，则长方体受到水的浮力为（ ）
A．3N B．4N C．7N D．11N
【答案】 A
【解析】长方体受到水的浮力为：F浮＝F下表面﹣F上表面＝7N﹣4N＝3N。
11．鸡蛋在清水中沉在杯底，而在水中加入盐后，鸡蛋浮上来。对此，下列解释中正确的是（ ）
A．鸡蛋在盐水中浸泡时变轻了 B．盐能够产生较大的浮力
C．鸡蛋受到的浮力比原来大了 D．鸡蛋在盐水中浸泡时体积变大了
【答案】 D
【解析】鸡蛋在清水中，由于浮力小于鸡蛋重，鸡蛋下沉，水中加入适量的盐后，鸡蛋的体积（排开水的体积）不变，使水的密度增大，∵F浮＝ρ水v排g，∴鸡蛋受到的浮力增大，当F浮＞G时，鸡蛋将上浮。故选：C。
12．浸没在水中质量相等的实心铝球和铜球（已知ρ铝＜ρ铜），它们所受浮力的大小关系为（　　）
A．铜球大 B．铝球大 C．大小相等 D．无法确定
【答案】 D
【解析】①ρ＝，且m铜＝m铝，ρ铜＞ρ铝，由公式V＝知，V铜＜V铝；
②当两个金属球浸没在水中时，排开水的体积等于各自的体积，由公式F浮＝ρ液gV排比较知：铝球受到的浮力较大。
13．如图所示，体积相等的两颗种子放入盐水中，一颗下沉到底，一颗浮在液面。则两颗种子所受浮力大小是（ ）
A．漂浮的种子所受的浮力较大
B．下沉的种子所受的浮力较大
C．两颗种子受所的浮力一样大
D．上述三种情况都有可能
【答案】 B
【解析】体积相等的两颗种子放入盐水中，一颗下沉到底，一颗浮在液面，漂浮在液面的种子排开的盐水体积要小于沉底的种子排开的盐水体积，根据F浮＝ρ液gV排可知，沉底的种子受到的浮力大一些。故选：B。
14.木球被固定在水池底部的细线系住，未能浮出水面，如图所示。已知：木球的体积为3×10﹣3m3、密度为0.6×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）木球受到的重力G木；（2）木球受到的浮力F浮；
（3）细线对木球的拉力F拉。（画出木球的受力分析图）
解：（1）由题可知，木球受到的重力为：
G木＝m木g＝ρ木V木g＝0.6×103kg/m3×3×10﹣3m3×10N/kg＝18N；
（2）由题可知，小球浸没在水中，则小球受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3＝30N；
（3）木球的受力分析如图所示，
因木球静止，故：F浮＝F拉+G木，则F拉＝F浮﹣G木＝30N﹣18N＝12N。
答：（1）木球受到的重力G木为18N；
（2）小球受到的浮力F浮为30N；
（3）细线对木球的拉力F拉为12N。
15.如图所示，水面上漂有一块体积为2米3的浮冰，露出水面的体积为0.2米3，。求：该冰块受到的浮力。
解：V排＝V物－V露＝2米3－0.2米3＝1.8米3
F浮＝ρ水 g V排＝1.0×103千克/米3×9.8牛/千克 ×1.8米3
＝17640牛
16．如图所示是一小朋友在玩“水上漫步球”的情景。游玩者在球中玩耍时，球始终浮在水面上。已知塑料球的质量20kg，游玩者的质量为40kg（g取10N/kg），求：
（1）塑料球在水中所受的浮力是多少？
（2）塑料球排开水的重力是多少？
解：（1）塑料球漂浮时，浮力等于球的总重力，即塑料球在水中所受的浮力为：
F浮＝G总＝（m球+m人）g＝（20kg+40kg）×10N/kg＝600N；
（2）由阿基米德原理可知，物体受到的浮力等于排开液体所受到的重力，
即G排＝F浮＝600N。
答：（1）塑料球在水中所受的浮力为600N；
（2）塑料球排开水的重力是600N。
（2）根据阿基米德原理可求出满载时，“新光华”号所受浮力。
四、整理任务（1.错题原因分析、解决方法；2.存在的疑点及对策......）
在本课时内容讲解分析之后，根据学习活动中的实际情况进行整理。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