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4课时)一、预学任务1.人类利用浮力已经有一个漫长的历史。(1)最早可能是抱住或骑在一段树木上顺水漂流,这是由于树木的密度 水的密度。(2)据记载,1405年郑和下西洋乘坐的是当时世界上最大的木船。在它的上面可承载许多的人和物品。这不仅是由于树木的密度 水的密度,更在于利用木材做成船的形状。这样能排开更多的水以增大船受到的 ,因此船处于漂浮状态。(3)随着科技的发展,人类用钢板制造的轮船也能 在水面上,还可以承载许多货物。尽管钢板的密度大于水的密度,但由于利用钢板制成的轮船,船体中间很大部分是 ,这样能够排开比大得多的水,获得更大的 。【拓展】轮船的大小常用 来表示,所谓排水量就是轮船 货物时 。(4)而利用金属材料制成的潜艇,既能在水面上航行,又能潜入水下某一深度,还可以停留在水下的任何深度处。这是因为潜艇的两侧有水舱,通过调整水舱中的水量来改变 来实现潜艇的上浮、下沉或悬浮在一个任何深度的地方。①当水舱充满水时,潜艇受到的重力 浮力,潜艇下沉;②当用压缩空气将水舱里的水排出一部分,潜艇受到的重力 浮力时,潜艇上浮;③当水舱里留有适量的水,潜艇受到的重力 浮力时,潜艇就会 在水面下任何深度的地方。2.密度计(1)密度计是测量 的工具。(2)测液体密度时,它始终处于 状态,所受的浮力总是它受到的重力。(3)用同一支密度计测量不同液体密度时,由于重力相同,所以密度计所受浮力相同。根据F浮=ρ液gV排液可知,F浮相同,ρ液不同,V排液不同,密度计浸入液体中的 不同,ρ液越大,V排液越小,浸入液体中的深度越小,故密度计的刻度特点 。3.热气球和气艇热气球和气艇是飘在空中的,内部所充气体密度必须 空气密度。充气时体积增大,排开空气的 增大,浮力也增大。当浮力增大到 重力时,气球或飞艇就 ;反之就下降。二、随堂任务1.利用一块橡皮泥进行下列实验:(1)小科将一块橡皮泥分成相同的两块,并做成实心球形和碗形,分别放入相同的两杯水中,静止时出现如图甲、乙所示的现象,甲杯中橡皮泥所受的浮力 乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),而___ ___杯中水面升高得较多。由此可知,轮船能够漂浮在水面上,是因为轮船做成空心的,增大了排开水的体积,从而使轮船排开更多的水,使轮船受到更大的________。(2)小科又将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的土仪器,将它分别放到盛有不同种类液体的杯中,静止时的情景如图丙所示,由此可以判断出A、B两种液体的密度关系为:ρA________ρB(选填“>”、“=”或“<”)。2.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )A. 密度计在各种不同的液体中测密度时,所受浮力的大小与液体的密度有关B. 高空探测气球里所充气体的密度小于空气的密度C. 水面下的潜水艇从内河驶入海洋后浮力不变D. 轮船浮在水面上,受到的浮力大于受到的重力3.关于以下说法正确的是( )A. 图甲中橡皮泥船是采用改变自重的办法来承载重物的B. 图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力的大小实现浮沉的。C. 图丙说明物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大D. 图丁中密度计在两种液体中所受浮力,两种液体的密度4.浮力在生活中有很多应用,下列说法不正确的是( )A. 密度计在不同液体中总是处于漂浮状态,所以将其插入待测液体中,待静止后密度计露出液面越多,待测液体密度越小B. 轮船的排水量越大,表明轮船满载时货物和船自身质量之和越大C. 潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下沉的D. 气球和飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体5.如图所示,物理小组利用体积为的潜水艇模型忽略进气、排气管的体积,探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是,取A. 模型浸没在水中受到的浮力为B. 模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变C. 若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水D. 潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的三、课后任务(一)基础性作业1.鱼类体内有鱼鳔,鱼通过改变鱼鳔的体积,可以轻易地改变自身的沉浮。鱼能控制自身的沉浮,主要是通过改变( )A.所受的浮力 B.所受的重力 C.液体的密度 D.身体的温度2.关于潜水艇的上浮和下沉,下列说法正确的是( )A.潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的B.潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的C.潜水艇下沉越深,所受浮力越大D.潜水艇浮出水面的过程中,所受浮力不变3.某同学制作了如图所示的潜艇模型,下列说法错误的是( )A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定4.关于浮力的应用,下列说法正确的是( )A.潜水艇在露出水面前的上浮过程中,所受浮力增大B.同一艘轮船在海里航行时与在河里航行时所受浮力相等C.气象探测气球里所充气体的密度大于空气的密度D.一个鸡蛋可以漂浮或悬浮在不同浓度的盐水中,鸡蛋所受的浮力不同5.在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是( )A.F甲>F乙>F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙B.F甲<F乙<F丙 ρ甲<ρ乙<ρ丙C.F甲=F乙=F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙D.F甲=F乙=F丙 ρ甲<ρ乙<ρ丙6.