10.4跨学科实践制作微型密度计（课件）2024-2025学年人教版物理八年级下册

第4节跨学科实践：制作微型密度计第十章浮力

1.液体密度计是利用二力平衡条件和

阿基米德原理来判断液体密度大小的。2.如图自制的微型密度计，在标度杆下部配重的目的是使微型密度计在液体中保持

竖直状态。阿基米德竖直3.密度计上面的浮子的作用是

增大浮力。4.密度计竖直漂浮在液体中时，所受的重力和浮力大小

相等；在密度越大的液体中，它排开液体的体积越

小，密度计的位置也就越

高（填“高”或“低”），所以密度计标度杆上数字越往下，标注的密度值越

大，而且刻度是不均匀的。增大浮力相等小高大

1.

（2024·呼伦贝尔鄂伦春自治旗一模）如图所示，将同一支密度计先后放入甲、乙两个盛有不同液体的容器中，若两容器内的液体密度分别为ρ甲、ρ乙，密度计受到的浮力分别为F甲、F乙，则下列大小关系正确的是（

A

）

甲

乙第1题AA.

ρ甲＜ρ乙，F甲＝F乙C.

ρ甲＝ρ乙，F甲＞F乙B.

ρ甲＜ρ乙，F甲＞F乙D.

ρ甲＞ρ乙，F甲＝F乙1234562.

（2024·济南模拟）如图所示，甲、乙两容器中装有不同的液体，同一个密度计分别放到两容器中。密度计在甲容器中所受的浮力

等于在乙容器中受到的浮力；甲容器中液体的密度

小于乙容器中液体的密度。

第2题等于小于1234563.如图所示，将旧笔芯做成的密度计放在水和酒精中漂浮，在笔芯上分别标出液面位置为A和B，则对应位置B的液体是

酒精（填“水”或“酒精”），与位置A相比，液面位于位置B时笔芯所受浮力

不变（填“变大”“变小”或“不变”）。已知水的密度ρ1＝1.0g/cm3，酒精的密度ρ2＝0.8g/cm3，若笔芯漂浮在密度为ρ3＝0.9g/cm3的液体中，则液面对应的位置可能是

D

（填“C”或“D”）。酒精不变D

第3题1234564.小金同学利用一根吸管制作一个简易密度计，它的长度为L，外直径为d，总质量为m，吸管两端封闭并能直立于液体中。

第4题甲

123456（2）根据（1）表达式可知，该简易密度计的刻度应该是

不均匀（填“均匀”或“不均匀”）的。（3）小金通过正确计算，在吸管上标出对应的刻度线，便制成了一个简易的吸管密度计。图乙中四种刻度的标示，合理的是

C

。第4题乙不均匀C

123456

5.

（2023·苏州）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。123456（1）

O位置处的刻度值为

1.0

g/cm3。

（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离

不相等（填“相等”或“不相等”）。1.0

不相等123456（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其他没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果

偏大（填“偏大”“偏小”或“无变化”）。（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将

提高。偏大提高1234566.如图所示，小聪在薄壁平底试管中装入一些沙子，管口密封，制成一个“土密度计”。若试管和沙子的总质量为36g，试管的横截面积为3cm2，当把它放入水中竖直漂浮时，在试管上与水面相齐的位置标记上刻度“1”（表示水的密度为1×103kg/m3）。（g取10N/kg）（1）求试管和沙子的总重力。解：（1）试管和沙子的总重G＝mg＝36×10－3kg×10N/kg＝0.36N第6题123456（2）求试管在水中漂浮时，水对试管底部的压强。

第6题123456（3）小聪发现，试管上A、B两处到刻度“1”的距离都是h，且所标记的刻度恰好是两倍关系，求h的值。

第6题123456小专题（六）压强和浮力的综合分析与计算第十章浮力类型一

压强和浮力的定性分析1.

（2024·临沂）水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体，两个相同的物块在液体中静止时两液面相平，如图所示。下列选项中的物理量，相等的是（

B

）A.两物块底部受到的压力B.两物块排开液体的质量C.两液体对烧杯底的压强D.两烧杯对桌面的压强第1题B12345672.

