八年级物理下册第0章浮力第3节物体的浮沉条件及应用

总结
有些同学往往认为用密度计测量液体密度时，密度计 浸入待测液体中的深度越小，则在这种液体中受到的 浮力越大，其原因是不理解密度计的制作原理。
1 一艘轮船从长江驶入大海，下列分析正确的 是( D ) A．浮力变小，船体上浮一些 B．浮力变大，船体下沉一些 C．浮力不变，船体下沉一些 D．浮力不变，船体上浮一些
2 【中考·凉山州】如图所示，完全相同的两个物体分 别放在甲、乙两种不同液体中静止后，两容器中液 面相平，比较物体在两种液体中所受浮力F甲与F乙 及两种液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小，下列 说法正确的是( C ) A．F甲＝F乙，p甲＝p乙 B．F甲＞F乙，p甲＞p乙 C．F甲＝F乙，p甲＞p乙 D．F甲＜F乙，p甲＜p乙
知识点 2 浮力的应用
长风破浪
航空母舰
潜水艇
热气球
密度计
1. 轮船 (1)工作原理：轮船是利用物体__漂__浮___在水面的原理
工作的。 (2)利用把密度比水大的钢材制成__空__心___的使它排开
更多的水，增大可利用的__浮__力____。 (3)轮船在河里和海里都处于漂浮状态，因而所受浮
力__相__等____，根据阿基米德原理，它在海水里比 在河水里浸入的体积___小____。
船排开河水的体积：
V排＝F浮水 g=1.0
103
107 N kg/m3

10N/kg
＝103
m3。
2 测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，
待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。图乙和图丙 是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做 成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立 在液体中，由观察到的现象可以判断哪杯液体的密度大。 说出你的理由。
2 【中考·永州】2012年11月，我国自行研制的舰 载多用途歼－15战斗机，首次成功起降在中国第 一艘航空母舰“辽宁舰”上，歼－15战斗机飞离 航母时相对于航母是___运__动___的，当它飞离航母 后，航母受到的浮力将__变__小____(填“变 大”“不变”或“变小”)。
1 知识小结
浮沉条件
船总是漂浮在水面上，一艘船从河里驶向大海，它受 到的重力大小_不__变___(变大、变小、不变)；它受到的 浮力大小 _不__变__(变大、变小、不变)；都_等__于__(大于、 等于、小于)船受到的重力；它排开水的体积_变__小__ (变大、变小、不变)；轮船是下沉些还是上浮些？ 上浮一些
河水
海水
易错点：错误认为漂浮时重力小于浮力
1 排水量为1 000 t的轮船在河水中航行，满载时船及 所装货物总共有多重？所受河水的浮力是多少牛？
如果河水密度为1×103kg/m3，船排开河水的体积 是多少立方米？ g取10 N/kg。
解：满载时船及所装货物的总重：
G＝F浮＝m排g＝106 kg×10 N/kg＝107 N；
潜水艇 水中蛟龙
潜水艇沉入水中 潜水艇浮出水面
潜水艇(改变自重，体积不变) 1. 潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变自身的重力来
实现(但它的体积不发生改变) 2. 潜水艇自身重力的改变取决于水舱内充水或放水的
多少。
热气球
气袋
吊篮
喷嘴
喷嘴点火加热,袋内空 气受热膨胀,排开气体 的体积增大，浮力增 大,浮力大于重力时, 气球上升。
F浮 悬浮
G
当F浮＝G时, 即二力平衡，此时物体将静止在液体 中任意深度的位置称为悬浮。
前提：物体完全浸没 即V排=V物
F浮 下沉
G 当F浮＜G时，合力方向竖直下，物体在液体中向下 运动称为下沉。
前提：物体完全浸没 即V排=V物 F浮
上浮 G 当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体在液体中向 上运动称为上浮。
像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？
撞上冰山后， “泰坦尼克”号为什么会沉没？
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
知识点 1 物体的浮沉条件
在水里，许多东西能浮在水面，比如乒乓球、木块， 石蜡等；也有许多东西沉到水底，比如石头、硬币、 橡皮等；那么物体的浮沉取决于什么呢？
思考：受到浮力相同的物体有些能浮在水面，有些却 沉入水底，这是为什么?
