2026年智慧学习导学练八年级物理下册沪科版第82页答案
自学参考
1. 求浮力的方法
通过这几节课的学习,你知道几种求浮力的方法?
(1) 称重法:$ F_{\mathrm{浮}} = G - F' $,式中 $ G $ 为物体在空气中受到的重力,$ F' $ 表示物体浸入液体中时弹簧测力计的示数,它适用于求在液体中下沉的物体受到的浮力。
(2) 阿基米德原理法:$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $,式中 $ \rho_{\mathrm{液}} $ 为液体的密度,$ V_{\mathrm{排}} $ 为物体排开液体的体积,即物体浸入液体中的体积。当物体浸没在液体中时,$ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{物}} $;当物体部分浸入液体中时,$ V_{\mathrm{排}} < V_{\mathrm{物}} $。这种方法适用于所有物体,是最常见的方法。
(3) 平衡法:物体悬浮或漂浮时,$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{物}} $,这种方法只适用于悬浮或漂浮的物体。
2. 密度计测量液体密度的原理
密度计是一个密封的空心玻璃管,下端装有适量铅粒,使得密度计可以直立漂浮在待测液体中,所以密度计所受浮力总是等于它受到的重力,因此在密度不同的液体中漂浮时,其受到的浮力是不变的。
根据 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $,在 $ F_{\mathrm{浮}} $ 一定时,当 $ \rho_{\mathrm{液}} $ 大一些时,$ V_{\mathrm{排}} $ 便小一些,即密度计上浮一些,浸入液体中的部分少一些。当 $ \rho_{\mathrm{液}} $ 小一些时,$ V_{\mathrm{排}} $ 便大一些,即密度计下沉一些,浸入液体中的部分多一些。按照标准在液面到达的位置刻上相应的数值,便可以用来测量液体的密度了。
3. 盐水选种的道理
种子浸没在盐水中时受到的浮力为 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V $,种子受到的重力为 $ G = \rho_{\mathrm{种}} g V $。当 $ \rho_{\mathrm{液}} > \rho_{\mathrm{种}} $ 时,$ F_{\mathrm{浮}} > G $,种子上浮;当 $ \rho_{\mathrm{液}} < \rho_{\mathrm{种}} $ 时,$ F_{\mathrm{浮}} < G $,种子下沉。饱满而结实的良种的密度要大一些,而干瘪、虫蛀的种子的密度会小一些。配制密度介于二者之间的盐水,可使饱满种子所受浮力小于自身重力而下沉,干瘪种子所受浮力大于自身重力而上浮,从而把它们分开。
4. 潜水艇和气球的浮沉
潜水艇和气球都可以控制升降,它们浮沉的原因不同。
潜水艇自身体积一定,浸没在水中时所受浮力不变,靠水舱充水、排水改变自重,从而实现浮沉,如 $ G > F_{\mathrm{浮}} $ 时下沉,$ G < F_{\mathrm{浮}} $ 时上浮,$ G = F_{\mathrm{浮}} $ 时悬浮。
气球和飞艇里充入的是密度小于空气的气体,通过充气、放气改变气囊的体积,改变所受浮力的大小,来实现升降。

答案

1. 求浮力的方法
解:
求浮力的方法有3种,分别是:
(1) 称重法:公式为$ F_{\mathrm{浮}} = G - F' $,其中$ G $为物体在空气中的重力,$ F' $为物体浸入液体中时弹簧测力计的示数,适用于求在液体中下沉的物体受到的浮力;
(2) 阿基米德原理法:公式为$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{排}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $,其中$ \rho_{\mathrm{液}} $为液体密度,$ V_{\mathrm{排}} $为物体排开液体的体积,适用于所有物体;
(3) 平衡法:当物体悬浮或漂浮时,$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{物}} $,仅适用于悬浮或漂浮的物体。
2. 密度计测量液体密度的原理
解:
密度计是密封空心玻璃管,下端装铅粒可直立漂浮在待测液体中,根据漂浮条件,密度计所受浮力始终等于自身重力,即$ F_{\mathrm{浮}} = G_{\mathrm{密度计}} $,浮力大小保持不变;
由阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $可知,在$ F_{\mathrm{浮}} $一定时,液体密度$ \rho_{\mathrm{液}} $与排开液体体积$ V_{\mathrm{排}} $成反比:
当$ \rho_{\mathrm{液}} $较大时,$ V_{\mathrm{排}} $较小,密度计上浮,浸入液体的部分较少;
当$ \rho_{\mathrm{液}} $较小时,$ V_{\mathrm{排}} $较大,密度计下沉,浸入液体的部分较多;
在液面到达的位置刻上对应密度数值,即可用来测量液体的密度。
3. 盐水选种的道理
解:
种子浸没在盐水中时,$ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{种}} $,根据阿基米德原理,种子受到的浮力$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{种}} $,种子的重力$ G = \rho_{\mathrm{种}} g V_{\mathrm{种}} $:
若$ \rho_{\mathrm{液}} > \rho_{\mathrm{种}} $,则$ F_{\mathrm{浮}} > G $,种子上浮;
若$ \rho_{\mathrm{液}} < \rho_{\mathrm{种}} $,则$ F_{\mathrm{浮}} < G $,种子下沉;
饱满结实的良种密度较大,干瘪、虫蛀的种子密度较小,配制密度介于二者之间的盐水,可使饱满种子下沉,干瘪种子上浮,从而将它们分离。
4. 潜水艇和气球的浮沉
解:
1. 潜水艇:
潜水艇自身体积固定,浸没在水中时$ V_{\mathrm{排}} = V_{\mathrm{物}} $,由阿基米德原理可知,其受到的浮力$ F_{\mathrm{浮}} $不变;通过水舱充水、排水改变自身重力$ G $,实现浮沉:
当$ G > F_{\mathrm{浮}} $时,潜水艇下沉;
当$ G < F_{\mathrm{浮}} $时,潜水艇上浮;
当$ G = F_{\mathrm{浮}} $时,潜水艇悬浮。
2. 气球和飞艇:
气球和飞艇内充入密度小于空气的气体,通过充气、放气改变气囊的体积,从而改变排开空气的体积$ V_{\mathrm{排}} $,由阿基米德原理$ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{空气}} g V_{\mathrm{排}} $可知,浮力大小随之改变,以此实现升降。