1. 复习回顾
(1) 浮力大小与、有关。
(2) 浮沉条件:
上浮:浮力重力,$\rho_{液}\_\_\_\_\_\_\rho_{物}$;
悬浮:浮力重力,$\rho_{液}\_\_\_\_\_\_\rho_{物}$;
下沉:浮力重力,$\rho_{液}\_\_\_\_\_\_\rho_{物}$;
漂浮:浮力重力,$\rho_{液}\_\_\_\_\_\_\rho_{物}$。
(1) 浮力大小与、有关。
(2) 浮沉条件:
上浮:浮力重力,$\rho_{液}\_\_\_\_\_\_\rho_{物}$;
悬浮:浮力重力,$\rho_{液}\_\_\_\_\_\_\rho_{物}$;
下沉:浮力重力,$\rho_{液}\_\_\_\_\_\_\rho_{物}$;
漂浮:浮力重力,$\rho_{液}\_\_\_\_\_\_\rho_{物}$。
答案
1.(1)排开液体体积 液体密度
(2)> > = = < < = >
(2)> > = = < < = >
解析
【解析】
本题考查浮力的基础知识点,需回忆浮力大小的影响因素及物体的浮沉条件相关概念进行作答。
【答案】
(1) 排开液体体积;液体密度
(2) >;>;=;=;<;<;=;>
【知识点】
浮力影响因素;物体浮沉条件
【点评】
本题为浮力基础概念题,所考查的内容是浮力知识的核心基础,需准确牢记,为后续浮力的相关计算及应用奠定基础。
【难度系数】
0.9
本题考查浮力的基础知识点,需回忆浮力大小的影响因素及物体的浮沉条件相关概念进行作答。
【答案】
(1) 排开液体体积;液体密度
(2) >;>;=;=;<;<;=;>
【知识点】
浮力影响因素;物体浮沉条件
【点评】
本题为浮力基础概念题,所考查的内容是浮力知识的核心基础,需准确牢记,为后续浮力的相关计算及应用奠定基础。
【难度系数】
0.9
2. 尝试学习,解决问题
(1) 怎样控制潜艇的浮沉?
(2) 控制潜艇浮沉的方式与控制鸡蛋浮沉的方式有何不同?
(3) 怎样制作潜艇? 你打算用什么材料?
(4) 尝试设计一种能够自动调节浮力的救援设备。
(1) 怎样控制潜艇的浮沉?
改变自身重力
。(2) 控制潜艇浮沉的方式与控制鸡蛋浮沉的方式有何不同?
控制鸡蛋浮沉是通过改变液体密度来实现的
。(3) 怎样制作潜艇? 你打算用什么材料?
(4) 尝试设计一种能够自动调节浮力的救援设备。
答案
(1)改变自身重力
(2)控制鸡蛋浮沉是通过改变液体密度来实现的
(3)可以用塑料瓶等材料制作潜艇模型。比如将塑料瓶作为主体,通过控制瓶内水量来模拟潜艇改变自身重力从而实现浮沉(具体制作方法可根据实际情况进一步细化)。
(4)可以设计一个救援设备,主体为一个密封的气囊装置。当检测到需要救援的物体时,设备内的传感器启动,根据物体的重量等信息,控制向气囊内充气或放气。充气时,气囊体积增大,根据阿基米德原理(为液体密度,为重力加速度,为排开液体体积),排开液体体积增大,浮力增大,可将物体托起;放气时,浮力减小。通过这种方式自动调节浮力来实现救援功能。
(2)控制鸡蛋浮沉是通过改变液体密度来实现的
(3)可以用塑料瓶等材料制作潜艇模型。比如将塑料瓶作为主体,通过控制瓶内水量来模拟潜艇改变自身重力从而实现浮沉(具体制作方法可根据实际情况进一步细化)。
