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2.3 用沉的材料造船
1.有的材料在水中是浮的，有的材料在水中是沉的。浮的材料 造船，沉的材料也 造船。
2.橡皮泥和铝箔是在水中会 的材料，我们用它们来模拟造一艘船，让它们都能漂 水面上。
3.橡皮泥和铝箔是在水中会下沉的材料，把它们做成船型后，它们在水中受到的浮力 了，因而能更容易漂浮在水面上。
4.随着技术的进步，钢铁也能造船。钢铁制造的船不但 ，而且载重量也 。
5.船在行驶中，稳定性十分重要，不然船就会 ，造成事故。
6.把橡皮泥和铝箔做成船型。因为它们在水中的 增大．因而能更容易漂浮在水面上。
7.为了让船型橡皮泥和铝箔稳定地漂浮在水面上。放垫圈时尽量做到 放置，让船体保持 。
：基础过关练
一、选择题
1．物体在水中有沉浮，（ ）在水中是浮的。
A．空的易拉罐 B．废电池 C．剩饭菜
2．下列同样重量的橡皮泥最有可能浮在水面上的是（ ）
A． B． C．
3．在水中会下沉的材料做成牙膏盒形状后，能浮在水面上，原因是（ ）。
A．变轻了 B．体积变大了 C．底面积大了
4．铝箔做成船后能够漂浮在水面上是因为（ ）。
A．它的质量减轻了 B．它受到的浮力增大了C．它受到的浮力减小了
5．在水中下沉的物体，想办法增大它的（ ），这个物体就可能浮在水面上。
A．重量 B．体积 C．高度
二、填空题
6．造船厂建造如图所示的渡船时，为了确保渡船航行时稳定性好、不侧翻，建造时不能将其建的太 （选填“低”或“高”）；底部一般都建的特别 （选填“窄”或“宽”）。
7．小泰将小马铃薯放入清水里，发现小马铃薯在清水中 （填“浮”或“沉”）。小泰突发奇想，想改变马铃薯在水中的沉浮状态，他需要往水盆里加入足量的 （填“酒精”或“盐”）。
8．小明将粽子放入水中，粽子慢慢浸入水的过程中，他感觉粽子慢慢变轻了，这是因为粽子受到的浮力 。（填“越来越大”、“越来越小”或“不变”）
9．橡皮泥团和铝箔片是沉的材料，把它们做成 ，就可以浮起来了，因为它们的 变大了，在水中受到的 也增大了，就更容易漂浮在水面上。
10．钢铁在水中原本是 的，而做成船型后就可以 ，主要原因是做成船型后在水中受到水的 增大了。
三、判断题
11．现代游轮根据功能不同进行分舱建造，主要是为了让乘客更舒适。( )
12．沉的材料也能造船，因为形状改变后，其重量变轻了。( )
13．潜艇设计成鱼类的形状，主要是为了看起来更加美观。( )
14．把橡皮泥放入水中，橡皮泥下沉，改变它的形状，它可能会浮在水面。( )
15．保持质量不变，改变形状后能使沉的物体浮在水面。( )
：拓展培优练
四、简答题
16．一整块橡皮泥会沉到水底，但有一个同学能使橡皮泥浮在水面上，这是什么原因呢？请写出你的猜想和研究方案。
17．请利用所学的知识解释为什么“潜水艇既能在水面航行，又能在水下航行”。
五、实验题
18．张强同学为了探究船首的形状对阻力的影响做了下面的实验。如表所示是他未完成的实验记录表，请你帮他补充完整。
实验记录表：
实验材料：木块、绳子、水槽、曲别针 实验步骤： （1）将两块木块制成如图所示的形状。 （2）将绳子的一端固定在木块上，另一端系上( )数量的曲别针。（填“相同”或“不同”） （3）将木块放在水槽一端，同时放手，观察那个木块先到达水槽的另一端。 实验现象：船首较 ( )的木块先到达水槽的另一端。（填“尖”或“平”）