总结
本题用到条件分析法，即应用物体的浮沉条件来比较 不同物体受到浮力的大小。当影响浮力大小的两个因 素都不相同时，不能依据影响因素来比较物体在不同 情况下所受浮力的大小。这时可以先由浮沉条件分析 出不同情况下的浮力与物体自身重力之间的大小关 系，再比较浮力的大小。
1 小晴在清洗苹果和梨子时，发现苹果漂浮在水面，而 梨子却沉到水底，对此，她作出了如下推断，其中正 确的是( B ) A．梨子所受的浮力比重力大 B．梨子所受的浮力比重力小 C．苹果所受的浮力小于重力 D．苹果所受的浮力大于重力
故下沉；固体受到的浮力：F浮＝ρ盐水gV排＝1.1×103 kg/m3×10 N/kg×0.000 12 m3＝1.32 N；容器底部对
它的支持力：F＝G－F浮＝1.8 N－1.32 N＝0.48 N。
5 一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t，体积为 1 500 m3。当装入多少货物时，气艇能够悬浮在 空中？空气的密度为1.29kg/ m3。
8 【中考·菏泽】新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图 所示。两只鸡蛋的体积分别是VA、VB，质量分别 是mA、mB，两只鸡蛋受到的浮力分别为：FA＝ __m__A_g___，FB＝___ρ_g_V_B______(已知水的密度为ρ)。
9 如图所示，潜水艇在水中处于悬浮状态，此时其 所受浮力与重力的大小关系为F浮__＝____(填 “＞”“＜”或“＝”)G。当压缩空气将水舱中的水排 出一部分时，潜水艇将___上__浮___(填“上浮”“下沉” 或“悬浮”)。
9
10
11
12
13
14
15
16
知识点 1 物体的浮沉条件
1．物体的浮沉与F浮、G和ρ物、ρ液的关系：。
＝
＝
＝
返回
2. 比较ρ物与ρ液来判断物体的浮沉，要求物体是质地均 匀的___实__心___(填“实心”或“空心”)物体；否则，
应求出物体的平均密度，再比较两者之间的关系。
3．(中考·泰州)一物体质量为90 g，体积为100 cm3，现将
结论：物体的浮沉与物体的重力的大小有关。 思考：为什么重力相同的物体有些浮在水面，有些却
沉入水底? 结论：物体的浮沉还与物体受到的浮力的大小有关；
排开的体积越大，所受到的浮力越大。
实验告诉我们，物体浸没在液体中时，究竟是浮还是 沉，是由该物体在液体中所受浮力和重力之间的大小 关系决定的。
前提：物体完全浸没 即V排=V物
解：丙杯中液体的密度大；因为密度计总是漂浮的，
因此同一支密度计不论在哪种液体中受到的浮力都等
于自身的重力；由图可知：密度计在丙杯中排开液体
的体积较小，由公式ρ液＝ 密度较大。
F浮 gV排
可知：丙杯中液体的
3 某一木块的体积为 200 cm3，密度为0.8×103 kg/ m3。
把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水
g 10N/kg
6 油漂浮在静止的水面上，说明油的密度 _小__于____ (填“大于”“等于”或“小于”)水的密度，一实 心物体刚好能悬浮在水中，将此物体放入足够多 的油中时，物体将___下__沉___(填“漂浮”“上 浮”“悬浮”或“下沉”)。
7 2015年6月1日，由南京驶往重庆的“东方之星” 旅游客轮突遇龙卷风发生翻沉。经过多方营救， 截至6月3日，已有14人获救。其中，张辉依靠救 生圈在湍急的江水中漂流了10多个小时，终于在 岳阳获救。张辉在江水中漂流时，他与救生圈的 总重力___等__于___(填“大于”“等于”或“小于”) 所受总浮力。
物体都处于平衡状态，F浮＝G物
2 易错小结
【中考·临沂】“蛟龙号”载人潜水器于2016年5月18日 在西北太平洋完成该海域的第三次科学应用下潜。 “蛟龙号”潜水器漂浮在海面上时，其受到的重力 __等__于____(填“大于”“等于”或“小于”)浮力；当“蛟龙号” 下潜至5 000 m深处时，受到海水的压强是__5_×__1_0_7_Pa。 (ρ海水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
【例1】如图所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于 水面；把它放入另一种液体中，它却沉入底部。则 在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比 较( A ) A．在水中受到的浮力较大 B．在液体中受到的浮力较大 C．受到的浮力一样大 D．无法比较浮力大小
