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八上科学【必刷项目化专题】专题4 制作浮力称、制作潜水艇、制作密度计
浙江省各地真题汇编
一、实验与探究题
1．（2026八上·余杭期末）学校开展制作简易浮力秤项目化学习活动。小王所在的学习小组的活动过程如下：
【项目要求】制作的浮力秤能较为精确的测出物体的质量。
【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。
（1）【方案设计】小组同学根据要求，设计如下方案：
①截去矿泉水瓶的瓶底，并将秤盘粘于瓶上。
②在瓶盖上系一块质量适当的石块，使水面处于瓶身圆柱部分，且水瓶竖直漂浮，然后用记号笔标记此处为　 　g，然后小王用记号笔在瓶身外侧按一定长度均匀划出刻度线。
③将待测物体置于秤盘上，读出液面对应刻度值即为物体质量。
（2）【项目测试】根据上述方案，同学们制作了如图所示浮力秤。
图中所示的矿泉水瓶圆柱部分的横截面积为25cm2，最大的有效高度为6cm，则刻度“6”右侧标注的质量值应为　 　克。
（3）【评价优化】如表是简易浮力秤项目的评价量表。
小组同学标注刻度线时，均匀划分的理由是　 　。
（4）小组同学想让指标二达到优秀，可以做哪些优化　 　(写出一点即可)。
简易浮力秤项目评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过200克 最大量程在100-200克 最大量程小于 100克
2．（2026八上·上城期末）在学科节上，项目组成员按如下步骤制作了一个“浮力称”。
①在圆柱体塑料小桶的底部增加配重，上端写上单位“g”。
②另取一个大桶，装入适量的水。
③将空小桶开口向上，竖直放入水中，待其稳定后，在小桶左侧液面处标记刻度值为“A”。
④在小桶中分别放入质量为10克、20克、30克、40克、50克的砝码，待其稳定后，在小桶左侧液面处分别标记相应的刻度值“10”、“20”、“30”、“40”、“50”。
（1）在小桶的底部增加配重的目的是　 　。
（2） 在第③步中“A”对应的数值为　 　。
（3）在第④步中标注的刻度线是　 　(选填“均匀”或“不均匀”)。
（4）如果想提高该“浮力称”测量的精确度，可以如何改进 　 　。(写出一条即可)。
3．（2026八上·海曙期末）“曹冲称象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿效曹冲，展开项目化实践活动———制作一台“浮力秤”
【项目名称】制作“浮力秤”
【项目实施】
(一)设计“浮力秤”
（1）绘制设计图。
①浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，浮力　 　重力(填“>”、“<”或“=”).
②设计浮力秤的装置图，如图甲所示。
（2）制作“浮力秤”。
小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上端放一个轻质的秤盘。如图甲所示，将小筒放在水中，就制成了一个“浮力秤”。在小筒底部铺上细沙的目的是： 　 　。
（3）标记刻度。
①将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a，标记为　 　g。
②在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b，标记为10g；
③在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c，标记为20g；
④作好标记的小筒外侧，如图乙所示，a、b、c三个位置正确的是：　 　(选填“A”或“B”)。
（4）(二)“浮力秤”的改进
同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量：如图丙所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定后，发现水面对应的位置没有与刻度线相平，认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组同学提出的以下改进措施中可行的是____。
A．用直径更大的大筒 B．用直径更小的小筒
C．增大小筒中细沙的质量 D．大筒中换用密度更大的液体
4．（2025八上·绍兴期末）学校开展制作简易浮力秤项目活动。某科学小组的同学的活动过程如下：
〔项目要求〕制作的浮力秤能较为精确地测出物体的质量。
〔方案设计〕小组同学根据要求，设计如下方案：
①截去塑料瓶的瓶底，在瓶身的圆柱体部分标注刻度，并将秤盘粘在瓶上。
②确定“0”刻度线。在瓶盖上系一块质量适当的石块，使瓶身竖直浮于水中，调整石块的质量，使秤盘上未放置物体时，“0”刻度线恰好与液面相平。
③将待测物体置于秤盘上，读出液面对应刻度值即为物体质量。
〔项目测试〕根据上述方案，同学们制作了如图所示的浮力秤。
（1）图中所示的塑料瓶的底面积为20cm2，最大的有效高度为6cm，则刻度“6”右侧标注的质量值应为　 　g。
（2）在方案设计步骤②中，通过调整石块的质量来使零刻度线恰好与液面相平，操作过于复杂，你有什么好的建议 　 　
（3）〔评价优化〕如表所示为简易浮力秤项目的评价量表。
小组的同学标注刻度线时，将指标一评为优秀，你是否赞同该划分方法？请说明理由：　 　。
（4）小组的同学想把指标二也评为优秀，可以做哪些优化 　 　(写出一点)。
简易浮力秤项目评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过200g 最大量程在 100~200g 最大量程小于100g
5．（2025八上·拱墅期末）在项目学习中，小乐将一个瓶身为柱状体(横截面积为S)的空塑料瓶，去掉瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖处系上一块质量适当的石块，然后将其倒置在盛有适量水的容器里，制作出可测量待测物体质量的浮力秤(如图所示)。在老师的指导下，小乐还制作了如下“自制浮力秤”评价量表。
“自制浮力秤”评价量表 (节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 未放物体时，塑料瓶能竖直漂浮在水中，且非常稳定 未放物体时，塑料瓶能竖直漂浮在水中，且基本稳定 未放物体时，塑料瓶无法竖直漂浮在水中
指标二 能准确测量出待测物体质量，误差不超过5% 能测量出待测物体质量， 误差5%~10% 无法测量出待测物体的质量或误差超过10%
请根据以上信息，结合所学知识，回答以下问题。
（1）未放入待测物体时，竖直漂浮的浮力秤在水中所受浮力F浮 与其重力G称的大小关系是：F浮　 　G称(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2）制作浮力秤时，为使“指标一”能达标，石块质量不能过小。确保悬浮后，先标注“0”刻度线，再将待测物体放入瓶内，测出瓶体上与水面相平位置到零刻度线之间的距离 h，可得出待测物体的质量m并标注刻度。请写出m与h之间的关系式：　 　(用m、ρ水、S、h等符号表示)。该浮力秤标注的质量刻度　 　(选填“均匀”或“不均匀”)。
（3）根据评价量表进行评价时，小乐制作的浮力秤“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该浮力秤的“指标二”达到优秀水平，请你对该浮力秤提出合理的改进建议。　 　。
6．（2024八上·杭州期末）某科创小组进行项目化实践活动——制作一台“浮力秤”。小组同学按照设计进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上端放一个轻质的小秤盘。如图甲所示，将小筒放在水中，就制成了一个“浮力秤”。
（1）将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a，标记为　 　g；
（2）在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外壁水面位置画上刻度b，标记为10g；在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c，标记为20g；如图乙所示，则a、b、c三个位置正确的是　 　（填“A”或“B”）；
（3）用刻度尺测量发现ab=bc，说明这个浮力秤的刻度是均匀的。接下来分别在每相邻两个刻度之间平均分成5等分，就完成了浮力秤的刻度的标记。这个浮力秤的分度值是　 　g；
