第十章浮力第4節跨學科實踐：制作微型密度計及浮力的應用目錄CONTENTSA課內精講精練B課后分層作業

知識點1

輪船1.

輪船采用“

空心

”的辦法（即增大物體排開液體的

體積

）

增大可利用的浮力，從而浮在水面上。2.

輪船的大小通常用排水量來表示。排水量就是輪船

滿載

貨物時

排開水的

質量

（m排＝m船＋m貨）。3.

輪船從江里開到海里，所受浮力將

不變

，船將

上浮

，吃水

線將

下降

（F浮＝G物，F浮＝ρ液V排g）。空心

體積

滿載

質量

不變

上浮

下降

一艘排水量為3×103t的輪船在河水中航行，輪船滿載時受到的浮力為

3×107

N，排開水的體積為

3×103

m3

（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。當這艘輪船從河里駛入海里時，所受浮力將

不變

（選填“變大”“變小”或“不變”，下同），它排開水的體積將

變小

。3×107

3×103

不變

變小

變式知識點2

潛水艇1.

潛水艇在液面下工作時，V排不變，浮力

不變

。2.

潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身

重力

（G艇＋G水）來實現的。不變

重力

3.

潛水艇要下潛，應該向艙內

充

（選填“充”或“排”，下同）

水；潛水艇要上浮（如圖所示），則向艙外

排

水。充

排

4.

潛水艇從海中潛行進入長江后，受到的浮力將

變小

。變小

小明制作的潛水艇模型在如圖位置。若向燒瓶中吹氣，潛水

艇模型的重力將

變小

，模型將

上浮

；若從燒瓶中吸氣，模型

將

下沉

，所受浮力將

不變

。變小

上浮

下沉

不變

變式知識點3

氣球和飛艇1.

升空原因：內裝密度比空氣

小

的氣體（如氫氣、氦氣、熱空氣）。2.

要使氦氣球上升，則

充

氣；若要使氦氣球下降，則

放

氣。

要使熱氣球上升，則

加

熱；若要使熱氣球下降，則停止

加

熱。小

充

放

加

加

知識點4

密度計1.

作用：測

液體

密度。2.

原理：同一密度計漂浮在不同液體中所受浮力

相等

（F浮＝G密度計），而在密度大的液體中，浸入得

淺

，即V排較小。3.

刻度特點：刻度值上

小

下

大

。液體

相等

淺

小

大

如圖所示，兩相同的密度計分別放入盛有不同液體的兩燒杯

中，當它們豎直靜止在液體中時，液面高度相同。由此可以判斷：兩個

密度計所受浮力F甲

＝

（選填“＞”“＜”或“＝”，下同）F乙，兩杯液體的密度ρ甲

＜

ρ乙，兩個燒杯底部所受液體的壓強p甲

＜

p乙。＝

＜

＜

變式

如圖所示，將體積為1×10－3m3、重為4

N的木塊B用繩子系

在底面積為300

cm2的不計質量的薄壁盛水圓柱形容器A的底部，此時水

深30

cm。已知ρ水＝1.0×103

kg/m3，g取10

N/kg，求：（1）繩子受到的拉力；（2）剪斷繩子前后，木塊靜止時水對容器底的壓強變化量和地面受到的壓強變化量。變式解：（1）木塊浸沒在水中受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10

N/kg×1×10－3m3＝10

N，由力的作用是相互的可知，繩子受到的拉力F＝F浮－G＝10

N－4

N＝6

N。

剪斷繩子前后，容器對地面的壓力都等于水的重力和物塊的重力之和，

地面受到的壓強變化量為0。

1.

[2023·恩施州改編]我國古代曾發明過用作軍事信號的“孔明燈”（如圖所示），孔明燈由竹篾、紙、木碟等材料制成。點燃碟內的松脂，孔明燈可以升空的主要原因是（

B

）A.

加熱使燈籠體積變小B.

加熱使燈籠總重減輕C.

火焰對燈籠產生推力D.

加熱使燈籠所受浮力變大B基礎鞏固1234567892.

小紅制作了如圖所示的潛水艇模型，下列說法正確的是（

D

）A.

潛水艇上浮時浮力減小B.

向試管內打氣時潛水艇下沉C.

潛水艇漂浮時浮力大于重力D.

要使潛水艇在水中下沉，應增大潛水艇所受重力D123456789變式3.

[2023·株洲]取一根木棒，在它的一端纏繞一些銅絲就做成了一個簡

易密度計。將其分別放入甲、乙兩個盛有不同液體的柱形容器中，它豎

直立在液體中的漂浮情況如圖所示。設密度計在甲、乙兩個容器中所受

的浮力分別為F甲和F乙，兩個容器中液體的密度分別為ρ甲和ρ乙，則

（

D

）A.

F甲＞F乙B.

F甲＜F乙C.

ρ甲＞ρ乙D.

ρ甲＜ρ乙D123456789變式4.