(4)可以设计一个救援设备,主体为一个密封的气囊装置。当检测到需要救援的物体时,设备内的传感器启动,根据物体的重量等信息,控制向气囊内充气或放气。充气时,气囊体积增大,根据阿基米德原理(为液体密度,为重力加速度,为排开液体体积),排开液体体积增大,浮力增大,可将物体托起;放气时,浮力减小。通过这种方式自动调节浮力来实现救援功能。
解析
【解析】
1. (1)潜艇通过改变自身重力实现浮沉,其内部压载水舱进水时自身重力大于浮力便下沉,排水时自身重力小于浮力便上浮。
2. (2)控制鸡蛋浮沉是通过改变液体密度来改变浮力实现的,而潜艇是通过改变自身重力来控制浮沉。
3. (3)可选用生活易得材料制作潜艇模型,以塑料瓶为例,通过控制瓶内水量模拟潜艇改变自身重力的浮沉原理。
4. (4)基于阿基米德原理,设计带传感器和气囊的救援设备,传感器检测信息后控制气囊充气或放气,改变排开液体体积,从而自动调节浮力实现救援。
【答案】
(1)改变自身重力
(2)控制鸡蛋浮沉是通过改变液体密度来实现的
(3)可以用塑料瓶等材料制作潜艇模型。比如将塑料瓶作为主体,通过控制瓶内水量来模拟潜艇改变自身重力从而实现浮沉(具体制作方法可根据实际情况进一步细化)。
(4)可以设计一个救援设备,主体为一个密封的气囊装置。当检测到需要救援的物体时,设备内的传感器启动,根据物体的重量等信息,控制向气囊内充气或放气。充气时,气囊体积增大,根据阿基米德原理($F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$,$ρ_{液}$为液体密度,$g$为重力加速度,$V_{排}$为排开液体体积),排开液体体积增大,浮力增大,可将物体托起;放气时,浮力减小。通过这种方式自动调节浮力来实现救援功能。
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、浮力的实际应用
【点评】
本题围绕浮力实际应用展开,通过潜艇浮沉原理分析、与鸡蛋浮沉方式对比、潜艇模型制作及救援设备设计,既考察对浮沉相关原理的理解,又注重培养学生动手实践与创新设计能力,需结合理论联系生活实际解答。
【难度系数】
0.6
1. (1)潜艇通过改变自身重力实现浮沉,其内部压载水舱进水时自身重力大于浮力便下沉,排水时自身重力小于浮力便上浮。
2. (2)控制鸡蛋浮沉是通过改变液体密度来改变浮力实现的,而潜艇是通过改变自身重力来控制浮沉。
3. (3)可选用生活易得材料制作潜艇模型,以塑料瓶为例,通过控制瓶内水量模拟潜艇改变自身重力的浮沉原理。
4. (4)基于阿基米德原理,设计带传感器和气囊的救援设备,传感器检测信息后控制气囊充气或放气,改变排开液体体积,从而自动调节浮力实现救援。
【答案】
(1)改变自身重力
(2)控制鸡蛋浮沉是通过改变液体密度来实现的
(3)可以用塑料瓶等材料制作潜艇模型。比如将塑料瓶作为主体,通过控制瓶内水量来模拟潜艇改变自身重力从而实现浮沉(具体制作方法可根据实际情况进一步细化)。
(4)可以设计一个救援设备,主体为一个密封的气囊装置。当检测到需要救援的物体时,设备内的传感器启动,根据物体的重量等信息,控制向气囊内充气或放气。充气时,气囊体积增大,根据阿基米德原理($F_{浮}=ρ_{液}gV_{排}$,$ρ_{液}$为液体密度,$g$为重力加速度,$V_{排}$为排开液体体积),排开液体体积增大,浮力增大,可将物体托起;放气时,浮力减小。通过这种方式自动调节浮力来实现救援功能。
【知识点】
物体浮沉条件、阿基米德原理、浮力的实际应用
【点评】