（4）同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量：如图丙所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定后，发现水面对应的位置小于分度值，认为浮力秤的精确度不够。为提高浮力秤的精确度，小组同学提出的以下改进措施中可行的是___________。
A．用直径更大的大筒 B．用直径更小的小筒
C．增大小筒中细沙的质量 D．大筒中换用密度更大的液体
7．（2023八上·余姚期末）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F浮＝G物的原理工作的；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（4.0N）、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；
②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；
③按照步骤②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ρ液（g/cm3） ﹣ 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉（N） 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮（N） ﹣ 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
（1）表格中x的数据是 　 　；
（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，其目的是 　 　；
（3）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 　 　。
（4）【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 　 　。
8．科学课上同学们利用装有水的透明大桶、剪去底部的塑料瓶、50g钩码4个、金属块、刻度尺、记号笔等器材设计了一个“浮力秤”(如图所示)。
Ⅰ.将装有金属块的去底塑料瓶头朝下放入大桶内，使其漂浮，用记号笔将质量的刻度标在塑料瓶壁上。具体做法：①标定“0g”刻度，将塑料瓶漂浮在透明大桶的水里，用记号笔在塑料瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“0 g”刻度；②标定“50g ”刻度，在①操作后，往塑料瓶内加入50g钩码一个，用记号笔在塑料瓶外壁上画出此时水面的位置，即为“50g”刻度；③依次类推，分别标定刻度“100g”“150g”“200g”。
Ⅱ.用刻度尺量出每条刻度线到瓶底的距离(如图中“0g”刻度线到瓶底的距离为10.40 cm)，记在表格中。
实验次序 刻度线 刻度线到瓶底的距离/cm
1 0g 10.40
2 50g 8.70
3 100g 7.01
4 150g 5.29
5 200g 3.60
Ⅲ.为了进一步完善作品，同学们制定了如表所示的评价量表。
自制“浮力秤”评价量表(部分)
评价指标 优秀 良好 待改进
指标一 有刻 度 线 且 均匀(±0.05 cm 属于正常误差) 有刻度线但不均匀 没有刻度线
指标二 每隔 1 cm 的两条刻度线代表的质量差小于 20g 每隔 1 cm的两条刻度线代表的质量差在20g到50g之间 每隔 1 cm的两条刻度线代表的质量差大于50g
（1）“浮力秤”中金属块的作用是　 　。
（2）根据评价量表，同学们的“浮力秤”在“指标一”中应被评为　 　(填“优秀”“良好”或“待改进”)，理由是　 　。
（3）根据表中实验1和2 中的数据估算出塑料瓶的底面积为　 　。(结果精确到0.1，g 取10 N/ kg)
（4）分析表中数据可知，“浮力秤”的最大刻度应标为　 　g。(结果精确到整数)
（5）同学们制作的“浮力秤”在“指标二”中被评为良好，想要达到优秀，你的改进建议是　 　(写出一条)。
9．某校开展了“自制潜水艇”项目挑战赛。
【明确问题】设计制作能自由浮潜的潜水艇。
【设计方案】小金设计的潜水艇如图所示。
【实施计划】
①小金选取了3个550mL的带瓶盖的矿泉水瓶，300mL 注射器和配套的塑料软管，用胶水按图组装潜水艇(瓶子本身及连接部分的质量、体积不计)。
②为了确保潜水艇密封性良好，小金使用了 150g 的密封胶泥密封了连接处(胶泥体积不计)，并对气密性进行了检验。
③为确保潜水艇能平稳下潜，小金在两边的生活舱中各加了 500g的配重。
【检验产品】小金利用评价量规测试本组的自制潜水艇。
评价指标 作品等级
合格 待改进
功能舱 分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱大于水舱 生活舱 和水舱没有独立分开
平稳性 上浮和下潜过程都能保持水平 上浮或下潜过程中不能保持水平
浮潜情况 能实现漂浮和下沉 不能上浮或下沉
根据上述内容回答下列问题：
（1）为验证水舱和针筒之间气密性，小金的操作是堵住两边进出水口，向外拉动注射器活塞，然后松手，观察到　 　，表明气密性好。
（2）将潜水艇放置在水面上，要使潜水艇下潜，应　 　(填“向外拉动活塞”或“向内推动活塞”)。
（3）依据评价量规，小金自制的潜水艇在“功能舱分区设计”评价指标项的作品等级为　 　。
（4）通过计算，说明小金自制的潜水艇在“浮潜情况”评价指标项应确定为哪个等级。
10．温州市青少年科技节以“创新·创想·创作”为主题，开展了自制潜水器比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由生活舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连。
设计要求
1.潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换；
2.潜水器能够从水面潜到水下20厘米深度位置停留5秒；
3.能够打捞起30克的水下重物；
4.为保证潜水艇正常工作和生活，应尽可能提高生活舱的体积。
表一潜水器的评价量表
优秀 良好 待改进
指标一 密封性良好，且生活舱和水舱分离 密封性良好，但生活舱和水舱未分离 密封性不好
指标二 能实现上浮和下沉，能精准悬停于水下20厘米深度位置停留____。 能实现上浮和下沉，但不能精准悬停于某一深度 只能实现上浮或下沉
指标三 能精准控制水舱空气体积，实现快速精确的沉浮 能基本控制水舱空气体积，但浮沉控制精准度一般 浮沉控制不准确或反应迟钝
（1）根据设计要求，将评价量表中指标二的优秀一栏补充完整。
（2）要使图乙中潜水器下潜，应如何操作。
（3）下沉状态时潜水器的总体密度　 　(填“大于”“小于”或“等于”)上浮状态时潜水器的总体密度。
（4）已知该小组同学采用的材料总质量为0.65千克，体积为800厘米3，针筒的容积为200毫升。他们设计了四种方案的生活舱和水舱的体积比，如下表所示。请根据方案2，通过计算分析是否满足设计要求中的第1、第2和第3点。
方案 生活舱体积/厘米3 水舱体积/厘米3
1 700 100
2 650 150
3 600 200
4 550 250
（5）若要该潜水器的指标三达到优秀，请对该装置进行改进。
11．（2025八上·拱墅期末）科学项目化小组用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等材料，制作了一只潜水艇模型并进行了展示活动，如图所示。
（1）潜水艇模型要实现上浮和下沉的原理是改变　 　；（填“自身重力”或“浮力”）
（2）如果潜水艇从a处到达b处，需通过“进排气管”为水仓　 　（填“注入”或“排出”）气体；
（3）该潜水艇在同一水缸内分别处于a、b、c处（a漂浮，b悬浮，c沉底）时，受到的浮力相同的是　 　。
12．某学校举行了潜艇制作大赛，如图甲、乙所示为参赛选手的作品，比赛相关信息如下：
〔制作要求〕①生活舱和水舱独立分开；②生活舱体积大于水舱。
〔比赛任务〕①完成从水面下潜到指定位置悬浮；②完成从水底上浮到指定位置悬浮。
〔制作材料〕带盖的饮用水瓶(380 mL)4个、500g配重物、注射器、塑料管、热熔胶、剪刀、刻刀、透明胶等。
（1）A组同学的参赛作品如图甲所示，请根据制作要求分析，该作品　 　(填“符合”或“不符合”)参赛要求。
（2）B组同学的参赛作品如图乙所示，生活舱(可加配重不进水)为2个饮用水瓶，水舱为1个饮用水瓶(均未裁剪)，潜艇自重为100g。在实践中，B组同学发现，即使加入所有配重，无论怎么抽拉注射器，潜艇始终漂浮，无法下沉至水底。请通过计算说明原因。(饮用水瓶厚度不计，塑料软管、热熔胶体积均忽略不计，g 取10 N/ kg)
（3）B组同学经过思考，想要通过改变生活舱的体积来对潜艇进行改进，你认为若想要完成比赛，生活舱的体积范围应为　 　(潜艇自重变化忽略不计)。
