初中科学浙教版（2024）八年级上册（2024）第4节 水的浮力优质导学案

这是一份初中科学浙教版（2024）八年级上册（2024）第4节 水的浮力优质导学案，文件包含八上第四章第4节水的浮力-考点培优举一反三原卷版doc、八上第四章第4节水的浮力-考点培优举一反三解析版doc等2份学案配套教学资源，其中学案共46页， 欢迎下载使用。
典例分析
典例1：将冰块投入某足量液体中：
（1）冰块放在水中，漂浮，熔化后，液面 ；
（2）冰块放在盐水中，漂浮，熔化后，液面 ；
（3）冰块放在煤油(或酒精)中，沉底，熔化后，液面 。
举一反三
变式1：小金发现一冰块内有小石块，测得总质量是200g，放在水槽中，恰好悬浮在水中，则冰块与小石块的总体积是 cm3。当冰熔化后小石块沉入了水槽底，此时水槽中的水面 （选填“上升”、“下降”或“不变”）。（ρ水＝1×103kg/m3，ρ冰＝0.9×103kg/m3）
变式2：将三块完全相同的冰分别放入盛有水的三个容器中，如图甲所示为冰块与容器底部有接触且挤压情景，如图乙所示为冰块漂浮在水中的情景，如图丙所示为冰块系上轻质绳子且绳子绷紧的情景。
（1）三种情况下，冰块所受到的浮力的大小情况是 (用F甲、Fz、F丙表示)。
（2）图甲中，当冰块慢慢融化变小，并开始浮于水面上时，液面与刚开始时相比，会 (填“上升”“下降”或“不变”)。变式3：全球变暖，冰川融化、海平面上升，正悄悄改变地球的“模样”。 右图是科学家拍下北冰洋巨型冰山的一角，是冰川漂浮在海面上的情景。已知海水密度为ρ海=1.03×103kg/m3，某同学根据所学知识，进行分析：
（1）冰川熔化前受到的浮力 （填“大于”、“小于”或“登云”）冰块的重力。
（2）若此冰川质量为2.06×108kg，则冰川熔化前排开海水的体积为多少？
（3）请通过计算说明冰川熔化后海平面的升降情况。
考点二、利用浮力测物体密度
典例分析
典例1：气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：
①如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。共排气10次。
③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。
（1）图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是 。
（2）图丙中，足球受到的浮力？
（3）根据测得的数据，计算实验室中空气的密度？
举一反三
变式1：下面是小金利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验操作情景，
（1）乙图中橡皮泥受到的浮力为______牛。
（2）由图中读数可算出橡皮泥的密度是______kg/m3。
变式2：（2024八上·嘉兴期末）小嘉同学利用假期参观酒厂，了解到白酒酿制和相关工艺流程、并知道了白酒“度数”的含义，于是决定和同学一起通过项目化学习，制作一个基于密度计原理测量白酒度数的仪器。（白酒的“度数”不是质量分数，而是体积分数，例如53°的白酒表示20℃时，100mL白酒中含有53mL酒精。）
（1）如图所示为该项目化学习小组制作的测量白酒“度数”的仪器，制作时发现仪器不能竖直漂浮在液体中，可采用的方法是 。
（2）已知该仪器的总体积为30cm3，若把它置于70°白酒中依然能漂浮于液面，则它的质量不能大于多少克？
附：20℃时白酒“度数”与密度对照表
（3）标刻度时，须先将它置于水中，待该仪器稳定后，水面与A处相平，此时A处应标注的刻度为 （选填“0”或“1.0”）。
变式3：某科学兴趣小组自制了一架简易液体密度计，使用说明书如下：
（1）当金属块下表面刚好接触水面并下降，下列图中能正确反映这一过程中浮力F 和小金属 块下表面到水面距离h 的关系的图象是
A．B．
C．D．
（2）将小金属块(重为2牛，体积为40立方厘米)浸没在某种液体中时，左边测力计示数为1牛，则对应右边的密度值是多少千克/立方米？(写出计算过程)
（3）若将小金属块(重为2牛，体积为40立方厘米)换成大金属块(重5牛，体积为80立方厘米)，已知两金属块材质不同，判断该密度计的量程和精确度将如何改变，并说明理由。
考点三、浮力与曲线变化
典例分析
典例1：如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL／s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：
（1）当t=140s时，物块M在水中处于 （填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。
（2）当t=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？
（3）图乙中a的值是多少?
举一反三
变式1：将一个底面积为 0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示。在整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为 N，木块重力为 N，细线对木块的最大拉力为 N。
变式2：如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30 cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120 N、高20 cm、底面积100 cm²)分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取g=10 N/kg
（1） 计算甲图中金属块对容器底部的压强。
（2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10 cm，求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p=1.0×10⁵Pa)
（3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像(需标注相应的数据)。
变式3：校园科技节举行自制潜水器项目比赛。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。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量，实现潜水艇的沉浮。设计要求：
⑴潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。
⑵为保证潜水艇正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。
①如图甲位置，向外拉动注射器活塞，则潜水器将 ▲ （选填“上浮”或“下沉”）。
②已知该小组同学采用的材料总质量为0.5千克，体积为800厘米。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积，如表格所示。请根据设计要求，选择最合适的方案 ▲ 。（g取10N/kg）
③图乙为潜水器的横截面示意图。某次潜水器沉浮测试过程中，潜水器经过的几个位置如图丙，O点开始向水舱内注水，潜水器开始下沉；A点向外排尽水舱中的水；B点潜水艇顶端恰好到达水面；C点潜水器弧形部分恰好露出水面；D点为潜水器最后停在水面的位置。请在图丁中画出潜水器上浮过程中浮力随上升位置变化的曲线。
考点四、浮力的受力分析计算
典例分析
典例1：（2024八上·期末） 如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1：3；在木块上表面轻放一个物块B（VA=2VB），A的上表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，它静止/时将（ ）
A．悬浮B．漂浮C．沉底D．无法判断
举一反三
变式1：如图所示，两个体积相同的实心物体甲和乙，用一根轻质细线相连后放入某液体中，静止后恰好悬浮，细线处于绷紧状态。若甲和乙物体的密度分别用ρ甲、ρ乙表示，在液体中受到的浮力分别用F甲、 F乙表示，则( )
A．ρ甲>ρ乙、F甲> F乙B．ρ甲 F乙
C．ρ甲=ρ乙、F甲= F乙D．ρ甲