通过上面的实验可知，下面的两艘船中，( )号船受到的阻力小。（填“①”或“②”）
19．阳阳为了探究橡皮泥沉浮的秘密，做了以下实验。
取一个量杯，在量杯中倒入200毫升水，把橡皮泥做成不同的形状，然后分别放入量杯中，观察它们排开水的体积，做好记录。
橡皮泥的形状 量杯里的水量（毫升） 放入后水面的刻度 排开水的体积（毫升） 沉浮状况
实心团 200 225 25 沉
实心块 200 225 25 沉
能浮的形状① 200 235 35 浮
能浮的形状② 200 235 35 浮
能浮的形状③ 200 240 40 浮
从上面的数据中我们发现：
（1）“实心团”和“实心块”两者排开水的体积 （填“相同”或“不同”，下同），其他三种形状排开水的体积 。
（2）比较“沉的形状”与“浮的形状”排开水的体积，可以发现：“沉的形状”排开水的体积小，即浸入水中的体积 ；“浮的形状”排开水的体积大，即浸入水中的体积 。（填“大”或“小”）
（3）从数据中可以看出，橡皮泥浮起来的原因在于它的重量不变，而当浸入水中 的变大，受到 的也变大。
六、综合题
20．2017年5月23日，我国自主设计的“蛟龙”号载人潜水器，在马里亚纳海沟北坡下潜，首次观察到了4811米的海底世界。之后“蛟龙号”在马里亚纳海沟北坡经过多次下潜，最深下潜达到了7026米。图1中a、b、c分别表示“蛟龙”号在下潜过程中的三个位置，其中a沉到水底，b悬浮在水中，c浮在水面。
图1 图2
（1）图1中潜水器是通过改变 来实现沉浮的；图2中鱼缸里的鱼，能在水中上浮和下沉，是通过改变 来实现沉浮的。
（2）“蛟龙”号潜水器排开水量最少的位置是 点
（3）按潜水器从重到轻给三个位置排序 。
（4）比较三个点潜水器受到的浮力大小，a潜水器受到的浮力 b潜水器受到的浮力：b潜水器受到的浮力 c潜水器受到的浮力 （填“大于”“小于”或“等于”）。
（5）在上图中用长短不同的箭头画出潜水器在a点所受到的浮力和重力的关系，并在相应的箭头旁注明浮力和重力。
可以 可以
下沉 浮在
增大
坚固 更大
侧翻
排水量
对称 稳定
1．A
详解：比同体积的水重的物体，在水中下沉，比同体积的水轻的物体，在液体中上浮。废电池比同体积的水重，会下沉；剩饭菜材料不同，在水中有的上浮，有的会下沉；空的易拉罐在水中容易上浮。故A选项正确。
2．B
详解：轻重相同的物体，体积越小越容易沉，体积越大越容易浮。四个重量相同的物体，其中只有一个能浮在水面上，最有可能浮在水面上的物体是B，因为它的体积最大。
3．B
详解：物体在水中都受到浮力的作用，物体浸入水中的体积越大，排开的水量越大，受到的浮力也越大。在水中会下沉的材料做成牙膏盒形状后，能浮在水面上，原因是做成牙膏盒形状后体积变大了，排开的水量变大，浮力变大，故能浮在水面上。
4．B
详解：物体在水中的沉浮与它的密度、形状有关，与物体大小无关。相同重量和相同大小的材料，制作的船型体积越大，船的载重量就越大。相同质量的橡皮泥、相同大小的铝箔，做成船的体积越大，排开水的体积越大，受到的浮力越大，越容易浮在水面上。故B符合题意。
5．B
详解：物体在水中都受到浮力的作用，物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。一个物体直接放入水中会沉入水底，要想改变这个物体在水中的沉浮状态，可以想办法增大它的体积，增大排开的水量，让它受到的浮力增大，它就可能浮上来。
6． 高 宽