（4）C组同学选择用一个饮用水瓶制作，其作品及轮廓如图丙所示，在完成任务时，潜艇经过的几个位置如图丁所示(潜艇用图丙中的轮廓图表示)。O点开始向水舱中注水，潜艇开始下沉；A点开始向外排水；B点潜艇顶端恰好到达水
13．某校开展了“自制潜艇”项目挑战赛。
〔明确问题〕设计制作能自由浮潜的潜艇。
〔设计方案〕小金设计的潜艇如图所示。
〔实施计划〕
①小金选取了3个550 mL的带瓶盖的塑料水瓶，300 mL注射器和配套的塑料软管，用胶水按图组装潜艇(瓶子本身及连接部分的质量、体积不计)。
②为了确保潜艇密封性良好，小金使用了150g的密封胶泥密封了连接处(胶泥体积不计)，并对气密性进行了检验。
③为确保潜艇能平稳下潜，小金在两边的生活舱里各加了500 g的配重。
〔检验产品〕小金利用评价量规测试自制潜艇。
评价指标 作品等级
合格 待改进
功能舱分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱大于水舱 生活舱和水舱没有独立分开
平稳性 上浮和下潜过程都能保持水平 上浮或下潜过程中不能保持水平
浮潜情况 能实现漂浮和下沉 不能上浮或下沉
请根据上述内容，回答下列问题：
（1）为验证水舱和针筒之间气密性，小金的操作是堵住两边进出水口，向外拉动注射器活塞，然后松手，观察到　 　，表明气密性好。
（2）将潜艇放置在水面上，要使潜艇下潜，应　 　(填“向外拉动活塞”或“向内推动活塞”)。
（3）依据评价量规，小金自制的潜艇在“功能舱分区设计”评价指标项的作品等级为　 　。
（4）依据评价量规，小金自制的潜艇在“浮潜情况”评价指标项应确定为哪个等级 请说明理由：　 　。
14．（2025八上·黄岩期末）探究小组针对潜水艇的制作，开展项目化学习。
【项目设计】利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。
【产品检测】
（1）为使潜水艇模型完成从B到A的上浮过程（图乙），小组同学的操作是　 　（填“向外拉动”或“向内推动”）注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮；
（2）若某潜水艇模型的总体积是，所用材料的总质量是0.5kg。要实现模型下沉，水舱内水量至少达到多少千克？请通过计算说明理由；
（3）下表是项目小组制定的评价表：
自制潜水艇评价量表
级别 内容 优秀 合格 待改进
功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开
浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮
项目小组对某潜水艇模型测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜水艇模型位于水槽底部。请你根据测试结果，对照量表内容，对“浮沉情况”这一指标级别进行评价　 　。
15．（探究新题 项目学习）〔设计背景〕我国设计的蛟龙号潜艇最大下潜深度可达7062m，某项目小组的同学希望能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜艇。
〔产品设计〕项目小组的同学利用硬质塑料瓶制作潜艇，塑料瓶厚度不计，生活舱与水舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜艇的浮沉，模型如图甲所示。
自制潜艇评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 　 生活舱和水舱没有独____立分开
浮沉情况 潜艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜艇不能实现下潜、上浮、漂浮
〔检验产品〕如表所示为该小组制定的评价量表：
（1）为实验潜艇的上浮，项目小组同学的操作是　 　，从而排出水舱内的水，实现上浮。
（2）请在表格中填入“合格”的评价内容。
（3）如图乙所示，潜艇完成从B 到A 上浮的过程，其浮力变化情况是　 　。
（4）已知该小组同学采用的材料总质量为 0.5kg ，体积为 650 cm3，现有100 mL和200 mL两种规格的注射器，请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器才能实现在水中悬浮。(g 取 10 N/kg)
16．学校开展“自制潜艇”项目挑战赛。
〔提供器材〕带瓶盖的塑料瓶(550 mL)4个、注射器和配套的橡胶管、150 g密封胶泥、1000 g配重物等。
〔明确问题〕利用提供的器材设计制作能自由浮潜的潜艇。
（1）〔项目原理〕潜艇通过　 　实现自由浮沉。
（2）〔设计制作〕某参赛小组的同学们设计的自制潜艇如图所示。
〔检验产品〕该小组的同学们利用评价量表测试本组的自制潜艇。
自制潜艇评价量表
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能舱分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱大于水舱且不进水 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱没有独立分开
平稳性 上浮和下潜过程都能保持水平 上浮或下潜过程都能保持水平 上浮或下潜过程都不能保持水平
浮潜情况 只能实现漂浮、悬浮和下沉 只能实现漂浮和下沉 不能悬浮和下沉
老师指出该小组的自制潜艇的“浮潜情况”指标为待改进，请通过计算说明原因。(不计塑料瓶的质量，g取
（3）请依据评价量表，针对自制潜艇的“浮潜情况”指标为该小组提出一条改进建议：　 　。
17．探究小组的同学针对潜艇的制作开展项目化学习。
〔项目设计〕利用硬质塑料瓶制作潜艇模型，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲所示。
〔产品检测〕
（1）为使潜艇模型完成从B 到A 的上浮过程(如图乙所示)，小组的同学的操作是　 　(填“向外拉动”或“向内推动”)注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮。
（2）某潜艇模型的总体积是650 cm3，所用材料的总质量是0.5kg，要实现模型下沉，请计算至少需要注入水舱内的水所受的重力。
（3）〔项目评价〕
如表所示为项目小组的同学制定的评价量表：
自制潜艇评价量表
级别内容 优秀 合格 待改进
功能仓 分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开
浮沉情况 潜艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜艇不能实现下潜、上浮、漂浮
项目小组的同学对某潜艇模型测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜艇模型位于水槽底部。请你根据测试结果，对照评价量表内容，对“浮沉情况”这一指标的等级进行评价：　 　。
18．（2025八上·温州竞赛）小明按照教材中"综合实践活动"的要求制作简易密度计。
（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端内部塞入适量金属丝并用石蜡封口.塞入金属丝的目的是　 　。
（2）将吸管放到水中的情景如图甲所示，测得浸入的长度为H ，放到另一液体中的情景，如图乙所示，浸入的长度为h ，用P液、P水分别表示液体和水的密度，则h与P水、P液、及H的关系式是 h=　 　。
19．（2026八上·嵊州期末）在跨学科实践课上，某小组同学开展了“制作简易密度计”的项目化学习活动。
【项目实施】
（1）制作步骤：在竹筷的一端紧绕上适量细铅丝，放入水中后，竹筷能竖直漂浮在水面。
标注密度计的刻度
①将密度计放入不同液体中静止时，在密度计液面处标注不同液体的密度值。图甲所示的四幅图中，密度计的刻度(单位：g/cm3)标注正确的是　 　(填字母)。
②为了提高密度计测量的精确度，应该使密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些，请提出一条合理的改进措施：　 　。
（2）【项目拓展】
资料：能测量大于水密度的密度计，人们习惯称为“重表”，能测量小于水密度的密度计，人们习惯称为“轻表”。
图乙是某密度计的结构图，若该密度计为重表，1.0g/cm3刻度线在图乙中的　 　(选填“A”或“B”)处。
20．（2025八上·南浔期末）某同学利用细铁丝绕在一支吸管下端制作简易密度计。
（1）制作中该同学发现密度计不能竖直漂浮，在现有器材基础上，改进的方法是　 　。
（2）密度计制作完成后，该同学用它测量纯净水、食盐水两种液体如图甲、乙所示，则甲中的液体是　 　。
