科学八年级上册（2024）第4节 欧姆定律及其应用优秀导学案

这是一份科学八年级上册（2024）第4节 欧姆定律及其应用优秀导学案，文件包含八上第四章专题复习举一反三原卷版doc、八上第四章专题复习举一反三解析版doc等2份学案配套教学资源，其中学案共44页， 欢迎下载使用。
专题解读：1.浮力的计算方法
(1)称重法：将物体直接挂在弹簧测力计下记录弹簧测力计的示数F₁;再将物体浸入水中，记下此时弹簧测力计的示数F₂,则浮力大小F浮=F₁-F₂。
(2)定义(压力差)法：设想一立方体浸没在水里，它的六个表面都受到了水的压力，左、右和前、后侧面上的压力相互平衡，上、下两个表面由于所处的深度不同，上表面所受水的压强小于下表面所受水的压强，因此上表面的压力F₁就小于下表面的压力F₂,在物体上、下表面上产生了压力差，这个压力差就是液体对物体向上托的力，即浮力，则F浮=F₂-F₁。
(3)阿基米德原理：F浮=P液gV排液。应用阿基米德原理的公式时，需要注意的是公式中的V排液是物体排开液体的体积，而不是液体的总体积，也不是物体的体积，计算时需已知P液和V排液。
(4)浮沉平衡法:当物体在液体中悬浮或漂浮时，物体所受的浮力就等于自身的重力，即F浮=G物。
2.物体的浮沉情况及决定条件
(1)物体受力不平衡时的浮沉情况：
(2)物体受力平衡时的浮沉情况：
注意：①下沉、悬浮时，物体浸没在液体中；漂浮时，物体只有一部分浸入液体中。
②物体漂浮、悬浮是指物体仅受重力和浮力，是物体静止在液体中时的状态；沉底是指物体仅受重力、浮力和支持力三个力的作用。
3.浮力的解题思路
(1)确定研究物体，并对物体进行受力分析。如物体漂浮时，F浮=G=mg。
(2)在受力分析的基础上，列出力的关系式。如F浮=G-F。
(3)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式。
(4)根据已知条件解出所求量。
典例分析
典例1：如图所示，弹簧的上端与物块相连接，下端固定在容器底部。当物块浸没在水中静止时与浸没在酒精中静止时，弹簧的弹力大小相等。已知物块的体积为 ，水的密度为 ，酒精的密度为 g 取10 N/ kg。
（1）物块浸没在水中静止时，弹簧的弹力大小为 N。
（2）物块的质量为 kg。
举一反三
变式1：（2025八上·宁波期末）诸暨新茅渚埠大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件，假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2变化如图乙所示（g=10N/kg）。下列判断正确的是（ ）
A．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B．构件的边长为4m
C．构件所受的最大浮力为1.2×105N
D．构件的密度为2.5×103kg/m
变式2：如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8 N、边长为10 cm的立方体物块M，M 与容器底部非紧密接触。用流速恒为5mL/s的水流向容器内注水，容器中水的深度h 随时间t的变化关系如图乙所示。下列分析中，错误的是(g取10 N/kg)( )
A．物块 M 的密度为
B．当t=140s时，物块M 在水中处于漂浮状态
C．当t=140s时，水对容器底部的压力大小为15 N
D．图乙中a 的值为10
变式3：如图甲所示为公共厕所的自动冲水装置原理图。浮筒 A 是棱长为0.2m的正方体，质量为4kg，连接AB的是一根体积和质量都不计的硬杆，当从供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒 A 时，盖片 B 被拉开，水通过排水管流出，冲洗厕所。(ρ水=1.0×103kg/m3，g 取10 N/ kg)请回答下列问题：
（1）浮筒A 浸没时受到的浮力是多大?
（2）当水箱的水刚好浸没浮筒A 时，硬杆对浮筒A 的拉力是多大?