详解：船的稳定性与船体的宽度有关，船体越宽，稳定性越好。船的稳定性还与船的体积和底面积大小有关，船底越宽大，体积越大，船的稳定性越好。船身超高，容易侧翻。
7． 沉 盐
详解：物体在液体中的沉浮与同体积的液体的重量有关。比同体积的液体重的物体，在液体中下沉，比同体积的液体轻的物体，在液体中上浮。同体积的马铃薯比清水要重，所以小马铃薯在清水中会沉；同体积的马铃薯比盐水要轻，在盐水中会浮起来，所以需要往水盆里加入足量的盐。
8．越来越大
详解：物体在水中都受到浮力的作用，物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大，小明将粽子放入水中，粽子慢慢浸入水的过程中，他感觉粽子慢慢变轻了，这是因为粽子浸入水中的体积越大，排开水的体积越大，受到的浮力越来越大。
9． 空心 体积 浮力
详解：把物体做成空心形状、船形或盒形，物体在水中是浮的。做成浮的形状（空心船型）后，在重量不变的情况下，体积变大，排开的水量增大，受到的浮力变大了，所以会浮。橡皮泥团和铝箔片是沉的材料，把它们做成空心或者船型，就可以浮起来了，因为它们的体积变大了，在水中受到的浮力也增大了，就更容易漂浮在水面上。
10． 沉 浮 浮力
详解：水中的物体都会受到水的浮力，而且物体排开的水的体积越大，受到的浮力也就越大。钢铁在水中原本是沉的，做成船型后排开的水量变大了，受到水的浮力变大了，所以能浮起来。
11．×
详解：船在行驶中，稳定性十分重要，不然船就会侧翻，造成事故。为了提高船的稳定性可以把船舱分隔开或增加船的底面积。所以现代游轮根据功能不同进行分舱建造，主要是为了让船更加稳定。
12．×
详解：轻质材料在水中容易漂浮，重的材料在水中容易下沉。物体在水中能否漂浮与物体的密度、形状等多种因素有关，改变材料的形状可以改变它在水中的沉浮状况。例如，铁块在水中是下沉的，但是用钢铁制造的大船却能漂浮在水面，这是通过改变物体的形状增大排水的体积，来获得更大的浮力。但是不会改变其重量。所以题目说法是错误的。
13．×
详解：潜水艇应用了物体在水中的沉浮原理。流线型的物体在空气中和液体中运动时，受到的阻力最小。鱼类的身体形状大多是流线型的，这种形状在水中游动时受到的水的阻力最小，所以许多潜艇被设计成鱼类的流线型，可以有效减小水的阻力。题干的说法是错误的。
14．√
详解：物体在水中能否漂浮与物体的密度、形状等多种因素有关，改变橡皮泥的形状可以改变它在水中的沉浮状况，改变物体的形状影响在水中的沉浮，实验中发现，实心的橡皮泥在水中下沉，改变橡皮泥的形状，比如捏成碗状、船状，橡皮泥可以浮在水面上。
15．√
详解：在重量不变的情况下，改变物体的形状，体积变大，排开的水量增大，受到的浮力变大了，能使沉在水里的物体浮起来，所以题干中说法是正确的。
16．我的猜想：整块橡皮泥放到水里容易沉到水底，要让橡皮泥浮在水面上，需要改变其形状；
研究方案：可以把橡皮泥做成了船形或者碗形、盘形，这样同重量的橡皮泥与水的接触面增大了，受到水的浮力就增大了，就不会沉到水底了！
分析：把小船或泡沫塑料块往水中压，手能感受到水对小船和泡沫塑料块有一个向上的力，这个力我们称它为水的浮力。
详解：同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。如：一块完整的橡皮放在水中是沉的，切四分之一放入水中还是沉的。
我的猜想：整块橡皮泥放到水里容易沉到水底，要让橡皮泥浮在水面上，需要改变其形状；
