八上第一章 第3节 水的浮力(4)

八上第一章 第3节 水的浮力（4）

一、复习强化

 （一）物体浮沉的条件

反过来呢？

想想看，你能写出什么！

（二）浮力产生的原因

浮力产生的原因------上下表面的压力差，就是液体对物体的浮力。

二、物体浮沉的应用

（一）轮 船

1.原理

轮船漂浮在水面上

所以

思考：

一块钢板放在水里会下沉，但为什么用钢板制造的轮船却能够漂浮在水面上呢？

先想一想，脑子中有想法了，再跟着“胜哥”做一做：

找个杯子盛满水，再拿块橡皮泥。

（1）把一块橡皮泥放在水面上，观察橡皮泥的浮沉？

橡皮泥沉入水底。

（2）将橡皮泥捏成碗状，再把它放在水面上，观察橡皮泥的浮沉？

橡皮泥浮在水面。

从而解决了轮船的问题：“钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是空的，能够排开比自身体积大得多的水，获得更大的浮力，所以能够漂浮在水面上。”

2.排水量

轮船船体浸入水越深，表明排开的水量越多。

 吃水线（吃水线标志），通常指船舶载重线，表明船舶载货后可能的各种吃水程度。

    标在商船边上的。

 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。常用吨、万吨来表示。

3.练一练

（1）一艘轮船自重0.7万吨，它的排水量为1.8万吨，则它最多可运载多少货物？

先拿出纸笔动手做一下，再看“胜哥”的讲解。

千万别失去锻炼的机会。

审题分析：

已知：船的自重G船=0.7万吨，排水量是1.8万吨，也就是船、货最大的总重。

求：最多运载的货物。

显然，总重除了船的自重就是货物的重量了。

解：

    答：它最多可运载1.1万吨货物。

“胜哥”再来考考你：

（2）一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？

答：

从江河驶入大海，都是处在漂浮状态，故受到的浮力都等于重力，并保持不变。

但由于海水的密度要大于江河水的密度，所以，根据阿基米德原理F_浮＝ρ_液 g V_排液可知，轮船排开水的体积将减少。

（二）潜艇

    潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水下进行机动作战。

1.原理

如图所示，在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到针筒上。

用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动状况。

用针筒把水再次压入玻璃球内，观察玻璃球的运动状况。

潜艇的原理：靠改变潜艇的自身重量来实现的。

2.水舱

因为，潜艇在海面下时，体积不变，排开液体的体积不变，所以，受到的浮力不变。

当水舱充满水时：潜艇重力增大，大于浮力，潜艇下沉；

当水舱里的水排出：潜艇重力减小，小于浮力，潜艇上浮；

当水舱里留适量的水：潜艇重力等于浮力，潜艇悬浮。

（三）密度计

1.原理

 密度计是一根密封的玻璃管，玻璃管下部的玻璃泡内封装有小铅丸或水银，玻璃管的上部标有刻度。

    因为密度计的平均密度很小，在液体中处于漂浮状态，漂浮时，浮力始终等于重力。所以，它在不同的液体中受到的浮力不变：

F_浮=G_计

再根据公式：

F_浮=ρ_液 gV_排液

    可知当浮力不变时，密度越大，排开液体的体积就越小，也就是密度计浮的越高。

由此我们还有一个意外的收获：

密度计下面的示数要比上面的示数大。

2.刻度

前面我们用数学方法证明了密度计的刻度是“下大上小”。拿来察看了一下，确实如此。

不过细心的你还有无新的发现呢？

让我放大一下它吧！

对了，好象是下面的刻度密一点上面的疏一点。

因此，关于密度计的刻度请你记住八个字“上小下大，上疏下密”。

（四）失重训练

为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法。

为了保证航天员在水中处于悬浮状态，应使航天员自身及所携带的装备受到的浮力与重力相等。

（五）热气球和气艇

人类早就幻想着像鸟儿一样在蓝天自由飞翔，正是热气球使人类第一次实现了这一愿望。1783年11月的一天，法国的蒙戈尔费埃兄弟用纸和布制造了一个大袋子，用火加热袋里的空气，制成了最早的热气球。由于球内热空气的密度比球外冷空气小，使得热气球受到空气的浮力大于重力，从而能在空气中上升。