（3）请在图乙中作出水位上升时浮筒 A 所受浮力F浮的大小随水的深度 h 变化的大致图像。
专题二、溶液、溶解度和溶质的质量分数
专题解读：1.溶液是由溶质和溶剂组成的一类特殊的混合物，具有均一性和稳定性的特征。溶质和溶剂是组成溶液的两个基本因素。只有被溶解的那部分物质才能称为溶质，没有溶解的或从溶液里析出的那部分物质不是溶液的组成部分。
2.饱和溶液是溶质结晶析出的前提，析出晶体后剩余的溶液在此温度下仍是饱和溶液。
3.相同温度下，相同物质的饱和溶液中溶质的质量分数相同。因此，饱和溶液恒温蒸发溶剂，溶液中溶质的质量分数不变。
4.溶解度:在一定温度下，某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫作该物质在这种溶剂里的溶解度，常用S表示。溶解度概念中的四个关键词“一定温度、100g溶剂、达到饱和、溶解的质量”是同时存在的，只有四个关键词都体现出来的时候，溶解度的概念及其应用才有意义。
5.溶质的质量分数
(1)计算公式：溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量×100%。
(2)溶液中：溶质的质量=溶液的体积×溶液的密度×溶质的质量分数。
(3)当溶液饱和时，溶液的溶质质量分数
典例分析
典例1：已知60℃时硝酸钾的溶解度为110 g。
（1）在60℃时，将24g硝酸钾溶于96g水中，其溶液中溶质的质量分数为 。现将此溶液分为三等份：取第一份溶液，将温度升高到 80 ℃时，所得溶液中溶质的质量分数为 。
（2）取第二份溶液，使其溶质的质量分数变为原来的2.5倍，则需要加入硝酸钾固体 g。
（3）取第三份溶液，使其溶质的质量分数变为原来的一半，则需要加入 g水。
举一反三
变式1：临床上发现，用溶质质量分数为25%的硫酸镁溶液 10~20 mL 与溶质质量分数为10%的葡萄糖溶液500 mL的混合液可以治疗支气管哮喘。如表所示为硫酸镁的部分溶解度数据：
（1）若要用无水硫酸镁固体配制500g溶质质量分数25%的硫酸镁溶液，则需要水的体积为 mL。(假设此实验条件下水的密度为 1g/mL)
（2）若要配制25%的硫酸镁溶液，则配制时应控制溶液温度达到 ℃以上。
变式2：（2025八上·杭州期末）硝酸钾是一种重要的化肥，对提高作物产量有显著的作用。某硝酸钾溶液的产品信息标签如图所示：
（1）该200mL 硝酸钾溶液的质量为 g，其中溶质的质量为 g。
（2）果农欲配制20kg溶质质量分数为2%的硝酸钾溶液来给果园施肥，需要图中的硝酸钾溶液的质量为多少千克?
变式3：盐水选种是一种巧妙的挑选优质种子的方法。饱满的小麦种子的密度超过1.2×103 kg/m3；饱满的水稻种子的密度超过1.1 干瘪的和被虫子蛀坏的种子的密度都比饱满种子的密度小得多。如表所示为食盐溶液的溶质质量分数与其密度的关系。
（1）应选用表中溶质质量分数为 的食盐溶液才能挑选出饱满的水稻种子。
（2）配制200 kg溶质质量分数为20%的食盐溶液需要食盐 kg。
（3）若取上述配制好的溶质质量分数为20%的食盐溶液60 kg，则能配制多少千克溶质质量分数为15%的食盐溶液?需加多少立方米的水?