研究方案：物体在水中都受到浮力的作用，物体浸入水中的体积越大，排开的水量就越大，受到的浮力也越大。我们可以把橡皮泥做成了船形或者碗形、盘形，这样同重量的橡皮泥与水的接触面增大了，受到水的浮力就增大了，就不会沉到水底了！
17．潜水艇是在体积不变下，通过加减水改变自身重量来实现沉浮的。
详解：潜水艇有一个很大的压载舱。打开进水管道，往压载舱里装满海水，潜艇会下潜，打开进气管道，用压缩空气把压载舱里的水挤出舱外，潜艇就开始上浮。潜水艇是改变轻重来改变沉浮的。
18． 相同 尖 ②
分析：流线型是前圆后尖，表面光滑，通常表现为平滑而规则的表面，没有大的起伏和尖锐的棱角，这保证了物体受到较小的阻力。根据流体动力学的原理，相同受力面积下，力对物体的表面压力最小。流线型的船在水中运动时，受到的阻力最小，运动速度快。
详解：探究船首的形状对阻力的影响。做对比实验时，我们一般是控制一个条件发生变化，其他条件都不变，才能找到变量与不变量之间的关系。分析实验可知，将两块木块制成如图所示的形状，将绳子的一端固定在木块上，另一端系上相同数量的曲别针。将木块放在水槽一端，同时放手，观察那个木块先到达水槽的另一端。将木块放在水槽一端，同时放手，观察那个木块先到达水槽的另一端。实验现象：船首较尖的木块先到达水槽的另一端。通过上面的实验可知，下面的两艘船中，②号船受到的阻力小。
19． 相同 不同 小 大 体积 浮力
分析：我们把物体在水中排开水的体积叫做排开的水量。物体在水中都受到浮力的作用，物体浸入水中的体积越大，排开的水量就越大，受到的浮力也越大。
详解：（1）根据题干可知，“实心团”和“实心块”两者排开水的体积相同，都是25毫升；其他三种形状排开水的体积不同；
（2）根据题干可知，“沉的形状”排开水的体积小，即浸入水中的体积小；“浮的形状”排开水的体积大，即浸入水中的体积大
（3）物体在水中都受到浮力的作用，物体浸入水中的体积越大，排开的水量就越大，受到的浮力也越大。从数据中可以看出，橡皮泥浮起来的原因在于它的重量不变，而当浸入水中体积的变大，受到浮力的也变大。
20． 重量 体积 c a＞b＞c 等于 小于
分析：物体在水中受到的浮力大小与排开的水量有关，排开的水量越大浸入水中的体积越大，受到的浮力就越大。当物体在水中受到的浮力大于重力时就上浮，当物体在水中受到的浮力小于重力时就下沉。物体体积越大，受到的浮力也越大。浮在水面的物体，浮力等于重力。
详解：（1）鱼缸里的鱼，能在水中上浮和下沉，是通过改变体积来实现沉浮的。根据鱼类的运动，人们发明了潜水器。潜水器是通过改变自身的重量来实现上浮和下沉的，重量轻时上浮，重量重时下沉。
（2）“蛟龙”号潜水器排开水量最少的位置是a点，沉到水底。
（3）潜水器是通过改变自身的重量来实现上浮和下沉的，重量轻时上浮，重量重时下沉。重量越大，下沉越深，所以按潜水器从重到轻给三个位置排序a＞b＞c。
（4）“蛟龙号”从海面上下沉到7000米深海的过程中，它在水中的体积越来越大，最后完全浸没；它所受的浮力是先变大后不变。比较三个点潜水器受到的浮力大小，a潜水器受到的浮力等于b潜水器受到的浮力：b潜水器受到的浮力小于c潜水器受到的浮力
（5）物体都有一个向下的力，这个力就是重力，即地球吸引物体的力。重力的方向总是竖直向下的，不会改变。把小船或泡沫塑料块往水中压，手能感受到水对小船和泡沫塑料块有一个向上的力，这个力我们称它为水的浮力。浮力的方向是竖直向上。

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