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浙教版科学七年级上册第一章生活中的水(23课时)同步练习1第10课时1.5水的浮力(二)——物体浮沉条件学习目标1.巩固浮力的概念和阿基米德原理。2.能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件。3.会应用浮沉条件分析一些实例。课堂学习设计[课前练习]1.浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到的浮力(C)A.越大B.越小C.不变D.都有可能2.两只完全相同的烧杯，一只装满水，另一只也装满水，但水面上漂浮着一块木块，如果将它们同时放在一台已调平的天平左右两盘上，则(A)A.天平平衡B.天平不平衡，有木块的一边轻C.天平不平衡，有木块的一边重D.因不知木块重，所以无法判断天平是否能平衡3.有一金属球，在空气中称时弹簧秤示数为14.7牛，浸没在水中称时弹簧秤示数为4.9牛，已知金属的密度是3×103千克／米3，通过计算判断该金属球是空心的还是实心的。[解]m球＝gG球＝千克牛牛/8.97.14＝1.5千克V实＝金球m＝33/1035.1米千克千克＝5×10-4米3F球＝G—G＇＝14.7牛—4.9牛＝9.8牛F浮＝ρ水gV排V排＝V球V球＝gF水浮＝千克牛米千克牛/8.9/100.18.933＝10-3米3因为V球V实所以此金属球是实心的。[科学探究]一、实验将装有不同质量的沙的乒乓球放入水中，观察现象，可以观察到三只球在水中所处状态(深度)不同。二、物体浮沉条件1.设想一物体浸没于液体中，如图1—25所示，对浸没在液体中的物体进行受力分析可能出现三种不同情况:浙教版科学七年级上册第一章生活中的水(23课时)同步练习2(1)当F浮G时，根据力和运动的关系，可知物体将上浮，当部分体积露出液面时，排开体积减小，受到浮力减小，最后F浮＝G，物体处于漂浮状态。(2)当F浮＝G时，由于物体受平衡力作用，物体处于悬浮状态，此时物体可以停留在液体内部任一位置。(3)当F浮G时，物体将下沉，最后物体与容器底接触，物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止。2.对于实心物体来说，当物体全部浸没在液体内部时，有V排＝V物，由于F浮＝ρ液gV排，G物=ρ物gV物。则:(1)ρ液ρ物时，上浮，最后漂浮；(2)ρ液＝ρ物时，悬浮；(3)ρ液ρ物时，下沉。3.物体的浮沉是一个非常常见的现象，生活中有大量事件都可以用物体浮沉的条件作出合理的解释。阅读p.24有关内容，然后要求同学讨论p.24的三幅图如何用物体浮沉条件来解释。4.物体漂浮在液面上的条件:F浮＝G物，V排V物；如果是实心物体，则ρ液ρ物，V排V物。[典型例题解析][例1]有一体积是2分米3、密度是0.6×103千克／米3的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图1—26所示。如果绳子断了，木块就上浮到水面。问:(1)木块在上浮过程(未露出水面)中，受到浮力的大小是否会发生变化?(2)木块漂浮在水面时露出液面的体积多大?[解析]由于ρ木ρ水，根据物体浮沉条件可知，当绳子断了时，木块受到的浮力F浮G木。(1)木块在上浮过程中，当木块尚未露出水面时，由排开液体受到的重力大小不变，故受到浮力大小将不发生改变。(2)木块受到的重力。G木＝m木g＝ρ木gV木＝0.6×103千克／米3×9.8牛／千克×2×10-3米3＝11.8牛浙教版科学七年级上册第一章生活中的水(23课时)同步练习3由于木块最后处于漂浮状态，则有F＇浮＝ρ水gV排＝G木所以V排＝gG水木＝千克牛米千克牛/8.9/100.18.1133＝1.2×10-3米3所以V露＝V木—V排＝0.8×10-3米3＝0.8分米3[答]略[例2]现有甲、乙两种实心物体，已知ρ甲＝1.2×103千克／米3，ρ乙＝0.8×103千克／米3，ρ水＝1.0×103千克／米3。(1)当取相同质量的甲、乙两种固体，投入到水中，甲和乙两物体所受浮力之比F甲:F乙是多少?