专题三、混合物分离最常用的方法——过滤、结晶
专题解读：过滤和结晶是分离混合物的基本方法，针对不同的混合物要采用不同的方法分离。很多情况下，这两种方法综合运用才能完成混合物的分离。
①过滤：用于可溶物和不溶物的分离。
②结晶：用于几种可溶物的分离，前提是它们的溶解度受温度影响不同。常见的结晶方法有：
(1)蒸发结晶：分离出溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，如NaCl中混入少量KNO₃,欲除去KNO₃,则需要进行蒸发结晶。
(2)冷却热饱和溶液结晶(降温结晶):分离出溶解度受温度变化影响较大的固态溶质，如KNO₃中混入少量NaCl,欲除去NaCl,可将混合物溶于水，制成热饱和溶液，然后进行冷却结晶。
典例分析
典例1：（2025八上·德清期末）水的净化再利用是节约水资源的一项重要措施。小德与同学打算将一瓶收集到的河水按如下净化过程，最终制成蒸馏水。

（1）图二中的装置Ⅲ可用于完成图一中的操作 (填序号)，操作后展开滤纸，若黑色代表泥沙，则看到的情况最近图中的 。
（2）在图二的操作Ⅰ和Ⅱ中都涉及到了进出水的方向，请任选其一说明理由 。
（3）生命吸管(图三)能在自然水源中获取较为纯净的饮用水，以下表述错误的是____。
A．抗菌颗粒可以除去细菌
B．椰壳活性炭消除异味利用了吸附性
C．通过生命吸管得到的水是纯净物
D．超滤膜可以过滤部分颗粒杂质，降低浑浊度
举一反三
变式1：海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。
（1）蒸馏法是一种海水淡化方法，它是利用各物质的 不同，将物质进行分离。
（2）如图所示是膜分离法淡化海水的原理示意图，下列说法正确的是____(填序号)。
A．加压后右侧海水中溶质质量分数增大
B．膜分离法还可以浓缩海水中的盐
C．膜分离法只能除去海水中的不溶物
（3）膜分离法相对于蒸馏法的优势是 (写一点即可)。
变式2：某校举行科学实验操作考查，由学生抽签确定考查的实验内容，要求根据提供的实验器材完成相关实验。
（1）A组实验有：①过滤含泥沙的食盐水；②蒸发氯化钠溶液获得晶体；③测某种盐水的密度。小科抽到的是A组中的一个实验，需要的器材如图甲所示，则他抽到的实验是 (填序号)。
（2）小明抽到了如图乙所示的实验，实验结束时，他发现滤液是浑浊的，导致这种现象的原因可能是 (写出一点)。
（3）甲型 H1N1流感病毒的直径为0.08~0.2μm，带有病毒的飞沫直径一般为1~10μm，能有效防控甲型 H1N1 流感病毒的N95专业口罩的过滤孔径在0.1μm左右。由此你对过滤有何新的认识? (写出一点)。
（4）在实验室中可用图丙的装置来分离水和酒精，其原理是 。
变式3：（2025八上·滨江期末）食盐是人们生活中不可缺少的调味剂，随着人们健康意识的不断提高，食盐的种类也越来越多，某化学兴趣小组的同学对加碘盐的制作产生了兴趣并展开了项目化学习。
任务一：从自然界中获得粗盐
【查阅资料】自然界中氯化钠主要存在于海水、盐湖、盐矿等。常用的晒盐方法是从盐湖中获得粗盐。
（1） 任务二：从粗盐中提纯氯化钠。
（2）b操作中玻璃棒的作用是 。
（3）c步骤中，当蒸发皿内出现较多固体时，应该____(填字母)。
A．移去酒精灯，停止搅拌
B．移去酒精灯，用玻璃棒继续搅拌
C．继续加热蒸干水分，再移去酒精灯
（4）任务三：制取加碘盐
【信息检索】食盐加碘(碘酸钾)技术的演变经历了以下过程：
【分析研讨】
加碘技术的不断优化，其目的是 (写一点)。
课后巩固
1．（2025八上·上城期末）古代晒盐法的主要步骤包括引卤、过箩、储卤、蒸发结晶和铲出。盐湖水的主要成分是氯化钠，还含有泥沙和一定量的硫酸钠等。
此表为氯化钠、硫酸钠在不同温度下的溶解度：
（1）引卤：盐湖水引入蒸发畦，借助日晒和风吹使水分蒸发，溶液中溶质的质量分数 ， (填“增大”或“减小”)得到一定浓度的卤水。
（2）过“箩”：将上述卤水降温冷却，结晶，析出的固体就是所谓的“箩”，“箩”主要是 晶体。
（3）晒盐：过“箩” 4-5次后的卤水进入结晶池，继续风吹日晒得到食盐晶体，晒卤水时不能将水全部蒸干， 目的是 。