（3）该同学制作的密度计刻度如图丙A 所示。另一位同学增加铁丝质量后，制的密度计B。请在丙图B 密度计上大致标出0.9g/cm3和1.0g/cm3的新的刻度位置。　 　
21．小陈制作了一个简易密度计。制作时，小陈先将适量铁砂倒入平底试管的底部，再将装置置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在试管上标记此时水面位置O1，取出试管，量出试管露出液面的距离L1。接着将装置静置于酒精 中，标记此时液面位置O2，量出试管露出液面的距离L2。再将装置静置于未知液体A 中，标记此时液面位置O3，量出试管露出液面的距离L3。重复此操作，在试管上分别确定密度值 0. 8 g/cm3、0. 9 g/cm3、1. 0 g/cm3、1.1g /cm3的位置并标上密度值。
（1）密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小　 　(填“相等”或“不相等”)。
（2）实验中测得 且 =1.6 cm，则未知液体 A 的密度为　 　g/cm3。
（3）管壁上标注的刻度值中，0.8 g/cm3 与0.9 g/cm3间的距离　 　(填“大于”“小于”或“等于”)1.0 g/cm3与1.1g /cm3间的距离，O3位置在1.1g /cm3的位置　 　(填“上方”或“下方”)。
（4）若增加倒入试管中铁砂的质量，则制作的密度计精确程度将　 　(填“变高”“变低”或“不变”)。
22．（2025八上·临海期末）学校开展了制作简易密度计的实践活动。使用的材料有：粗细均匀长约30cm的塑料吸管、橡皮泥、细铁丝。在吸管下端绕上适量细铁丝，用橡皮泥封住管口并使底部平整，用电子天平测出简易密度计的质量。将它们放入足够深的水中，当竖直漂浮时，在吸管上标出水面的位置，并测出该位置到吸管下端的距离，即浸入深度H，如图甲所示。实验数据和现象如下表。
编号 ① ② ③ ④ ⑤
密度计的质量m/g 25 20 15 12 8
浸入深度 H/cm 触底 26.7 20.0 16 倾倒
（1）⑤号密度计放入水中后不能竖直漂浮，可采用的改进方法有　 　。
（2）通过计算后，在吸管上标出对应的刻度值，图乙中标示合理的是　 　。
（3）①②③④四支密度计中，一定无法测量酒精密度的是　 　。
（4）用②③两支密度计测量盐水密度，精确度较高的是　 　。
23．（2025八上·柯桥期末）某项目化小组计划自制一支“吸管密度计”。实验材料：一端封口的吸管、小钢珠若干、记号笔、刻度尺等。
（1）【设计制作】
①在一端封口的吸管中放入几粒小钢珠，并将其放入水中。小组同学发现吸管放入水中时倾倒，分析原因可能是　 　。调整后，吸管竖直漂浮。
②用记号笔在吸管上与水面相平处标上水的密度值1.0克/厘米3，并用刻度尺测出其到吸管底部的距离h1，如图甲。
③将吸管放入另一液体中，如图乙，浸入深度为h2。依据表达式 计算出其在不同密度液体中的浸入深度h2，如下表所示，并在吸管上进行标度。由此分析，相邻刻度线的间距(选填“均匀”或“不均匀”)。
实验次数 1 2 3 4 5
液体密度ρ/(克·厘米3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
浸入深度 h2/厘米 17.5 15.6 14.0 12.7 11.7
（2）【评价改进】
④另一小组同学提出，此吸管相邻刻度线之间的距离太小。于是，本组同学在吸管中适当增加了小钢珠。请在丙图右侧密度计中大致标出增加小钢珠后0.9克/厘米3和1.0克/厘米3新的刻度位置。　 　
（3）【测试应用】
⑤小组同学用“吸管密度计”测量生活中常见液体的密度。在测量可乐密度时，他们发现吸管“沾上”了许多小气泡，则测得的可乐密度　 　(选填“偏大”或“偏小”)。
24．（2025八上·镇海区期末）小科利用一根圆柱体吸管制作一个简易密度计，他用石蜡将下端封闭，并放入适量的细沙，它的长度为20cm，外直径为2cm，总质量为7g。
（1）这根吸管竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度　 　（选填“越长”、“越短”或“不变”）。
（2）如图甲，当把该简易密度计放入某液体中时，浸入液体中的长度为2cm，则该液体的密度为　 　（精确到0.1）。
（3）小科通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。如图乙四种刻度的标示合理的是　 　。（填字母）
答案解析部分
1．【答案】（1）0 (零)
（2）150
（3）因为浮力秤增加的浮力和秤盘上物体的重力相等，根据公式 可得其中ρ水和瓶身横截面积S都是固定值，因此可知增加的深度△h与物体质量m成正比，浮力秤刻度是均匀的
（4）换用直径更大的瓶子
【知识点】浮力产生的原因；浮力大小的计算；浮力的变化
【解析】【分析】（1）浮力秤利用漂浮时浮力等于重力工作，在不放任何物体时，瓶子竖直漂浮的位置是浮力秤的零刻度线，对应质量为 0g。
（2）根据漂浮时浮力等于物体的重力及阿基米德原理即可求出该刻度对应的质量；
（3）根据漂浮条件和阿基米德原理分析；
（4）根据浮沉条件和阿基米德原理结合增大浮力的方法分析解答。
【解答】（1）在瓶身标记的不放任何物体、瓶子自然漂浮的位置，是浮力秤的零刻度，对应质量为0（零）克，作为测量的起始刻度。
（2）由题意得：V排=Sh=25cm2×6cm=150cm3=1.5×10-4cm3，
所以矿泉水瓶达到刻度“6”处时受到的浮力为：
F浮=ρ液V排g=1.0×103 kg/m3×1.5×10-4cm3×10N/kg=1.5N；
因为秤处于漂浮状态所以可得：F浮=G物=m物g，
；
（3）赞成这种观点，因为浮力秤增加的浮力和秤盘上物体的重力相等，根据公式可得其中ρ水和瓶身横截面积S都是固定值，因此可知增加的深度△h与物体质量m成正比，浮力秤刻度是均匀的。
（4）小组同学想把指标二也评为优秀，需要增大浮力，因而可以换用更粗的瓶子排开更多的水，增大浮力来增大测量范围。
2．【答案】（1）降低小桶的重心，使其能够竖直漂浮在水中
（2）0
（3）均匀
（4）减小小桶的横截面积
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）物体的重心越低则越稳定；
（2）当浮力秤内不放物体时，此时测量物体的质量为0，据此确定A点的刻度值；
（3）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和漂浮条件分析解答；
（4）当物体的质量相同时，浮力秤浸入深度变化越大，则精确度越高。
【解答】（1） 在小桶的底部增加配重的目的是降低小桶的重心，可以确保小桶在水中保持稳定，避免倾斜或翻倒，使其能够竖直漂浮在水中。
（2） 在第③步中，空小桶漂浮在水面上，此时小桶受到的浮力等于其重力（包括配重）。由于此时小桶内没有砝码，因此“A”对应的数值应为0克，表示空载状态。
（3） 在第④步中，小桶中放入砝码后，浮力增大，小桶下沉更多。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力与排开水的体积成正比。由于小桶是圆柱体，横截面积恒定，因此液面上升的高度与砝码质量成正比，刻度线是均匀的。
（4）根据V=Sh可知，当小桶排开液体的体积相同时，小桶的横截面积越小，则小桶浸入的深度越大，因此为了提高“浮力称”的精确度，可以减小小桶的横截面积。
3．【答案】（1）=
（2）降低小筒的重心，使小筒竖直漂浮在水面上
（3）0；A
（4）B
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
（2）为了使小筒竖直在液体中，需在小筒中放置密度较大的物体。
（3）（4）根据进行分析，精确度高，即浮力变化量一定时，浮力秤位置变化更明显。
【解答】（1）①物体漂浮，受力平衡，浮力等于重力。
（2） 在小筒底部铺上细沙的目的是为了降低浮力秤整体的重心，使其在水中能够稳定地竖直漂浮，避免倾斜或翻倒。这是利用重心越低、稳定性越好的原理。
（3） 空秤盘时，秤盘中未放任何物体，因此标记的刻度应为“0 g”。
小筒始终漂浮，浮力等于重力，物体的质量越大，重力越大，浮力越大，排开液体的体积越大，可知c在最上面。
故答案为：A。
（4）A、换用直径更大的小筒，浮力变化量一定时，即排开液体体积变化量一定时，由于横截面积变大，深度变化更不明显，会导致精确度变低，故A错误；
B、换用直径更大的小筒，浮力变化量一定时，即排开液体体积变化量一定时，由于横截面积变小，深度变化更明显，可以提高精确度，故B正确；
C、增大小筒中细沙的质量会改变初始刻度，但不会提高精确度，故C错误；
D、换用密度更大的液体，浮力变化量一定时，即排开液体体积变化量减小，会导致精确度变低，故D错误。
故答案为：B。
4．【答案】（1）120
