2、活动10.2　 探究物体的浮沉条件

⑴问题：在物体上浮和下沉时，重力和浮力之间会存在怎样的关系呢？即物体的浮沉条件是什么？

⑵议一议：(仔细观察图10-1)

①怎样测量物体所受的重力？

　　　　　　　　　　　　。

②怎样利用所给的器材和配重物使小瓶上浮下沉和漂浮。

在小瓶中分别装入不同的配重物就可使小瓶上浮下沉和漂浮。

③怎样利用所给的器材测量和计算物体上浮下沉和漂浮时受到的浮力？

答：a.在量筒中倒入适量的水，记下水面到达的刻度V₁。

b.将小瓶放入水中利用配重物使其处于上浮下沉或漂浮状态，再记下　　　　

　　　　　　　 。

c.则V_排=　　　　　 ，F_浮=　　　　　　　 。

d.对于上浮时要使小瓶保持浸没状态，可用一根针将瓶子按入水中。

⑶将所得到的数据填写在下表中。(填写表格中所缺部分)

⑷如果物体在浸没时浮力和重力相等，物体即不上浮也不下沉，可以停在液体内任何深度的地方，人们把这种状态叫　　　　　　 。

⑸结论：则物体的浮沉条件可以归纳为

当物体浸没时：如G>F_浮，则物体　　　　　　 。

如G<F_浮，则物体　　　　　 。

如G=F_浮，则物体　　　　　 。

当物体部分浸没时，如G=F_浮，则物体　　　　　 。

1、活动　 10.1怎样使物体上浮或下沉

⑴将如下物品浸没在水中后松开手，它们将如何运动？

(挤扁了的牙膏皮、空的有盖塑料小瓶、生鸡蛋)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑵思考：用怎样的方法可以使原来沉下去的物体浮上来，使浮在水面上的物体

沉下去呢？(还能提供的器材有：盐、小硬币、玻璃杯)

①牙膏皮：　　　　　　　　　 。从受力角度看，此方法中改变的力是　　　 　。是怎样改变的？　　　　　　　　　　　　　 。

②塑料小瓶：　　　　　　　　 。此方法中改变的力是　　　 。

③生鸡蛋：　　　　　　　　　　 。此方法中改变的力是　　　 。是怎样改变的？　　　　　　　　　　　　　 。

⑶结论：可见改变物体的　　　 力和　　　 力的关系就可以改变物体的浮与沉。

16．小明用实验测量粗细均匀竹棍的横截面积。他用短细线在竹棍的下端系一小石块，然后将它们放到水中，竹棍竖直立在水中，水面距竹棍上端16.8cm；再将系石块的竹棍放到煤油中，竹棍竖直立在煤油中，煤油的液面距竹棍上端9.8cm，两次实验中石块都不跟容器底接触。已知竹棍长40cm，质量是24g，石块的质量是18g，煤油的密度是水的密度的。由上述所给条件求

　(1)细竹棍的横截面积。

15．旅游用的游艇上常常备有救生衣(一种颜色比较鲜艳的背心，并用密度比较小的发泡材料做成内胆)，请你用下面给定的要求和数据来设计救生衣：①按能救护的人的质量为80Kg设计；②为了保护人的安全，穿上该救生衣能使人的10%的体积露出水面；③发泡材料的密度为0.01×10³Kg/m³；④做救生衣的面料及其他辅料的质量不计；⑤人的密度可近似地取1×10³Kg/m³．

  请回答：

  (1)为什么要用颜色比较鲜艳的面料来做救生衣？

  (2)计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量．

14．一方形木块体积为2.6×l0^－3m³，放入盛有清水的圆柱形容器中，木块浸入水中部分的体积是1.56×10^－3m³，容器的底面积为9×l0^－2m²．(＝1.0×l0³Kg/m³，g取10N/Kg)求：

  ①木块受到的浮力；

  ②木块的质量和密度；

  ③木块放入后，容器底部受到水的压强增加多少？

13．如图甲所示，一圆柱形容器竖直放置在水平桌面上，其侧壁有一溢水口C，容器内的液面恰好与溢水口C齐平．先将一个由均匀材料制成的船形物A开口向上放入容器中，当船形物漂浮。在液面上(如图乙所示)，从溢水口溢出液体的体积为V；然后使船形物A反转90°，当它浸没在液体中后容器内的液面下降了h(在船形物由漂浮到浸没的过程器内的液体未溢出)．已知圆柱形容器的底面积为S，液体的密度为，

则(1)船形物A的质量m_A＝__________；

  (2)组成船形物A材料的密度＝________．(题型二)

12．为了测出普通玻璃的密度，小明同学利用一个普通玻璃制成的小瓶、一个量筒和适量的水．做了如下实验：

 (1)在量筒内倒入50cm³的水；

 (2)让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上(如图甲所示)，此时水面与80cm³刻线相平；

 (3)让小瓶口朝下沉没水中(如图乙所示)，这时水面与62cm³刻线相平．则根据以上测出的数据可知：小瓶漂浮在水面时，它排开水的体积＝_______；制造小瓶的玻璃的密度＝________．(题型二)

11．已知某实心小球是由下表中所列出的塑料材料中的一种制成的。为了鉴别该小球究竟是由其中哪一种塑料制成的，某同学设计并进行了以下实验：

　 (1)把该小球放人盛有足够多酒精的量杯中，松手后，当小球处于平衡状态时，发现量杯内的液面由60mL处升高到90mL处(已知酒精的密度是0.8 × 10³ kg/m³)；

　 (2)再把该小球放人另一只盛有足够多水的量杯中，松手后，当小球处于平衡状态时，发现量杯内的水面由60mL处升高到87mL处。由以上实验数据，可推知该塑料小球的质量是_________kg，组成该小球的材料是____________。(题型一)

10．曾经有人向诺贝尔奖获得者、一位著名科学家求教一道题，题意大致如下：池中有一条船，船上装有石头，如果把船上的石头投入水中，池内水位将如何变化？这位科学家立刻判断水面会上升，因为船中石头投入水中后，池水因为石头占去一定体积而“膨胀”，水位应该上升。事实说明这位诺贝尔奖获得者的解释错了，此事因而成为名人的一则趣闻，请分析一下他到底错在何处？(题型二)

9．三个完全相同的实心铜球，分别在如图10-9所示的水、盐水、水银三种液体中静止，所受浮力分别为F_甲、F_乙、F_丙，下面判断正确的是(　 )

(题型二)

A．F_甲= F_乙＞F_丙　　　　　 B．F_甲＜F_乙＜F_丙　

C．F_甲= F_乙＜F_丙　　　　　 D．F_丙＜F_甲＜F_乙