2．小明想探究能否利用鸡蛋的浮沉状态来判断鸡蛋的新鲜程度，他查阅资料发现：鸡蛋表面有很多微小的气孔，可用于蛋内外的气体交换，同时蛋内水分可通过气孔排出，在鸡蛋大头一端形成被气体占据的“气室”。随着储存时间的延长，水分不断蒸发，气室就会变得越来越大，从而改变鸡蛋的密度。由此，小明设计了如下实验：
①选取一枚新鲜的鸡蛋，用记号笔在鸡蛋外壳中轴线距小头端3.5cm处做标记，记为O点(如图)。
②将鸡蛋浸没在盛有一定量清水的烧杯中，记录O点距离烧杯底部的高度 H。
③在16天内，每隔2 天观察高度 H 的数值，并记录数据如表所示。
④选取形态相似、新鲜程度相同的若干鸡蛋，进行重复实验。
（1）本实验通过记录O 点距离烧杯底部的高度 H 来反映鸡蛋的新鲜程度，小明分析表中数据，发现第14~16天，高度 H 发生较大改变，其原因是 。
（2）小明查阅资料后发现，鸡蛋经过蜂胶液浸泡10s后，其保鲜效果加强。为了探究不同浓度的蜂胶液对鸡蛋的保鲜效果，请你设计实验方案并写出实验步骤。实验器材：溶质质量分数分别为1.5%、3%、4.5%和6%的蜂胶液，新鲜鸡蛋若干，记号笔，清水，烧杯若干。
3．某科学兴趣小组的同学做粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验，并用所得的精盐配制50g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液。
（1）操作④中用玻璃棒搅拌的作用是 。
（2）操作⑥中的错误是 。
（3）粗盐提纯实验的操作顺序为 (填序号)、称量精盐并计算产率。
（4）过滤后展开滤纸，若黑色代表泥沙，则看到的情况最接近下图中的 (填字母，下同)。
（5）在配制50g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液时，用托盘天平称量所需的氯化钠时，发现托盘天平的指针偏向左盘，应____。
A．适量增加氯化钠固体B．适量减少氯化钠固体
C．调节游码D．添加砝码
4．如图甲、乙所示为有关“水的净化”的装置。
（1）图甲中玻璃棒的作用是 ，实验结束时，小和发现滤液是浑浊的，导致这种现象的原因可能是 (多选，填字母)。
A.滤纸没有紧贴漏斗内壁 B.液体液面高于滤纸边缘
C.滤纸单层的一边破损 D.漏斗下端未紧靠烧杯内壁
E.滤液中仍有可溶性物质未除去
（2）小和改进实验后将浑浊的河水用如图甲所示的装置进行净化，净化后得到的清澈的水是 (填“纯净物”或“混合物”)。在该装置中，其漏斗中滤纸的放置方向应为 (填序号)。
（3）图乙中进行的是蒸馏操作，烧瓶中放入一些碎瓷片的目的是 ，冷凝管中的冷水应该从 (填“a”或“b”)口进入。
（4）小和选取下列实验方法分离物质，将分离方法的字母填在对应横线上。
a.降温结晶 b.蒸发结晶 c.蒸馏法 d.过滤法
①分离饱和食盐水与沙子的混合物： 。
②除去氯化钠溶液中的水分： 。
③分离四氯化碳(沸点为76~77 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物： 。
④从含硝酸钾和氯化钠的混合液中分离出硝酸钾： 。
5．用溶解硫酸铜粉末的方法配制 100 g20%的硫酸铜溶液，部分步骤如图所示：
（1）步骤①称量硫酸铜粉末时，发现天平指针偏左，应 ，直至指针指向分度盘中央刻度线。
（2）步骤②量取所需水时，选择的量筒的量程是 (填“0~20”“0~50”或“0~100”)mL。
（3）通过步骤③溶解和步骤④装瓶后，得到了一瓶溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液，若测得此硫酸铜溶液的密度为1.16 g/cm3。取出 50 mL 此硫酸铜溶液，可稀释得到溶质质量分数为8%的硫酸铜溶液多少克?
6．（2025八上·嘉兴期末）医用双氧水是质量分数等于或低于3%的过氧化氢水溶液，能杀菌、消毒。某瓶过氧化氢水溶液的标签信息简化后如图所示。
（1）该瓶过氧化氢溶液中所含的溶质质量为多少克?