（2）可以先挂较大的石块，只要液面到了均匀柱体部分，标出0刻度即可(合理均可)
（3）赞同；△F浮与△h 成正比，△m与△h 成正比，所以浮力秤刻度线是均匀划分的
（4）换用直径更大的瓶子(合理均可)
【知识点】浮力大小的计算；工程的测试与改进；工程成果发布与交流
【解析】【分析】（1）根据漂浮时浮力等于物体的重力及阿基米德原理即可求出该刻度对应的质量；
（2）根据先挂石块，后标刻度的方法进行；
（3）根据漂浮条件和阿基米德原理分析；
（4）根据浮沉条件和阿基米德原理结合增大浮力的方法分析解答。
【解答】（1）由题意得：V排=Sh=20cm2×6cm=120cm3=1.2×10-4cm3，所以矿泉水瓶达到刻度“6”处时受到的浮力为：F浮=ρ液V排g=1.0×103 kg/m3×1.2×10-4cm3×10N/kg=1.2N；
因为秤处于漂浮状态所以可得：F浮=G物=m物g，m物==0.12kg=120g；
（2）先标上刻度，后调节石块很难恰好满足要求，可以先挂较大的石块，只要浸入的柱体部分，标出0刻度即可。
（3）赞成这种观点，浮力秤处于漂浮状态，增加物体的重力等于浮力秤增加的浮力，即ΔF浮=ΔG物=m物g，由阿基米德原理ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gSΔh，因为ρ水、g、S三者为常量，故ΔF浮与Δh成正比，Δm与Δh成正比，所以浮力秤刻度线时均匀划分的；
（4）小组同学想把指标二也评为优秀，需要增大浮力，因而可以换用更粗的瓶子排开更多的水，增大浮力来增大测量范围。
故答案为：（1）120；
（2）可以先挂较大的石块，只要浸入的柱体部分，标出0刻度即可。
（3）赞同；ΔF浮与Δh成正比，Δm与Δh成正比，所以浮力秤刻度线时均匀划分的；
（4）换用直径更大的瓶子。
5．【答案】（1）等于
（2）m=ρ水Sh；均匀
（3）选取横截面积更小的塑料瓶
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据物体的浮沉条件分析解答；
（2） 设瓶子的底面积为S，根据阿基米德原理表示F浮，瓶子处于漂浮状态，受到的浮力等于物体的重力，根据重力公式表示待测物体的重力，列方程可得m与h之间的关系式，根据得到的关系式分析二者之间的数量关系，进而确定刻度是否均匀；
（3）浮力秤通过塑料瓶上的刻度值读取所测物体的质量，则上面的分度值越小，则测量越准确。想办法增大刻度之间的间距就能提高测量精度，据此分析解答。
【解答】（1） 未放入待测物体时， 浮力秤在水面漂浮，则浮力等于重力，即F浮=G称。
（2） ①设瓶子的底面积为S，根据阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排=ρ水gSh，
瓶子处于漂浮状态，受到的浮力等于重力，待测物体的重力G=mg，
则mg=ρ水gSh，
整解得：m=ρ水Sh。
②根据关系式m=ρ水Sh可知，所测物体的质量与塑料瓶浸入水面的距离成正比，即质量增大到原来的几倍，距离h就增大几倍，那么浮力秤标注的质量刻度是均匀的。
（3）要减小浮力秤的测量误差，即提高测量精度，就是增大相同的质量时，让深度h的变化量更大。根据m=ρ水Sh可知，我们可以选取横截面积更小的塑料瓶即可。
6．【答案】（1）0
（2）A
（3）2
（4）B
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；浮力的变化
【解析】【分析】（1）装置漂浮时，与水面相切的位置标为零刻度，在后续的测量中可以避免装置自重对测量的影响。
（2）秤始终漂浮，浮力等于重力，由阿基米德原理可知，浮力越大，排开液体额体积越大，秤在水中的深度越深。
（3）分度值指的是最近两个刻度表示的质量差。
（4）提高精确度，即物体质量变化一定时，深度发生更大的变化，可通过减小桶的直径或减小液体的密度进行改进。【解答】（1）秤盘上是空的，没有质量，所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0g。
（2）秤盘上的质量越大，小筒浸入水中的深度越深，所以刻度从下往上依次增大，即从下往上依次为a、b、c三个位置。
故答案为：A。
（3）由题知道，相邻两个刻度之间的质量是10g，把它分成5等份，每等份就是2g，所以这个浮力秤的分度值是2g。
（4）用直径更小的小筒，在排开液体体积相同时，浸入水中的高度变化越明显，精确度就更高。
故答案为：B。
（1）秤盘上是空的，没有质量，所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0 g。
（2）秤盘上的质量越大，小筒浸入水中的深度越深，所以刻度从下往上依次增大，即从下往上依次为a、b、c三个位置，故选A。
（3）由题知道，相邻两个刻度之间的质量是10 g，把它分成5等份，每等份就是2 g，所以这个浮力秤的分度值是2 g。
（4）用直径更小的小筒，在排开液体体积相同时，浸入水中的高度变化越明显，精确度就更高。
7．【答案】（1）0.6
（2）控制金属块排开的液体的体积相同
（3）金属块碰到烧杯底部
（4）换用密度比水大的液体
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；浮力的变化
【解析】【分析】（1）根据称重法求出物体的重力，再根据称重法求出x的大小；
（2）（3）根据控制变量法的要求可知，探究浮力大小与液体密度的关系时，需要控制金属块排开的液体的体积相同；
（4）根据浮力大小的影响因素分析增大量程的方法。
【解答】（1）根据2、3、5组的实验数据可知，金属块受到的重力为：G=F拉+F浮=3.6N+0.4N=3.5N+0.5N=3.3N+0.7N=4.0N；
第4组实验中，拉力的大小为3.4N，则受到的浮力为：F浮=G-F拉=4.0N-3.4N=0.6N；
（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①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，每次实验时金属块都需要浸没，则V排相同，第6次实验数据与第3次实验数据相比，液体密度大约是原来的2倍，而浮力是原来的2.8倍，说明测得的浮力偏大，原因可能是金属块碰到烧杯底部，造成测力计的示数偏小，由F浮=G-F示可知测得的浮力偏大；
（4）根据以上探究结果，对于图中的浮力秤，要增大浮力秤的称量范围，即增大浮力秤受到的浮力，在V排不变时，可以换用密度比水大的液体。
8．【答案】（1）使“浮力秤”能保持竖直漂浮
（2）优秀；由表格数据可知，每相邻的两条刻度线间隔的长度几乎相等，误差在正常范围内
（3）29.4 cm3
（4）306
（5）换用横截面积更小的塑料瓶
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）从空饮料瓶受到的重力和石块受到的重力比较，从而可知如果没有石块，整套装置的重心将会高于浮力的作用点，在浮力和重力的作用下，浮力秤容易歪斜；
（2）有表格数据可知，每相邻的两条刻度线间隔相等的长度；
（3）根据阿基米德原理解答；
（4）根据质量和刻度的比值进行计算；
（5）用横截面积更小的塑料瓶，每隔1cm的两条刻度线代表的质量越小。
【解答】 （1）“浮力秤”中金属块可以降低“浮力秤”的重心，使浮力秤能保持竖直漂浮；
（2）由表格数据可知，每相邻的两条刻度线间隔相等的长度，因此在“指标一”中应被评为优秀；
（3）对比实验1和2的数据可知，两次“浮力秤”的总重力变化量为：
ΔG=Δmg=0.05kg×10N/kg=0.5N，
浮力的变化量为ΔF=ρ水gΔV排，由于“浮力秤”始终漂浮，所以ΔF=ΔG，
即ρ水gΔV排=0.5N。
那么，
塑料瓶底面积为：；
（4） 根据每50g质量对应的刻度为1.70cm，进行计算，浮力秤的最大刻度： ；
（5）根据题意，若要达到优秀，需要增加两条刻度线代表的质量差值，即增加高度，因此可以换用横截面积更小、更长的瓶子或换用密度更小、更长的瓶子。
9．【答案】（1）活塞自动回弹到原位
（2）向外拉动活塞
（3）合格
（4）待改进
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；实验方案设计与评价；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据装置气密性的检查方法解答；
（2）根据浮沉条件分析潜水艇重力的变化，进而确定进水还是排水即可；
（3）根据题目描述，结合“功能舱分区设计”指标进行分析；
（4）根据 阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算浮力大小和潜水艇重力大小，进行比较，便可给评价指标项确定等级。