其实，我们的古代中国也有类似的东西。

聪明的你一定想出来了吧。

对了，就是孔明灯，你们用过没啊？

1783年12月，法国学者查理用密度小于空气的氢气代替热空气。他制造的氢气球升到2000多米的高空。后来，载人的氢气球能到达20000米的高空。现在，观测高空气象的气球大多数是氢气球。

  但是，它们的飞行方向不受我们控制。

为了克服气球没有动力的缺点，人们制造了气艇，在大气囊下安装了带螺旋桨的发动机。气艇曾被用于军事侦察、轰炸和作为空中交通工具。早期的气艇充的都是易燃的氢气，后来发生了几次氢气爆炸事故，使人们改用了氦气。

三、请你来帮忙

（一）如何测血液的密度

医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液测量，需要血液量较多。

你有没有好的办法啊？

要求，不能污染血液，也不能学杂费太多的血液。

妙法：

先在烧杯内分别装入密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中，就能判断出血液的密度。

请你说说这一做法的依据。

根据物体浮沉条件，血滴悬浮在某种密度的硫酸铜溶液中，则它受到硫酸铜溶液的浮力等于自身受到的重力。根据阿基米德原理，它的密度与该硫酸铜溶液的密度相同。

（二）打捞沉船

   轮船沉没了，你能帮忙想出办法来打捞吗？

   用我们学过的知识，好好地想一想。

人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，它的做法是：把几个浮筒灌满水，将它们沉到水底，潜水员用钢索把它们拴在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就可以浮起来（如图1-33）。这样做的原理是什么？

将沉船与浮筒看作一个整体，当浮筒内的水未排出时，整体所受的重力大于浮力，所以船不会浮起。而当筒内的水排出后，整体所受的重力变小，以至小于浮力，这样，轮船与浮筒都将浮出水面。

五、归纳浮力的求法

六、作业

1.小科和妈妈一起上街到夜市买了一袋观赏鱼（如图所示），袋内约有1／3的体积是封闭的空气。小科回到家后将没有打开塑料袋的观赏鱼直接放入家里的鱼缸中。若不计塑料袋的自重，那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中所处的状态是 ----------------------------（      ）

 A．悬浮在水中           

 B．漂浮在水面

 C．下沉到缸底           

 D．先悬浮，后下沉

2. 完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况------（      ）

  A.浮力不断变大，但小于重力。         

  B.浮力不变，但浮力大于重力。

  C.浮力先大于重力，后小于重力。

  D.浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力。

3.如图所示两个密度计a、b，a密度计最上部刻线为1，而b密度计最下部刻线为1．若要测定酒精的密度，则应该使用密度计（     ）

   A．a                      B．b     

   C．任意一个         D．都不好用

4.关于潜水艇的上浮和下潜，下列说法正确的是--------------------------------------(     )

    A．潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下潜的

    B．潜水艇是通过改变浮力实现上浮和下潜的

    C．潜水艇下潜越深，所受浮力越大

D．潜水艇浮出水面的过程中，所受浮力不变

5.如图所示，将边长10厘米的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面4厘米，g取10牛/千克，则(    )

   A．木块受到的浮力为4牛     B．使木块完全浸没需要4牛向下的力

   C．木块的密度是0.4克/厘米³  D．将木块露出水面部分切掉，木块将处于悬浮状态

6.如图甲所示，弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中正确的是---------------------------------(   )21cnjy.

   A．物体的体积是500厘米³

   B．物体受到的最大浮力是5牛

   C．物体的密度是2.25×10³千克/米³

   D．开始时物体下表面距离水面8厘米

7.有甲、乙、丙三个物体，其密度分别为：ρ_甲 = 0.85克 /厘米³； ρ_乙 = 1.05克 / 厘米³；ρ_丙 = 1.25克 / 厘米³。现将它们放在密度为 1.05克 / 厘米³的液体中。图1-32是这三个物体在液体中的四个可能的位置。请为这三个物体选择合适的位置。

甲：

乙：

丙：

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