当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力________(填“大于”“等于”或“小于”)它的总重力。当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积________(填“增大”“减小”或“不变”)。7.用密度计测量液体密度时,如图所示,它的重力和浮力大小________;液体的密度越大,它排开液体的体积越________,密度计的位置也就越________(填“高”或“低”)。8.在青少年科技创新大赛中,某同学发明作品《浮力秤》参加展评,作品可方便称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为10cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中长度为8cm,问:(1)小筒和秤盘的总重力是多少N?(2)该秤能称出物体的最大质量是多少kg?(g=10N/kg)9.学习了项目化课程后,小滨自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示,取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN,N端用合金块封口,再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值,仪器就完成制作。如图乙所示,当仪器竖直漂浮在待测液体中时,液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长11为30cm,质量m1为3g,塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2;合金块高l2为2cm,质量m2为18g。(1)求该仪器的重力为多大?(2)将该仪器竖直漂浮在某液体中,浸没深度为14cm,求液体的密度大小?(二)拓展性作业10.一艘远洋轮船装上货物后,发现船下沉了一些,则它受到的浮力________(填“变大”“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受到的浮力________(填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将________(填“上浮”“下沉”或“不变”)。11.如图所示,将一个体积为1.0×10-3米3、重6牛的木块用细线系在底面积为400厘米2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g取10牛/千克)(1)木块浸没在水中受到的浮力;(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积为多大。12.科学兴趣小组同学在老师指导下,用塑料吸管、橡皮泥和一些小钢珠自制了一个密度计:在吸管底部塞入一段橡皮泥,塞入一些小钢珠后用橡皮泥封住,初步做成了一支简易密度计(如图甲)。为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:a.用刻度尺测出吸管的长度L,将其放入盛有380mL水的烧杯中,竖直静止后,在吸管与液面相交处标上刻度ρ1,此时液面上的吸管长度h1(如图乙所示)。b.在水中加入适量食盐,测出液面上的吸管长度h2,在吸管与液面相交处标上刻度ρ盐水(如图丙所示)。(1)在步骤a到b的过程中,密度计受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)ρ1处应标 g/cm3;在丁图中,刻度ρ盐水应该在 (选填“p”或“q”)点。(3)小明认为,只需要根据步骤a中已知的L,h1,ρ1,就可以推导出ρ盐水和h2的关系,从而在密度计上标注出盐水的密度值。请你根据已学知识推导出ρ盐水与h2的关系式: (用L,h1,p1,h2来表示ρ盐水)。13.某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时的原理工作的;浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?【方案设计】器材:悬挂式电子秤、金属块、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。步骤:将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;按照步骤的操作,换用不同密度的溶液,多次重复实验。【数据处理】实验编号 1 2 3 4 5 6 7液体密度电子秤示数浮力大小 x【交流分析】表格中x的数据是______ ;实验过程中,除步骤外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是______ ;小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是______ 。【得出结论】【知识应用】根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法______ 。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4课时)参考答案及解析一、预学任务1.人类利用浮力已经有一个漫长的历史。(1)最早可能是抱住或骑在一段树木上顺水漂流,这主要是由于树木的密度 小于 水的密度。(2)据记载,1405年郑和下西洋乘坐的是当时世界上最大的木船。在它的上面可承载许多的人和物品。这不仅是由于树木的密度 小于 水的密度,更在于利用木材做成船的形状。这样能排开更多的水以增大船受到的 浮力 ,因此船处于漂浮状态。