【解答】（1） 验证气密性时，堵住进出水口后向外拉动活塞，若气密性良好，松手后由于内部气压减小，外界大气压会将活塞压回原位。因此观察到活塞自动回弹到原位表明气密性好。
（2） 根据图片可知，潜水艇下潜需增大重力（或减小浮力）。 向外拉动活塞 ，水仓内压强减小，则水舱进水，潜水艇总重力增大，当重力大于浮力时，潜水艇下潜。
（3） 根据设计图和生活舱配重（500g）可知，生活舱与水舱独立分开，且生活舱体积（550mL×2）大于水舱（550mL），符合评价量规中“合格”标准。
（4） 根据题意可知，水舱中水的质量为：m水=ρ水V水=1g/cm3×300cm3=300g；
潜水艇的总质量为：m总=m水+m胶+m配=300g+150g+1000g=1450g=1.45kg；
潜水艇的总重力为：G总=m总g=1.45kg×10N/kg=14.5N；
潜水艇排开水的体积为：V排=3×550mL=1650mL=1650cm3=1.65×10-3m3；
潜水艇浸没时受到的浮力为：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.65×10-3m3=16.5N＞14.5N，
所以潜水艇无法下沉，小金自制的潜水艇在“浮潜情况”评价指标为待改进。
10．【答案】（1）5秒
（2）往外拉注射器活塞。
（3）大于
（4）满足第1点，不满足第2、3点。
（5）增大水舱体积，结合水舱空气体积，计算出悬停的位置，并在注射器上标记。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据设计要求进行解答；
（2）潜水艇是通过改变自身重力从而实现上浮、下潜或者悬浮的；
（3）根据物体的沉浮条件进行解答；
（4）先通过阿基米德原理的公式计算出潜水艇整个浸没在水中时的浮力大小，要实现潜水艇下潜，需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行，在满足条件的情况下，工作舱的体积要尽可能的大；
（5）根据物体的沉浮条件进行解答。
【解答】 （1）评价量表中指标二的优秀一栏应填：能实现上浮和下沉，能精准悬停于水下20厘米深度位置停留5秒；
（2）当增加水舱的水量，让水舱的水的重力加上潜水艇自身的重力大于潜水艇所受的浮力时，潜水艇就会下潜，所以可以向外拉动注射器活塞，抽出水舱内的一部分空气，从而让水舱吸水，实现潜水艇下潜；
（3）由物体的沉浮条件知，下沉状态时，ρ物＞ρ液，即，潜水器的总体密度大于上浮状态时潜水器的总体密度；
（4）实现潜水艇下潜，需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行；
潜水艇浸没时所受的浮力为：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10-6m3=8N；
潜水艇自身重力为：G=mg=0.65kg×10N/kg=6.5N；
所以水舱内的水至少为：G水=F-G=8N-6.5N=1.5N；
则水舱内的水的体积至少为；
所以为了能够实现潜水艇下潜，水舱中水的体积需要超过150cm3，即水舱的体积也需要超过150cm3，而根据方案2，水舱体积为150cm3，故不能满足要求（1）中的三个模式切换（即不能下潜），也不能在指定的位置悬停，更不能打捞货物，因此也不满足第2、3点；
综上所述，通过计算分析可知，方案2不能满足设计要求中的第1、第2和第3点；
（5）指标三要求能精准控制水舱空气体积，实现快速精确的沉浮，改进方法为：增大水舱体积，结合水舱空气体积计算出悬停的位置，并在注射器上标记。
11．【答案】（1）自身重力
（2）排出
（3）b、c
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮、下沉和悬浮的。
物体受到的浮力与排开液体的体积和液体的密度有关。
【解答】（1）潜水艇模型要实现上浮和下沉的原理是改变自身重力。
（2）如果潜水艇从a处到达b处，需通过“进排气管”为水仓排出气体，增大自身的重力，潜水艇下沉至b处。
（3）该潜水艇在同一水缸内分别处于a、b、c处时，b和c全部浸没在水中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，二者受到的浮力相同。
（1）潜水艇模型要实现上浮和下沉的原理是改变自身重力。
（2）如果潜水艇从a处到达b处，需通过“进排气管”为水仓排出气体，增大自身的重力，潜水艇下沉至b处。
（3）该潜水艇在同一水缸内分别处于a、b、c处时，b和c全部浸没在水中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，二者受到的浮力相同。
12．【答案】（1）不符合
（2）解：潜艇浸没在水中时
水舱装满水时水的质量 ×380cm=380g=0.38kg；
根据阿基米德原理可得，其受到的浮力
潜艇的总重力 0.1kg+0.38kg)×10 N/ kg=9.8 N，
比较可知F浮>G总，潜艇无法下沉。
（3）380~600 cm3
（4）
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）根据生活舱体积大于水舱要求分析；
（2）根据F浮=ρ水gV排求出潜水艇完全浸没在水中受到的浮力与水舱装满水时潜水艇的总重力比较即可判断；
（3）根据总重力确定浮力，据此计算生活舱的体积；
（4）当潜水艇整个在水下时，浮力最大，而由于排开水的体积不变，所以只要未露出水面，浮力就不变；露出水面的过程浮力在变小；漂浮在水中时浮力最小，浮力等于重力。
【解答】 （1）制作要求是①生活舱和水舱独立分开：②生活舱体体积大于水舱；由图2可知生活舱体积小于水仓，故甲组同学参赛作品是不符合参赛要求的；
（3）如果潜艇自重变化忽略不计，要使潜艇能悬浮或下沉，受到的最大浮力
此时潜艇排开水的体积最大，
此时生活舱的最大体积
如果水舱不装水，潜艇恰好悬浮在水中时受到的浮力
此时潜艇排开水的体积最小，
此时生活舱的最小体积 220 cm3，
而生活舱体积应大于水舱，则生活舱的最小体积为 380 cm3，
则生活舱的体积范围应为 380~600 cm3。
（4） 从A到B过程中，潜水艇还未露出水面，故排开水的体积不变，浮力不变；B点开始露出水面，从B到C过程中排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水艇顶部是圆弧形的，若潜水艇匀速露出水面，则排开水的体积减小得会越来越快，直到圆弧部分全部露出水面；从C到D过程则是排开水的体积均匀减小，所以浮力也是均匀减小，D点处于静止，之后浮力不再变化，浮力等于潜水艇自身重力。 如下图所示：
13．【答案】（1）注射器活塞回到初始位置
（2）向外拉动活塞
（3）合格
（4）待改进；向外拉动活塞至最大处时，潜艇和潜艇内水受到的总重力小于潜艇浸没时受到的浮力，因此潜艇不能下沉
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）气密性良好，能形成稳定的压强差，所以放手后活塞恢复原位。
（2）潜艇通过改变自身重力实现上浮和下沉。
（3）结合阿基米德原理和重力公式分别计算浮力和重力，再由沉浮条件进行判断--沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
【解答】（1）气密性良好的情况下，拉动活塞后松手，由于内部气压降低，外界大气压会将活塞推回原位。
（2）向外拉活塞，会使水舱内的空气体积减小，水进入水舱，潜艇整体重力增大，当重力大于浮力时，潜艇下潜。
（3）题目描述潜艇采用独立的生活舱和水舱设计，且生活舱（配重舱）大于水舱，符合“合格”标准。
（4）水舱内水的质量为
潜水艇的总质量为：300g+150g+500g+500g=1450g=1.45kg
潜水艇额总重力
潜水艇浸没时产生的浮力为
浮力大于重力，潜水艇不能下沉，所以等级为待改进。
14．【答案】（1）向内推动
（2）潜水艇模型完全浸没后受到的浮力为：，潜水艇模型的重力为：，要实现模型下沉，潜水艇模型受到的浮力至少等于物体的总重力，水舱内水量的重力为：，水舱内水的质量为：。
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）为实现潜水艇的上浮，小组同学的操作是：推动活塞，向潜水艇打气，排出水舱内的水，潜水艇浮力大于重力时实现上浮。
（2）要使潜水器实现在水中的悬浮，则浮力应等于潜水器的总重力，根据阿基米德原理得出潜水器悬浮时受到的浮力；
材料的总质量为0.5kg，根据G=mg得出材料的总重力，根据阿基米德原理可知需注入水的体积；
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，说明不能实现上浮，此时重力最小，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
