2020-2021学年第三节 浮力的利用学案设计

8.3 浮力的利用

学习目标

1．知道轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。

2．能应用浮沉条件解释一些简单的问题。

学习重难点

知道轮船、潜水艇、气球、飞艇和密度计的浮沉原理。

学习过程

一、由独木舟到木船

木船原理：采用“空心”的办法增大浮力。

二、轮船的发明

（1）工作原理：将钢铁制作成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。

（2）排水量（m排）：

轮船满载时排开水的质量：

F浮=m排g，而F浮=G。

∴m船+m货=m排。

（3）载重线。

三、潜水艇的浮沉

工作原理：靠改变自身_____________上浮和下潜。

四、气球与飞艇的应用

工作原理：靠空气浮力升空。

五、合作探究

1．铁的密度大于水的密度，为什么轮船还可以浮在水面上呢？

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2．潜水艇是怎样实现上浮与下潜的？

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3．热气球、飞艇是如何升降的？

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达标检测

1.一艘集装箱货轮载满货物后，从常州港出发驶向辽宁大连港，在长江口进入大海的过程中，货轮所受的浮力将（海水的密度大于江水的密度）(   )

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断

2.重3牛的实心金属球轻放入盛满水的烧杯中，溢出2牛的水，小球所受浮力(   )

A.一定为1牛     B.可能为1牛     C.一定为2牛     D.可能为3牛

3.如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰融化前后比较，下列说法正确的是(   )

A．玻璃杯对桌面的压强增加 

B．容器内液体的密度减小

C．玻璃杯中液面的高度升高 

D．液体对容器底部的压强不变

4.一个鸡蛋沉没在一杯清水里，选择下列哪一种添加物（足量）加入杯内的水中，经搅拌后，最终可以使蛋浮起来(   )

A.水 B.食盐 C.花生油 D.酒精

5.自21世纪以来，我国水下考古技术发展迅速，尤其是我国成功打捞出了宋代的沉船“南海一号”，收获了价值数千亿的珍贵文物。近年来，更是先后在中国海域成功打捞出了英国的一些沉船。下面是关于沉船打捞中的一些说法，正确的是(   )

A.沉船在海底时，受到的浮力等于其重力 B.沉船原来在海上航行时，受到的浮力小于重力

C.沉船在水下上升时，受到的浮力逐渐变小 D.沉船沉没后与航行时比，排开海水的体积变小

6.如图所示，潜水艇悬浮在水中，下列说法错误的是(   )

A.潜水艇是靠改变浮力来实现浮沉的 B.潜水艇悬浮时，其浮力等于重力

C.要使潜水艇下潜，应向水舱内充水 D.要使潜水艇上浮，应把水舱内的水向外排出

7.中国最大的集装箱船“中远亚洲”号，总长349米，可装载10 062个20英尺（1英尺=0.304 8米）的标准集装箱，总排水量14万吨，其满载并静止在海面上时，受到的浮力是______N，排开海水的体积为______。（取10 N/kg）

8.钓鱼常用的一种橡皮艇满载时排开水的体积是0.3，橡皮艇的自重为300，为安全起见，该橡皮艇最多承载的质量是__________。(，)

达标检测答案以及解析

1.答案：C

解析：货轮从长江口进入大海的过程中，都是漂浮，所以货轮受到的浮力，货轮受到的重力G不变，则货轮受到的浮力不变。

2.答案：C

解析：阿基米德原理告诉我们，浸在液体中的物体，受到的浮力等于物体排开液体的重量，盛满水的烧杯放入小球，排出了2牛的水，所以小球受到的浮力一定是2牛.

3.答案：D

解析：冰块融化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变，故 玻璃杯对桌面的压力（)不变，杯子的底面积不变，根据固体的压强公式得，玻璃杯对桌面的压强不变，A错误。冰融化成水后，水的密度不变，B错误。根据阿基米德原理有 (即排开水的重力)，由于冰块漂浮，根据二力平衡知识，有，故，故冰块融化前后，水面高度不变，根据液体压强的公式可得，水的高度不变，故水对杯底的压强不变，C错误，D正确。

4.答案：B

解析：由于鸡蛋沉没在杯底，根据浮沉条件可知：鸡蛋所受的浮力；由于鸡蛋浸没在水中排开液体的体积不变，而自重不变，为了使鸡蛋上浮，必须增大鸡蛋所受的浮力，根据可知：鸡蛋的体积（排开水的体积）不变时，应增大，必须增大水的密度，而四个选项中只有食盐才能使水的密度增大。故选B。

5.答案：D

解析：沉船在海底时，受到的浮力小于其重力或不受浮力；沉船原来在海上航行时处于漂浮状态，受到的浮力等于重力；沉船在水下上升时，船排开水的体积不变，水的密度不变，根据可知，受到的浮力不变；沉船沉没后其空心部分也进入了水，航行时空心部分没有水，故浸没后排开海水的体积变小。

6.答案：A

解析：潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的；当潜水艇处于悬浮状态时，浮力等于自身的重力；原来潜水艇悬浮，浮力等于重力，要使潜水艇下潜，则重力应大于浮力，由于潜水艇浮力不变，所以应向水舱内充水来增大重力；要使潜水艇上浮，则重力应小于浮力，由于潜水艇浮力不变，所以应把水舱中的水向外排出一部分来减小自身的重力。

7.答案：

解析：“中远亚洲”号满载时受到的浮力；根据得，。

8.答案：270

解析：考点：浮力的计算。

橡皮艇属于漂浮物体，浮力等于重力；故，即，代入数据解之得：，解之得。