(2)当取相同体积的甲、乙两种固体，投入到水中，则甲和乙两物体所受浮力之比F＇甲:F＇乙是多少?[解析]解此类题目的关键在于先根据物体和液体的密度大小判断物体静止时所处的状态，即是沉在容器底还是悬浮或漂浮，然后再根据具体所处状态和物体浮沉条件进行解答。因为ρ甲ρ水，所以甲物体放入水中应是下沉的。ρ乙ρ水，乙物体放入水中则应处于漂浮状态。(1)设m甲＝m乙＝mF甲＝ρ水gV甲＝ρ水g·乙甲m＝甲水gmF乙＝G乙＝m乙g＝mg乙甲FF＝mggm甲水＝甲水＝65(2)设V甲＝V乙＝VF＇甲＝ρ水gV甲＝ρ水gVF＇乙＝G＇乙＝V乙ρ乙g＝Vρ乙g所以乙甲FF＝gVgV乙水＝乙水＝45[答]略[课内练习]1.一只实心球浸没在水中，则实心球(D)A.一定下沉B.一定上浮C.一定悬浮D.都有可能2.一只实心球恰好能悬浮于酒精中(ρ酒精＝0.8×103千克／米3)，把此球浸没于水中，则(B)A.一定下沉D.一定上浮C.悬浮D.都有可能3.一块马铃薯恰好能悬浮在某一浓度的盐水中，如果将这块马铃薯切成大小不等的两块，仍放到这一盐水中，则(D)A.大的一块下沉，小的一块漂浮B.两块都下沉C.两块都上浮D.两块都悬浮4.某物体的质量为100克，当把它放进盛满水的容器中时，溢出50毫升的水，则此物体(B)浙教版科学七年级上册第一章生活中的水(23课时)同步练习4A.浮在水面上B.沉到容器底部C.悬浮在水中D.无法判断[课时小结]重点:1.能用力和运动的知识来分析物体的浮沉条件。2.对实心物体能用物体密度和液体密度大小来分析判断物体的浮沉情况。3.能用物体浮沉条件来分析解决一些实际问题。难点:能用物体浮沉条件分析和解题。课外同步训练[基础过关]1.放在水中的一只鸡蛋，由于鸡蛋受到的重力大于浮力，鸡蛋下沉。如果要使鸡蛋能浮起来，可以在水中加一些盐，从而增加液体密度。2.测定人体血液的密度，常采取在几支试管内分别装入密度不同的硫酸溶液，再向每支试管中滴入一滴血液。若血液在其中一试管内悬浮，则说明血液的密度就等于该试管内硫酸铜溶液的密度(每支试管内硫酸铜溶液的密度是已知的)。这是为什么?[解]可以将血滴看成实心物体，根据物体的浮沉条件可知，处于悬浮状态下的实心物体，物体的密度恰好等于液体的密度，故可以观察血滴在哪支试管内悬浮，则血液密度恰好等于该溶液的密度。3.等重的实心铜块和铅块，它们的质量之比是1:1，体积之比为113:89。投入水中，受到的浮力之比是113:89；投入水银中，受到的浮力之比是1:1。(ρ铜＝8.9×103千克／米3，ρ铅＝11.3×103千克／米3)4.一木块浮在密度为ρ的液体中，受到的浮力为F，若将它投入到密度为2ρ的另一液体中，稳定后，木块受到浮力F＇，则F和F＇的关系为(B)A.F＇＝2FB.F＇＝FC.FF＇2FD.都有可能5.把体积相同的实心铝球与铜球浸在水银里，当它们静止时(B)A.铝球受的浮力大B.铜球受的浮力大C.两球受的浮力一样大D.无法比较[深化提高]6.质量为270克的铝球悬浮于水中，求:(1)球受到的浮力应是多少；(2)球的体积应是多少；(3)球中间空心部分的体积是多少。(ρ铝=2.7×103千克／米3g＝10牛／千克)[解](1)由于铝球悬浮在水中所以F浮＝m铅g＝0.27千克×10牛／千克=2.7牛(2)V球＝V排F浮=ρ水gV排=ρ水gV球V球＝gF水浮＝千克牛米千克牛/10/100.17.233＝2.7×10-4米3(3)V实＝铝球m＝33/107.227.0米千克千克＝10-4米3所以V空＝V球—V实＝1.7×10-4米37.如图1—27所示，一根弹簧原长15厘米，其下端固定在容器底部，上端连接一个边长为4厘米的正方体实心木块，向容器里注水，当水深达到18厘米时，木块一半浸入水中；浙教版科学七年级上册第一章生活中的水(23课时)同步练习5当水深达到22厘米时，木块上表面正好与水面相平，求木块的密度。[解]解此题关键是:①分析弹簧伸长的长度；②弹簧伸长的长度和所受拉力成正比；③受力分析。当木块有一半浸没时:F1＝ρ水g21V—ρ木gV△1l＝1厘米当木块刚好全浸没时，F2＝ρ水gV—ρ木gV△2l＝3厘米21FF＝gVgVgVVg木水木水21＝木水木水21＝21ll＝31所以ρ木＝41ρ水＝0.25×103千克／米3