我國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇示意圖如圖所示。浮空艇有

一個主氣囊，下邊腹部還有一個小的副氣囊，副氣囊內充有空氣，通過

調節副氣囊中的空氣實現升降，且上升下降過程中艇體總體積不變。下

列有關浮空艇的說法，正確的是（

D

）A.

上升過程中受到的浮力變大B.

下降過程中自身所受重力不變C.

下降過程中受到的大氣壓強變小D.

加速上升過程中受到的浮力大于重力D1234567895.

我國第一艘航空母艦——遼寧艦，其滿載時排水量約為6萬噸，滿載

時受到的浮力為約

6×108

N，排開海水的體積約是

6×104

m3（g

取10

N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）。艦載機從航母上起飛后，航母排

開海水的體積將

變小

（選填“變大”“變小”或“不變”，下

同）。當遼寧艦由大海駛入內河后，遼寧艦受的浮力將

不變

。一艘

潛水艇從長江內河潛行到海洋時，潛水艇受到的浮力將

變大

。6×108

6×104

變小

不變

變大

123456789變式6.

小宏用一根長約20

cm的圓柱形飲料吸管、一段細鐵絲、石蠟和水等

制作了一個如圖所示的簡易密度計（ρ水＝1.0

g/cm3）。（1）O位置處的刻度值應標為

1.0

g/cm3。（2）若吸管漂浮在鹽水中時，量出鹽水液面至封口端的距離為h，則ρ鹽水＝

（用ρ水、H、h表示）。1.0

123456789（3）管壁上標注刻度值的分布是

不均勻

（選填“均勻”或“不均

勻”）的。（4）小宏發現密度計相鄰兩刻度線之間的距離太小，導致用此密度計

測量液體密度時誤差較大，他想了如下改進方案，其中可行的

是

BD

（填序號）。A.

換更大的容器盛放液體做實驗B.

換更細的吸管制作密度計C.

換更長的吸管制作密度計D.

適當增大吸管中鐵絲的質量不均勻

BD

1234567897.

[2024·黑龍江]如圖所示，完全相同的小球，分別放入裝有不同液體

的甲、乙兩個完全相同的燒杯中，小球靜止時兩燒杯液面相平。下列判

斷正確的是（

B

）A.

甲燒杯中液體的密度小B.

乙燒杯底部受到液體的壓強小C.

甲燒杯中小球受到的浮力大D.

甲、乙兩燒杯對桌面的壓力相等B能力提升123456789變式

＝

1.2×103

123456789變式9.

[2024·瀘州]釣魚是一項戶外運動。圖甲是釣魚常用的一種釣具，其主要由魚鉤、鉛墜、浮漂（7顆相同浮子）構成，該釣具各部分參數如表所示。假如垂釣時，浸沒在水面下的浮子處于同一豎直線上，漂浮在水面上的浮子處于同一水平線上，為浮子的理想狀態（忽略魚線彎曲造成的影響，即不計漂浮浮子與浸沒浮子之間的相互作用）。如圖乙所示，某釣魚愛好者在魚塘垂釣時，魚餌的質量為1.5×10－3kg，體積為1×10－6m3，沉到水底后未與塘底緊密接觸，有4顆浮子浸沒在水下，有3顆浮子漂浮在水面上，且浮子處于理想狀態。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10

N/kg，求：名稱1顆浮子鉛墜魚鉤魚線質量m/kg4×10－49×10－44×10－4不計體積V/m38×10－71×10－7不計不計123456789（1）浸沒在水中的4顆浮子受到的總浮力；（2）當魚餌靜止在水平塘底時，魚餌受到的支持力；（3）當魚餌被全部吃掉而魚未上鉤，穩定后，浮子仍處于理想狀態，

水面下浸沒的浮子的顆數。123456789解：（1）浸沒在水中的1顆浮子受到的浮力F浮子＝ρ水gV排＝

1.0×103kg/m3×10

N/kg×8×10－7m3＝8×10－3N，4顆浮子受到的總浮力F浮子總＝4F浮子＝4×8×10－3

N＝0.032

N，123456789解：（2）4顆浮子、鉛墜、魚鉤和魚餌整體處于平衡狀態，它們受到的浮

力、重力和支持力合力為0，鉛墜受到的浮力F浮鉛＝ρ水gV排鉛＝1.0×103kg/m3×10

N/kg×1×10－7m3＝0.001

N，魚餌受到的浮力F浮餌＝ρ水gV排餌＝1.0×103kg/m3×10

N/kg×1×10－6m3＝0.01

N，根據力的平衡關系可知，F浮子總＋F浮鉛＋F浮餌＋F支＝G浮子總＋G鉛墜＋G魚餌＋G魚鉤，即F浮子總＋F浮鉛＋F浮餌＋F支＝（m浮子總＋m鉛墜＋m魚餌＋m魚鉤）g，代入數

據，得0.032

N＋0.001

N＋0.01

N＋F支＝（4×4×10－4kg＋9×10－4kg＋

1.5×10－3kg＋4×10－4kg）×10

N/kg，解得F支＝1