（2）若用该品牌的过氧化氢水溶液配制100克质量分数为3%的医用双氧水，用于环境消毒。则需要该过氧化氢溶液多少克? (写出计算过程)
7．（2025九下·浙江开学考）图甲为项目化学习小组初步制作的一个防洪屋模型，中空基座中放有配重，基座上标有水位线(水位不能超过基座)，请回答下列问题：
（1）小科发现防洪屋模型上浮时水位超过了基座，如图乙所示。为了让房子在水面以上，小科提出的改进措施是：在质量不变的前提下，增大基座的体积，他这样改进的科学原理是 。
（2）该模型底部基座截面积为 500cm2，空载时水位如图丙所示，最大水位为10 cm，则该模型最多能放入物体的质量为？
8．有 100 g 10%的食盐溶液，要使其质量分数变为20%，有三种方法，按要求填空。
（1）继续加入食盐，其质量为 g；
（2）蒸发水分，其质量为 g；
（3）与溶质质量分数大于20%的浓食盐溶液混合，若混入25%食盐溶液，其应加入的溶液质量为 g。
9．学习了项目化课程后，小滨自制了一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的均质塑料管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，仪器就制作完成了。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l1为30 cm，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18 g。(g 取 10 N/ kg)
（1）求该仪器的重力。
（2）将该仪器竖直漂浮在某液体中，浸没深度为14 cm，求该液体的密度。
10．在科学实践活动中，某活动小组的同学想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们将一块体积为20 cm3的橡皮泥做成一条“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25 g物体，如图所示。查阅资料得知，该橡皮泥的密度为 已知水的密度为 g 取10 N/ kg。
（1）将这块橡皮泥浸没在水中时，受到的浮力为多少?
（2）当这条橡皮泥“船”装载的物体最多时，受到的浮力为多少?
（3）该小组的同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理的建议。
11．某研究小组的同学制成如图所示的浮力秤。使用过程中发现称量范围较小，有待提升改造。大筒底面积为 高度为21 cm，小筒底面积为 ，高度为25 cm，质量为250 g(包括秤盘质量)，小筒漂浮于大筒内的水中。两容器壁厚可忽略不计， g 取10N/kg。
（1）不放被测物时，小筒受到的浮力为 N。
（2）已知该浮力秤的最大排水量 请计算该浮力秤测质量的量程。
（3）写出一种增大该浮力秤称量范围的方法： 。
12．如图所示，质量为1 kg的正方体木块静止在水面上时，露出水面的体积为总体积的 ，求： ，g 取 10 N/ kg)
（1）木块受到的浮力；
（2）木块漂浮时排开水的体积；
（3）木块的密度。
13．如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总重为2 N，将一个重为1.2 N、体积为 的实心长方体A 用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中。(g 取 10 N/ kg)
（1）物体A 所受浮力为多少?
（2）细线对物体A 的拉力为多少?
（3）当把细线剪断后，物体A 受到的浮力和台秤的示数分别为多少?
14．（2025八上·海曙期末）一立方体木块的体积为1000cm3，把它放入水中有的体积露出水面。
（1）此时，木块所受的浮力多大?
（2）用一根细绳拉住木块，把它固定在水中，如图甲所示。则绳子对木块的拉力是多大?
（3）在木块下面挂一合金块，使得它们恰好悬浮在水中，如图乙所示。若合金块的密度为，则合金块的体积是多少?
15．（2025八上·镇海区期末）如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩底部距容器底部的距离h的关系如图乙所示。求：
（1）花岗岩完全浸没在水中时受到的浮力大小；
（2）花岗岩的密度；
（3）从开始提起花岗岩到其完全离开水面，水对容器底部减小的压强。
16．（2025八上·滨江期末）如图1是小宋研究弹簧测力计的示数与物体下表面离水面的距离的关系实验装置，用弹簧测力计提着物体，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到与的关系图象如图2中实线所示。（）请计算：
（1）完全浸没时，受到水的浮力为多少?
（2）物体的体积为多少?
（3）小宋换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图2中虚线所示图象，则该液体密度为多少?
浮沉状态
上浮
下沉
受力分析
F浮 > G物
F浮 < G物
比较密度和体积
ρ液>P物 V排=V物
ρ液ρ物 V排