【解答】（1）潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，因此未实现上浮，应减小自身重力向内推动注射器活塞，从而排出水舱内的水。
（2）潜水艇模型完全浸没后受到的浮力为：，潜水艇模型的重力为：，要实现模型下沉，潜水艇模型受到的浮力至少等于物体的总重力，水舱内水量的重力为：，水舱内水的质量为：。
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
（1）潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，因此未实现上浮，应减小自身重力向内推动注射器活塞，从而排出水舱内的水。
（2）潜水艇模型完全浸没后受到的浮力为：，潜水艇模型的重力为：，要实现模型下沉，潜水艇模型受到的浮力至少等于物体的总重力，水舱内水量的重力为：，水舱内水的质量为：。
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
15．【答案】（1）推动活塞，向潜艇内打气
（2）生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水
（3）先不变后变小
（4）解：要使潜艇实现在水中的悬浮，则浮力应等于潜艇的总重力，
该潜艇悬浮时受到的浮力
材料的总质量为0.5kg，则材料的总重力G = 0 . 5 k g × 1 0 N / k g = 5 N ，
因该潜艇材料的总重力小于悬浮时的浮力，
所以需往水舱内注水，则需注入水的重力 需注入水的体积
假设注射器抽出多少气体就有多少体积的水进入水舱，
则注射器的体积应大于或等于 150 mL，
因此应选200 mL 的注射器。
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）潜水艇是通过改变自身重力从而实现上浮、下潜或者悬浮的；
（2）根据题意进行分析；
（3）分析潜水器从B到A上浮的过程排开水的体积变化，根据阿基米德原理分析潜水器受到浮力的变化情况；
（4）根据阿基米德原理和物体的沉浮条件进行解答，即求出注入（或抽出）水的重力，再根据密度公式和重力公式求出注入（或抽出）水的体积，而注射器的体积至少应等于注入（或抽出）水的体积。
【解答】（1）潜艇是通过改变自身重力从而实现上浮、下潜或悬浮的。
（2）根据量表进行分析可知，“合格”的评价内容为：生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水；
（3）潜艇完成从 B 到A 上浮的过程，露出水面之前，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知其受到的浮力不变；露出水面后，排开水的体积减小，则浮力变小；所以整个过程中其浮力变化情况是先不变后变小。

16．【答案】（1）改变自身重力
（2）当该自制潜艇的水舱中灌满水时，
水舱中水的质量
自制潜艇的总质量 1700g=1.7 kg，
自制潜艇的总重力G总=m总g=1.7kg×10N/kg=17 N，
自制潜艇排开水的体积
自制潜艇浸没时受到的浮力 N>17 N，所以自制潜艇无法悬浮或下沉，故为待改进。
（3）增加配重(合理均可)
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；浮力的变化
【解析】【分析】（1）潜艇浮沉原理，潜艇通过改变自身重力来实现自由浮沉。
（2）阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力，公式为。
（3）物体的浮沉条件，当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力等于重力时，物体悬浮；当浮力小于重力时，物体下沉。
【解答】（1）潜水艇能自由沉浮原理是阿基米德定律，即浮性定律。通过改变潜水艇自身重力实现自由浮沉，当压力舱中无水，潜水艇重力小于浮力，潜水艇上浮直至漂浮；当压力舱中排入水，潜水艇重力大于浮力，潜水艇下沉。
（2）当该自制潜艇的水舱中灌满水时，
水舱中水的质量
自制潜艇的总质量 1700g=1.7 kg，
自制潜艇的总重力G总=m总g=1.7kg×10N/kg=17 N，
自制潜艇排开水的体积
自制潜艇浸没时受到的浮力 N>17 N，所以自制潜艇无法悬浮或下沉，故为待改进。
（3）根据题干表格中信息分析可知：可以通过增加配重或在配重舱加水等来加以改进。
17．【答案】（1）向内推动
（2）模型下沉时受到的浮力
潜艇模型受到的重力G= mg=0.5kg×10 N/ kg=5 N，
则需要注入水舱内的水受到的重力至少为6.5 N-5 N=1.5 N。
（3）待改进
【知识点】浮力产生的原因；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；浮力的变化
【解析】【分析】（1）物体的浮沉条件：物体的浮沉取决于浮力与重力的大小关系。当浮力大于重力时，物体上浮；通过改变自身重力（如排水或充水），可控制物体的浮沉。
（2）根据阿基米德原理和物体的沉浮条件进行解答；
（3）根据表格的项目进行评价。
【解答】（1）使潜艇模型从 B 到 A 上浮的操作是向内推动注射器活塞：潜艇模型的浮沉通过改变水舱内的水量（即自身重力）实现。向内推动注射器活塞时，会将水舱内的水排出，模型的总重力减小；当重力小于浮力时，模型就会向上浮起，完成从 B 到 A 的上浮过程。
（2）模型下沉时受到的浮力
潜艇模型受到的重力G= mg=0.5kg×10 N/ kg=5 N，
则需要注入水舱内的水受到的重力至少为6.5 N-5 N=1.5 N。
（3）注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部，此时重力最小，说明不能实现上浮，则该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。
18．【答案】（1）降低重心，使吸管能竖直漂浮在液体中
（2）
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）在制作简易密度计时，吸管本身质量较轻且重心较高，直接放入液体中容易倾斜而无法竖直漂浮，据此分析塞入金属丝的目的；
（2）根据漂浮条件结合阿基米德原理F浮力=ρ水gV排列方程计算即可。
【解答】（1）在制作简易密度计时， 在吸管下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，可以增加下部的质量，从而降低整个密度计的重心，使吸管稳定地竖直漂浮在液体中。
（2）根据题意可知，吸管在甲、乙液体中都处于漂浮状态，则它受到的浮力始终等于重力，
即F浮水=F浮液，
ρ水gV排水=ρ液gV排，
ρ水gSH=ρ液gSh，
解得：。
19．【答案】（1）B；选用的筷子细一些或加大细铅丝的重量
（2）A
【知识点】设计实验测密度；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）本题考查密度计的工作原理：密度计始终漂浮在液体中，所受浮力等于自身重力（
F浮 =G）。根据阿基米德原理 F浮=ρ 液 gV排，液体密度越大，排开液体的体积越小，密度计浸入液体的深度越浅，因此密度计的刻度特点是上小下大，且刻度不均匀（上疏下密）。
（2）本题考查提高密度计精度的方法：要使相邻刻度线间距变大，需让密度计在液体中浸入深度的变化更明显。根据 V排=Sh（S 为密度计横截面积，h 为浸入深度），在 V排 变化量相同时，S 越小，h
的变化量越大；同时增大密度计总重力，可增大浸入深度的变化幅度，从而放大刻度间距。
（3）本题考查重表与轻表的刻度特点：重表用于测量大于水密度的液体，当液体密度为 1.0g/cm3（水的密度）时，重表在水中的浸入深度比在高密度液体中深，比在低密度液体中浅，因此
1.0g/cm3刻度线位于重表的上方（A 处）。
【解答】(1) ① 密度计的刻度遵循 “上小下大” 的规律：液体密度越大，密度计浸入越浅，刻度越靠下；液体密度越小，浸入越深，刻度越靠上。
A、C：刻度顺序错误（未遵循上小下大）；
D：刻度间距均匀，不符合密度计 “上疏下密” 的特点；
B：刻度上小下大，且上疏下密，标注正确。
故答案为：B。
② 要提高密度计测量的精确度，使相邻刻度线间距更大，可通过减小密度计横截面积或增大总重力实现：选用更细的竹筷（减小横截面积 S），在排开体积变化相同时，浸入深度的变化量更大，刻度间距更宽；
加大铅丝的重量（增大总重力 G），使密度计浸入液体的深度整体增加，放大刻度间距。
(2) 重表用于测量密度大于水的液体，当液体密度为 1.0g/cm3（水的密度）时，重表在水中的浮力等于重力，浸入深度比在高密度液体中深，因此 1.0g/cm3 刻度线位于重表的上方（A 处，B 处为更大密度的刻度）。