(3)随着科技的发展,人类用钢板制造的轮船也能 漂浮 在水面上,还可以承载许多货物。尽管钢板的密度大于水的密度,但由于利用钢板制成的轮船,船体中间很大部分是 空的 ,这样能够排开比自身体积 大得多的水,获得更大的 浮力 。【拓展】轮船的大小常用 排水量 来表示,所谓排水量就是轮船 装满 货物时 排开水的质量 。(4)而利用金属材料制成的潜艇,既能在水面上航行,又能潜入水下某一深度,还可以停留在水下的任何深度处。这是因为潜艇的两侧有水舱,通过调整水舱中的水量来改变 自身的重力 来实现潜艇的上浮、下沉或悬浮在一个任何深度的地方。①当水舱充满水时,潜艇受到的重力 大于 浮力,潜艇下沉;②当用压缩空气将水舱里的水排出一部分,潜艇受到的 重力小于浮力 时,潜艇上浮;③当水舱里留有适量的水,潜艇受到的重力 等于 浮力时,潜艇就会 悬浮 在水面下任何深度的地方。2.密度计(1)密度计是测量 液体密度 的工具。(2)测液体密度时,它始终处于 漂浮 状态,所受的浮力总是 等于 它受到的重力。(3)用同一支密度计测量不同液体密度时,由于重力相同,所以密度计所受浮力相同。根据F浮=ρ液gV排液可知,F浮相同,ρ液不同,V排液不同,密度计浸入液体中的 深度 不同,ρ液越大,V排液越小,浸入液体中的深度越小,故密度计的刻度值 “下大上小,上疏下密” 。3.热气球和气艇热气球和气艇是飘在空中的,内部所充气体密度必须 小于 空气密度。充气时体积增大,排开空气的 重力 增大, 浮力 也增大。当浮力增大到 大于 重力时,气球或飞艇就 上升 ;反之就下降。二、随堂任务1.利用一块橡皮泥进行下列实验:(1)小科将一块橡皮泥分成相同的两块,并做成实心球形和碗形,分别放入相同的两杯水中,静止时出现如图甲、乙所示的现象,甲杯中橡皮泥所受的浮力 乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),而 杯中水面升高得较多。由此可知,轮船能够漂浮在水面上,是因为轮船做成空心的,增大了排开水的体积,从而使轮船排开更多的水,使轮船受到更大的________.(2)小科又将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的土仪器,将它分别放到盛有不同种类液体的杯中,静止时的情景如图丙所示,由此可以判断出A、B两种液体的密度关系为:ρA________ρB(选填“>”、“=”或“<”)。【答案】(1)小于;乙;浮力;(2)<【解析】(1)由题意可知,甲、乙杯中的橡皮泥重力相同,设重力为G,甲杯中橡皮泥下沉,F浮甲< G,乙杯中橡皮泥漂浮,F浮乙=G,所以F浮甲< F浮乙;都在水中,液体密度相同,根据浮力公式可知,V排甲< V排乙;轮船就是利用“空心”的方法,增大了排开水的体积,从而增大了浮力。(2)密度计在A、B两种液体中均处于漂浮状态,浮力大小等于密度计的重力,故密度计所受的浮力相等,密度计在A液体中进入液体中的体积较大,即V排较大,ρ液越小。2.关于浮沉条件的应用,下列说法中正确的是( )A. 密度计在各种不同的液体中测密度时,所受浮力的大小与液体的密度有关B. 高空探测气球里所充气体的密度小于空气的密度C. 水面下的潜水艇从内河驶入海洋后浮力不变D. 轮船浮在水面上,受到的浮力大于受到的重力【答案】B【解析】A.密度计是漂浮在液体中,放在密度不同的液体中,所受浮力都等于本身的重力,故A错误;B.由于气球上浮,因此气球内的密度小于空气的密度,故B正确;C.根据F浮=ρ液gV排,水面下的潜水艇从内河驶入海洋后液体的密度变大,排开液体的体积不变,故浮力变大,故C错误;D.轮船浮在水面上,受到的浮力等于重力,故D错误。3.关于以下说法正确的是( )A. 图甲中橡皮泥船是采用改变自重的办法来承载重物的B. 图乙中“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底是通过改变浮力的大小实现浮沉的。C. 图丙说明物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大D. 图丁中密度计在两种液体中所受浮力,两种液体的密度【答案】D【解析】A.图甲中橡皮泥船是采用空心的办法来增大排开液体的体积,进而增大浮力来承载重物的,故A错误;B.“蛟龙号”从海面潜入7000m深的海底过程中,排开液体的体积不变,液体的密度不变,故受到的浮力不变,潜水器是通过改变自身重力来实现浮沉的;故B错误;C.物体浸没前,物体浸入越深,排开液体的体积越大,液体密度不变,根据公式F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力越大,物体浸没后,排开液体的体积不变,物体受到的浮力不变,故C错误;D.密度计在甲液体中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,在乙液体中也处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,故在两种液体中所受浮力F甲=F乙,由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开液体的体积,即V排甲>V排乙,故两种液体的密度为ρ甲<ρ乙,故D正确。4.浮力在生活中有很多应用,下列说法不正确的是( )A. 密度计在不同液体中总是处于漂浮状态,所以将其插入待测液体中,待静止后密度计露出液面越多,待测液体密度越小B. 轮船的排水量越大,表明轮船满载时货物和船自身质量之和越大C. 潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下沉的D. 气球和飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体【答案】A【解析】A.密度计在不同液体中总是处于漂浮状态,浮力不变,排开液体的体积,液体密度越大,排开液体的体积越小,待静止后密度计露出液面越多,待故A错误,A符合题意;B.轮船的排水量指排开水的质量,轮船的排水量越大,轮船满载时货物和船自身质量之和越大,故B正确,B不符合题意;C.