【导引】 在水中处于漂浮状态，说明玩具青蛙在水中受到的浮 力等于它自身的重，即F浮水＝G；放入另一种液体中时 处于下沉状态，则此时的浮力小于玩具青蛙的重，即 F浮＜G。因此，F浮水＞F浮。
中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体
积有多大？
解：因为木块的密度小于水的密度，因此木块在水中
静止时一定是漂浮的，浸在水中的体积：
V＝
F浮 = G = 木 gV水 水g 水g 水g
=
0.8

103kg/m3 0.0002m3 1.0 103 kg/m3
＝1.6×10－4 m3。
物体的浮沉条件 前提：浸没在液体中的物体
当F浮＝G时，即二力平衡此时物体将悬浮。 当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下沉。 当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上浮。
物体漂浮时，F浮＝G， 且V排 < V物
知识拓展：
你知道吗？
当ρ液<ρ物时，必有F浮<G物，物体在液体中下沉。 当ρ液=ρ物时，必有F浮=G物，物体可以悬浮在液体中。 当ρ液>ρ物时，必有F浮>G物，物体在液体中上浮。最终 悬浮。
4 体积为120 cm3的一块固体，重1.8 N，放在密度
为1.1×103 kg/ m3的盐水中为什么会下沉？当固
体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持
力有多大？ 解：固体的密度：ρ＝
G gV
=
1.8N 10N/kg 0.00012m3
＝1.5×103 kg/m3，因为固体的密度大于盐水的密度，
解：飞艇受到的浮力：F浮＝ρgV排＝1.29 kg/m3× 10 N/kg×1 500 m3＝1.935×104 N；
飞艇的重力：G＝mg＝1.5×103 kg×10 N/kg＝
1.5×104 N；
货物的重力：G′＝F浮－G＝1.935×104 N－1.5× 104 N＝4.35×103 N。 因此货物的质量m′＝ G = 4.35 103 N ＝435 kg。
F浮 漂浮
G
物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮逐渐减少， 到F浮=G时，物体静止在液面上称为漂浮。
此时 V排 < V物
思考：漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？ 共同点： 1. 在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在
液面以下的任何位置；漂浮是静止在液面上的任何 位置)。 2. 物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力。 不同点： 漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整物体浸没在 液体中。
【例2】小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将 它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情 形如图所示，下列说法正确的是( C ) A．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 B．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 C．乙杯液体的密度较大 D．甲杯液体的密度较大
【导引】
用密度计测量不同液体的密度，密度计处于漂浮状 态，密度计受到的浮力总等于密度计的重，浮力大 小不变。测量时，密度计若浸入越深，表明该液体 的密度越小。
1. 物体的浮沉条件：
浮沉状况 漂浮 上浮 悬浮 下沉
比较F浮与G物 F浮＝G物 F浮＞G物 F浮＝G物 F浮＜G物
2. 辨析漂浮与悬浮：
比较ρ物与ρ液 ρ物＜ρ液 ρ物＜ρ液 ρ物＝ρ液 ρ物＞ρ液
比较 不同点 相同点
悬浮
漂浮
物体静止在液体内部 物体静止在液体表面
V排＝V物
V排<V物
ρ液＝ρ物
ρ液>ρ物
10 如图所示，我国自行研制的飞艇悬浮在北京奥运会 赛场上空，成为北京奥运会的一道亮丽的风景。图 中飞艇自重1.2×104 N，所携设备重8 000 N，则其 受到空气的浮力为__2_×__1_0_4 _ N。
第十章 浮力
3.1 物体沉浮条件及应用 第1课时 物体沉浮条件及应用
1
2
3
4
5
6
7
8
它浸没在水中，物体所受的浮力为___1_____N；松手
后，物体将会___上__浮___(填“上浮”“下沉”或“悬
浮”)，最终静止时物体排开水的质量为__9_0_____g。