（2024·德阳）盛有适量水的柱形容器静止于水平桌面上，先把质量与碗相等的土豆放置于碗中，并将其放入柱形容器的水中，其处于漂浮状态，如图甲所示；再把土豆从碗中取出轻放入水中，静止时土豆沉底、碗处于漂浮状态，如图乙所示。下列说法正确的是（

C

）CA.对比甲、乙两图，水对碗减少的浮力等于图乙中水对土豆的浮力B.图乙中水对碗的浮力小于水对土豆的浮力C.图甲容器中的水对容器底部的压强大于图

乙容器中的水对容器底部的压强D.图甲容器对桌面的压强大于图乙容器对桌面的压强12345673.

（2023·北京东城一模）如图所示，在水平桌面上有甲、乙两个完全相同的烧杯，烧杯内盛有两种不同的液体，将体积相等的A、B两个物体分别放入两种液体中，静止时两烧杯内液面相平。若物体A的质量大于物体B的质量，则下列说法正确的是（

D

）DA.甲烧杯中液体的密度等于乙烧杯中液体的密度B.物体A排开液体的重力小于物体B排开液体的重力C.甲烧杯底部受到液体的压力等于乙烧杯底部受到液体的压力D.甲烧杯对桌面的压强大于乙烧杯对桌面的压强12345674.

（2023·白山浑江一模）水平桌面上放有完全相同的甲、乙两个烧杯，烧杯内分别盛有M、N两种液体，将质量相等、体积不等的正方体物块A、B分别放入两烧杯中，静止时如图所示，液面刚好相平，则下列说法错误的是（

B

）A.物块A排开液体的质量等于物块B排开液体的质量B.甲烧杯对桌面的压强等于乙烧杯对桌面的压强C.液体M对杯底的压强大于液体N对杯底的压强D.若将A、B同时放入M液体中，则静止时A、B底面受到液体的压力相等第4题B1234567类型二

压强和浮力的定量计算5.

（2024·凉山）如图甲所示，不吸水的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止，石块的重力为4N、体积为200cm3，木块的重力为8N、底面积为200cm2，此时木块M排开水的体积为

1200

cm3。当按图乙方式连接静止时，木块M底部受到水的压强为

500

Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）甲

乙第5题1200

500

12345676.

（2024·深圳）“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘圆筒型浮式生产储卸油装置，“海葵一号”漂浮在大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽放的葵花（如图）。傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是3.7×107kg，满载时排开海水的质量是1.0×108kg（g取10N/kg，海水的密度取1.0×103kg/m3）。（1）求“海葵一号”满载时受到的浮力。第6题解：（1）满载时排开海水的质量是1.0×108kg，则其重力G＝m排g＝1.0×108kg×10N/kg＝1.0×109N，“海葵一号”漂浮在海面上，F浮＝G＝1.0×109N1234567（2）求“海葵一号”一次最多能储存石油的质量。解：（2）

“海葵一号”一次最多能储存石油的质量m石油＝m排－m0＝1.0×108kg－3.7×107kg＝6.3×107kg（3）当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停机坪接触的面积是0.06m2，请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。

第6题12345677.

（2024·重庆B卷）如图所示是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为4×10－3m3；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力F推，F推可以在0～30N之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为0.4kg，体积均为1×10－3m3。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg，未装浮块时，机器人的总体积为1.2×10－2m3（体积不变，含机械臂）。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）第7题1234567解：（1）

p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×150m＝1.5×106Pa（1）求150m深处水的压强。（2）求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，F推的大小。解：（2）

G机＝m机g＝9.5kg×10N/kg＝95N，水仓充满水时G水＝ρ水gV容＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10－3m3＝40N，F浮机＝ρ水gV排机＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10－2m3＝120N，机器人悬停时，F推＋F浮机＝G机＋G水，F推＝G机＋G水－F浮机＝95N＋40N－120N＝15N第7题1234567（3）深处水底有一物体（未与水底紧密接触），其密度均匀且密度为2.5×103kg/m3，体积为4×10－3m3，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案。在F推调到30N的情况下，还需如何利用另外两种方式实现上浮，请通过计算给出一种合理方案。第7题1234567解：（3）物体重力G物＝m物g＝ρ物V物