潜水艇浸没,所受浮力不变,当浮力大于重力潜水艇上浮,浮力小于重力潜水艇下沉,故潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下沉的,故C正确,C不符合题意;D.气球和飞艇可以飘在空中是因为充入了密度小于空气的气体,故D正确,D不符合题意。5.如图所示,物理小组利用体积为的潜水艇模型忽略进气、排气管的体积,探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是,取A. 模型浸没在水中受到的浮力为B. 模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变C. 若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水D. 潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的【答案】C【解析】A、模型浸没在水中受到的浮B、模型浸没后继续下沉的过程中,模型排开的体积不变,模型受到的浮力不变。C、若要让模型上浮,应使模型受到的浮力大于模型自身的重力,因此模型应往外排水。D、潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下沉。三、课后任务(一)基础性作业1.鱼类体内有鱼鳔,鱼通过改变鱼鳔的体积,可以轻易地改变自身的沉浮。鱼能控制自身的沉浮,主要是通过改变( A )A.所受的浮力 B.所受的重力 C.液体的密度 D.身体的温度2.关于潜水艇的上浮和下沉,下列说法正确的是( A )A.潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的B.潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的C.潜水艇下沉越深,所受浮力越大D.潜水艇浮出水面的过程中,所受浮力不变3.某同学制作了如图所示的潜艇模型,下列说法错误的是( B )A.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可实现潜艇悬浮D.潜艇模型的试管上绕些铁丝,可保持试管稳定4.关于浮力的应用,下列说法正确的是( B )A.潜水艇在露出水面前的上浮过程中,所受浮力增大B.同一艘轮船在海里航行时与在河里航行时所受浮力相等C.气象探测气球里所充气体的密度大于空气的密度D.一个鸡蛋可以漂浮或悬浮在不同浓度的盐水中,鸡蛋所受的浮力不同5.在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是( C )A.F甲>F乙>F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙B.F甲<F乙<F丙 ρ甲<ρ乙<ρ丙C.F甲=F乙=F丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙D.F甲=F乙=F丙 ρ甲<ρ乙<ρ丙6.当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力________(填“大于”“等于”或“小于”)它的总重力。当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积________(填“增大”“减小”或“不变”)。答案:等于 减小 7.用密度计测量液体密度时,如图所示,它的重力和浮力大小________;液体的密度越大,它排开液体的体积越________,密度计的位置也就越________(填“高”或“低”)。答案:相等 小 高8.在青少年科技创新大赛中,某同学发明作品《浮力秤》参加展评,作品可方便称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为10cm2,总长为20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中长度为8cm,问:(1)小筒和秤盘的总重力是多少N?(2)该秤能称出物体的最大质量是多少kg?(g=10N/kg)解:(1)小筒底面积为10cm2,小筒浸入水中的长度为8cm,故小筒排开水的体积为V排1=Sh1=10cm2×8cm=80cm3=8×10﹣5m3;因小筒和秤盘是漂浮在水面上,故G筒=F浮=ρgV排1=1000kg/m3×10N/kg×8×10﹣5m3=0.8N;(2)该秤测物体的最大质量时,就是V排=V筒=Sh=10cm2×20cm=200cm3=2×10﹣4m3;此时物体和小筒秤盘的总重力G=F浮总=ρgV排=1000kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N;故此时物体的重力为G物=G﹣G筒=2N﹣0.8N=1.2N;此时物体的质量为m物===0.12kg;答:(1)小筒和秤盘的总重力是0.8N;(2)能称出物体的最大质量是0.12kg;9.学习了项目化课程后,小滨自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示,取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN,N端用合金块封口,再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值,仪器就完成制作。如图乙所示,当仪器竖直漂浮在待测液体中时,液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长11为30cm,质量m1为3g,塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2;合金块高l2为2cm,质量m2为18g。(1)求该仪器的重力为多大?(2)将该仪器竖直漂浮在某液体中,浸没深度为14cm,求液体的密度大小?解:(1)该仪器的重力:G=mg=(3×10﹣3kg+18×10﹣3kg)×10N/kg=0.21N;(2)该仪器竖直漂浮在液体中,则该仪器此时受到的浮力:F浮=G=0.21N,该仪器浸没在此液体中时,排开液体的体积为:,由F浮=ρ液gV排可知,液体密度为:ρ液===1.25×103kg/m3。