本题围绕浮力实际应用展开,通过潜艇浮沉原理分析、与鸡蛋浮沉方式对比、潜艇模型制作及救援设备设计,既考察对浮沉相关原理的理解,又注重培养学生动手实践与创新设计能力,需结合理论联系生活实际解答。
【难度系数】
0.6
1. 综合实践活动课上,小江展示了自制的"小潜艇"。如图甲所示,矿泉水瓶中装有适量的水,将一个未装满水的小玻璃瓶倒扣入矿泉水瓶中,在矿泉水瓶口盖上插有吸管的瓶盖,吸管与瓶盖之间密封且不接触瓶内的水面,小玻璃瓶沉在水底。小江通过吸管将矿泉水瓶中的气体吸出一部分,"小潜艇"上浮了,如图乙所示。
(1) 请分析解释"小潜艇"上浮的原因;
(2) 再说出一种能让"小潜艇"上浮的方法。

(1) 请分析解释"小潜艇"上浮的原因;
(2) 再说出一种能让"小潜艇"上浮的方法。
答案
1.(1)用嘴吸气后,矿泉水瓶内液面上方气体减少,瓶内气压变小,导致小玻璃瓶瓶口处的液体产生向下的压强差,也就产生向下的压力差,将小玻璃瓶内的部分水排出。则小玻璃瓶内气体体积增大,浮力变大,小玻璃瓶和瓶内气体受到的浮力大于其总重力,故小玻璃瓶上浮。
(2)将另一吸管的管口贴靠再瓶中吸管的上端,沿水平方向吹气。
(2)将另一吸管的管口贴靠再瓶中吸管的上端,沿水平方向吹气。
解析
【解析】
(1) 通过吸管将矿泉水瓶中的气体吸出一部分后,矿泉水瓶内液面上方气体减少,瓶内气压变小,小玻璃瓶瓶口处的液体产生向下的压强差(压力差),将小玻璃瓶内的部分水排出。小玻璃瓶内气体体积增大,浮力变大,当小玻璃瓶和瓶内气体受到的浮力大于其总重力时,"小潜艇"(小玻璃瓶)上浮。
(2) 将另一吸管的管口贴靠在瓶中吸管的上端,沿水平方向吹气(合理即可)。
【答案】
(1) 用吸管吸出矿泉水瓶内部分气体后,瓶内气压变小,使小玻璃瓶内的部分水被排出,小玻璃瓶内气体体积增大,浮力变大,当浮力大于小玻璃瓶和瓶内气体的总重力时,"小潜艇"上浮。
(2) 将另一吸管的管口贴靠在瓶中吸管的上端,沿水平方向吹气(合理即可)。
【知识点】
1. 阿基米德原理
2. 物体的浮沉条件
3. 气体压强的变化
【点评】
本题结合自制"小潜艇"的实际情景,综合考查了气体压强、浮力与浮沉条件的应用,体现了物理知识在生活实践中的运用,有助于提升学生分析实际问题的能力。
【难度系数】
0.6
(1) 通过吸管将矿泉水瓶中的气体吸出一部分后,矿泉水瓶内液面上方气体减少,瓶内气压变小,小玻璃瓶瓶口处的液体产生向下的压强差(压力差),将小玻璃瓶内的部分水排出。小玻璃瓶内气体体积增大,浮力变大,当小玻璃瓶和瓶内气体受到的浮力大于其总重力时,"小潜艇"(小玻璃瓶)上浮。
(2) 将另一吸管的管口贴靠在瓶中吸管的上端,沿水平方向吹气(合理即可)。
【答案】
(1) 用吸管吸出矿泉水瓶内部分气体后,瓶内气压变小,使小玻璃瓶内的部分水被排出,小玻璃瓶内气体体积增大,浮力变大,当浮力大于小玻璃瓶和瓶内气体的总重力时,"小潜艇"上浮。
(2) 将另一吸管的管口贴靠在瓶中吸管的上端,沿水平方向吹气(合理即可)。
【知识点】
1. 阿基米德原理
2. 物体的浮沉条件
3. 气体压强的变化
【点评】
本题结合自制"小潜艇"的实际情景,综合考查了气体压强、浮力与浮沉条件的应用,体现了物理知识在生活实践中的运用,有助于提升学生分析实际问题的能力。
【难度系数】
0.6
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