故填：A。
故答案为：(1) ①B；②选用的筷子细一些 (或加大铅丝的重量)；
(2) A。
20．【答案】（1）将细铁丝多绕几圈，增加铁丝质量(合理即可)
（2）纯净水
（3）(都向上移)
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）若密度计不能直立，说明重心偏高，需要增加配重；
（2）由甲、乙两图可知吸管所处的状态，根据物体的漂浮体积结合吸管的重力判断受到的浮力关系；根据阿基米德原理和物体漂浮条件分析密度大小；
（3）吸管是漂浮在液体中时，所受浮力等于本身的重力，根据阿基米德原理得出吸管浸入液体中的深度与液体密度的关系，然后分析表达式得出答案。
【解答】 （1）密度计不能竖直漂浮，说明密度计的重心偏高，因此可以将细铁丝多绕几圈，增加铁丝质量，密度计的重心下移中。
（2）密度计在不同液体中始终漂浮，浮力等于其重力，浮力大小相等，根据F浮=ρ液gV排可知，盐水的密度大，密度计排开盐水的体积小，浸在液体的体积多，因此甲表示的是纯净水，乙表示的是盐水。
（3）增加铁丝质量后，密度计重力增大，漂浮时受到的浮力变大，则当密度一定时，排开液体的体积变大，即浸在液体中的体积增加，因此0.9g/cm3和1.0g/cm3的新的刻度位置均会上移，如下图所示：
。
21．【答案】（1）相等
（2）1.25
（3）大于；下方
（4）变高
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小等于自身重力，据此可知密度计受到的浮力是否大小相等；
（2）已知L1-L2=2cm，L3-L1=1.6cm，根据阿基米德原理可得F浮=ρ液gV排=ρ液gS（L-L露），代入数据解方程可得ρ液；
（3）根据漂浮条件和阿基米德原理推导得到密度计浸入液体的深度和液体密度的变化关系式，据此分析判断；
（4）若增加塞入吸管中铁沙的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，O1位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大。
【解答】 （1）密度计在不同液体中漂浮时受到的浮力大小等于自身重力，所以密度计受到的浮力大小相等；
（2）根据阿基米德原理可得F浮=ρ液gV排=ρ液gS（L-L露），代入数据可得1.0×103kg/m3×S×（L-L1）=0.8×103kg/m3×S×（L-L2）=ρ液×S×（L-L3）------①，
L1-L2=2cm------②，
L3-L1=1.6cm------③，
联立可得：ρ液=1.25×103kg/m3=1.25g/cm3；
（3）因为密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则F浮水=F浮液=G，即ρ水gSH=ρ液gSh=G，整理可得：；
ρ水和H不变，h和ρ液是反比例函数，所以刻度分布不均匀，相邻两刻度值之间的距离不相等，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大，密度变大时h液变化越小；
管壁上标注的刻度值中，0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离大于1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离，O3位置在1.1g/cm3的位置下方；
（4）若增加塞入吸管中铁沙的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，O1位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确。
22．【答案】（1）再缠绕一些细铁丝(或“增加橡皮泥的质量”)
（2）C
（3）①
（4）②
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）物体的重心越低越稳定，通过在密度计下端增加重物的方式，将重心降低到水面附近，此时密度计可以竖直立在水中。
（2）根据浮沉条件和阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析密度计上的刻度变化规律即可；
（3）根据密度计的工作原理分析；
（4）当液体密度的变化相同时，密度计排开水的体积的变化量越大，则浸入水中深度变化越大，那么测量越准确。
【解答】（1）⑤号密度计放入水中后不能竖直漂浮，可采用的改进方法有：再缠绕一些细铁丝(或“增加橡皮泥的质量”)；
（2）密度计始终漂浮在液面上，则它受到的浮力等于重力，即浮力保持不变。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，当液体密度变大时，密度计排开液体的体积变小，即浸入的深度越小，
则密度计上刻度值上小下大。
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，密度计排开液体的体积与液体密度成反比，则越靠下刻度值越大，而刻度之间的距离越小，
故选C。
（3）密度计的工作原理为物体的漂浮条件，①中密度计触底，不能保持漂浮状态，则①无法测量酒精密度；
（4）根据表格可知，当测量盐水的密度时，②浸入深度大于③浸入深度，因此精确度较高的是②。
23．【答案】（1）小钢珠叠放导致重心偏高
（2）
（3）偏大
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）①物体的重心越低则越稳定；
②根据表格数据分别计算出相邻密度值之间的浸入深度变化，然后比较大小即可。
（2）根据漂浮条件和阿基米德原理分析密度计浸入液面的深度变化，以及相邻刻度的间距变化即可；
（3）气泡会增大吸管排开水的体积，据此判断浸入深度的变化，确定测出可乐密度值的变化。
【解答】（1）① 吸管放入水中时倾倒，可能是因为重心位置过高，即由于小钢珠叠加导致的重心偏高；
② 根据表格数据可知，当液体密度依次增大0.1g/cm3时，浸入深度h2的变化量依次为：1.9cm、1.6cm、1.3cm和1cm，因此吸管上的刻度值间距不是均匀的。
（2） 增加小钢珠会增大密度计的总重力，即它们受到的浮力增大。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，密度计排开液体的体积增大，导致其浸入深度增大，因此同一密度的刻度线位置会上移，且相邻刻度之间的间距会增大，如下图所示：
（3） 吸管沾上气泡后，气泡会增大排开液体的总体积，从而导致吸管浸入液体的深度减小，而密度计上的刻度值下大上小，因此会导致测出的可乐密度偏大。
24．【答案】（1）越长
（2）1.1
（3）C
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）根据漂浮条件比较浮力的变化，再根据阿基米德原理判断液体密度增大时排开液体体积的变化，最终确定露出水面的体积变化即可；
（2）根据漂浮条件，结合阿基米德原理的变形式推算液体密度；
（3）根据漂浮条件和阿基米德原理推导得出液体密度和浸入液体深度的关系式，据此判断密度计上刻度大小的变化规律即可。
【解答】（1）根据题意可知，吸管始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于受到的重力。
由于吸管的重力不变，所以它受到的浮力大小不变。
根据阿基米德原理可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，
根据V=V浸入+V露出可知，此时露出液面的体积越大，
也就是它露出液面部分的长度越长。
（2）根据题意可知，吸管排开液体的体积；
此时受到的浮力F浮=G；
ρ液gV排=mg；
ρ液gV排=mg；
ρ液V排=m；
则液体密度为。
（3）根据阿基米德原理可知，液体密度，
则液体的密度与浸入液体的深度成反比；
即吸管上的刻度值越往下数值越大；
当液体密度变化量相同时，越靠下密度值越大，那么相邻刻度之间的距离越来越小，
故选C。
（1）吸管始终漂浮在液面上，则它受到的浮力始终等于受到的重力，则受到的浮力大小不变；根据阿基米德原理可知，液体的密度越大，则排开液体的体积越小，即露出液面的体积越大，也就是它露出液面部分的长度越长。
（2）吸管排开液体的体积
液体密度为
（3）根据（1）中分析，吸管受到的浮力保持不变，根据阿基米德原理可知，液体密度，液体的密度与浸入液体的深度成反比；即吸管上的刻度值越往下数值越大；当液体密度变化量相同时，越靠下密度值越大，那么相邻刻度之间的距离越来越小，故选C。
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