答:(1)求该仪器的重力为0.21N;(2)将该仪器竖直漂浮在某液体中,浸没深度为14cm,液体的密度为1.25×103kg/m3。(二)拓展性作业10.一艘远洋轮船装上货物后,发现船下沉了一些,则它受到的浮力________(填“变大”“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受到的浮力________(填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将________(填“上浮”“下沉”或“不变”)。答案:变大 不变 上浮11.如图所示,将一个体积为1.0×10-3米3、重6牛的木块用细线系在底面积为400厘米2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g取10牛/千克)(1)木块浸没在水中受到的浮力;(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积为多大。答案:(1)木块浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρgV=1.0×103千克/米3×10牛/千克×1.0×10-3米3=10牛 (2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以F浮′=G物=6牛,由F浮=ρ液gV排得:V排===6×10-4米3,则V露=V-V排=1.0×10-3米3-6×10-4米3=4×10-4米312.科学兴趣小组同学在老师指导下,用塑料吸管、橡皮泥和一些小钢珠自制了一个密度计:在吸管底部塞入一段橡皮泥,塞入一些小钢珠后用橡皮泥封住,初步做成了一支简易密度计(如图甲)。为了给密度计标上刻度,他进行了如下操作:a.用刻度尺测出吸管的长度L,将其放入盛有380mL水的烧杯中,竖直静止后,在吸管与液面相交处标上刻度ρ1,此时液面上的吸管长度h1(如图乙所示)。b.在水中加入适量食盐,测出液面上的吸管长度h2,在吸管与液面相交处标上刻度ρ盐水(如图丙所示)。(1)在步骤a到b的过程中,密度计受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)ρ1处应标 g/cm3;在丁图中,刻度ρ盐水应该在 (选填“p”或“q”)点。(3)小明认为,只需要根据步骤a中已知的L,h1,ρ1,就可以推导出ρ盐水和h2的关系,从而在密度计上标注出盐水的密度值。请你根据已学知识推导出ρ盐水与h2的关系式: (用L,h1,p1,h2来表示ρ盐水)。【答案】(1)不变;(2)1;q;(3)ρ盐水= ρ水。【解答】(1)密度计测液体密度时漂浮在液体中,受到的浮力等于自身重力,所以密度计受到的浮力不变;(2)在水中时:F浮=ρ水gV排1=ρ1gV排,所以ρ1处应标水的密度1g/cm3;密度计受到的浮力不变,根据F浮=ρ液gV排可知液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,根据V=Sh可知在丁图中,刻度ρ盐水应该在的ρ1下面,即q处;(3)因为浮力等于重力,因此两次浮力相等,即ρ水gS(L﹣h1)=ρ盐水gS(L﹣h2),化简后可得:ρ盐水= ρ水;13.某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时的原理工作的;浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?【方案设计】器材:悬挂式电子秤、金属块、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。步骤:将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;按照步骤的操作,换用不同密度的溶液,多次重复实验。【数据处理】实验编号 1 2 3 4 5 6 7液体密度电子秤示数浮力大小 x【交流分析】表格中x的数据是______ ;实验过程中,除步骤外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是______ ;小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是______ 。【得出结论】【知识应用】根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法______ 。【答案】(1)(2)控制金属块排开的液体的体积相同 (3)金属块没有全部浸入液体中 (4)在不变时,增大金属块的重力在重力不变的情况下减小金属块的体积【解析】(1)根据2、3、5组的实验数据可知,金属块受到的重力为:;第4组实验中,拉力的大小为,则受到的浮力为:;(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,根据控制变量法可知,需要控制金属块排开的液体的体积相同,除步骤外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,金属块排开的液体的体积等于金属块的体积,其目的是控制金属块排开的液体的体积相同;(3)电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误,在排开的液体的体积相同时,液体的密度越大,电子秤的示数就越小,第6次实验数据中的电子秤的示数偏小,其原因可能是金属块没有全部浸入液体中;(4)金属块受到的浮力为:,根据阿基米德原理可知,液体的密度为:,弹簧秤的最大拉力不变,在不变时,可以增大金属块的重力来增大密度的测量范围,也可以在重力不变的情况下减小金属块的体积来增大测量范围。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21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览