資源簡介

9.3 物體的浮與沉
課前預習
物體的浮沉條件
1、物體所受重力與浮力大小對物體浮沉的影響：
當F浮當F浮=G時，合力為 ，物體處于 或 狀態；
當F浮>G時，合力方向 ，物體 。
2、物體密度與液體密度大小對物體浮沉的影響： 　
當 ρ液<ρ物時，物體 ；
當ρ液=ρ物時，物體處于 或 狀態；
當ρ液 >ρ物時，物體 。
二、浮沉條件的應用
1.密度計：
原理：利用 來進行工作,密度計工作時F浮 G。
刻度：上面讀數 ，下面讀數 。
2.鹽水選種：
把種子放入濃度適宜的鹽水中，干癟、蟲蛀的種子由于密度 鹽水的密度而會 直至 ；飽滿的種子由于密度 鹽水的密度而會下沉到容器底部。
3.潛水艇：
工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變 來實現的。
知識精講
一、物體的浮沉條件
1.浸沒在液體中的物體受到豎直向下的重力G和豎直向上的浮力F浮。而物體的運動狀態取決于受力情況，物體的浮沉就取決于它所受的浮力與重力的關系。
2.物體所受浮力與重力對物體浮沉的影響：
如圖甲，當F浮如圖乙或圖丁，當F浮=G時，合力為零，物體處于懸浮或漂浮狀態；
如圖丙，當F浮>G時，合力方向豎直向上，物體上浮。
3.物體密度與液體密度大小對物體浮沉的影響： 　
當 ρ液<ρ物時，物體下沉；
當ρ液=ρ物時，物體處于懸浮或漂浮狀態；
當ρ液 >ρ物時，物體上浮。
二、浮沉條件的應用
1.密度計：
原理：利用物體的漂浮條件來進行工作,密度計工作時F浮=G。
構造：管下部玻璃泡內的小鉛丸能使密度計直立在液體中。
刻度：上面讀數小，下面讀數大。
2.鹽水選種：
把種子放入濃度適宜的鹽水中，干癟、蟲蛀的種子由于密度小于鹽水的密度而會上浮直至漂浮；飽滿的種子由于密度大于鹽水的密度而會下沉到容器底部。
3.潛水艇：
工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現的。
4.熱氣球：
工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的熱空氣。
5.輪船：
工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。
排水量：輪船滿載時排開水的質量。
即：m排﹦m船＋m貨
由排水量m 可計算出：排開液體的體積V排= ；排開液體的重力G排 = m g ；輪船受到的浮力F浮= mg 輪船和貨物共重G=mg 。
【易錯點】
1.密度均勻的物體懸浮（或漂浮）在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂浮）。
2.冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變，
冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。
【規律總結】
1.物體在液體中的五種狀態
狀態 上浮 下沉 懸浮 漂浮 沉底
受力分析
F浮與G物 的關系 F浮>G物 F浮ρ液與ρ物 的關系 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液>ρ物 ρ液＜ρ物
V排與V物 的關系 浸沒時，V排＝V物； 露出液面的過程中，V排物體的 狀態 處于動態(運動狀態不斷改變)，受非平衡力作用 可以停留在液體的任何深度處 是“上浮”過程的最終條件 是“下沉”過程的最終狀態
處于靜態，受平衡力
2.漂浮問題“五規律”：
規律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；
規律二：同一物體漂浮在不同液體里，所受浮力相同；
規律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積小；
規律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；
規律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力
考點分析
考點一、物體浮沉條件
例1、有關物體浮沉的下列說法中，正確的是
A．當物體漂浮時，它所受的浮力大于它的重力
B．當物體上浮時，它所受的浮力大于它的重力
C．當物體懸浮時，它所受的浮力小于它的重力
D．當物體下沉時，它所受的浮力等于它的重力
【總結升華】
當F浮當F浮=G，物體漂浮或者懸浮，物體漂浮時，重力減小，浮力減小；
F浮>G，物體上浮，上浮到漂浮的狀態。
真題演練1、（20羅莊羅莊期末5題）長江上，一艘滿載貨物的輪船在卸完一半貨物后，該艘輪船（　　）
A. 會浮起一些，所受浮力變小 B. 會浮起一些，所受浮力變大
C. 會下沉一些，所受浮力變大 D. 會始終漂浮，所受浮力不變
考點二、物體浮沉的應用
例2、在三個相同的燒杯里裝入質量相等的甲、乙、丙三種不同的液體，把一支裝有適量鐵砂的平底試管先后放入這三個燒杯中，靜止后如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．試管在甲液體中受到的浮力最大
B．甲液體的密度最大
C．丙液體對燒杯底部的壓強最小
D．試管在三種液體中排開液體的重力一樣大
【總結升華】
密度計原理：同一密度計在不同液體中都處于漂浮狀態，F浮=G，浮力都相同，排開液體體積大的液體密度小；
潛水艇原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現的，浸沒時浮力不變。
真題演練2、（23羅莊區期中16題）在木棒的一端纏繞幾圈細銅絲，制成一支簡易液體密度計，將其先后放入盛有甲、乙兩種液體的相同燒杯中，處于靜止狀態，如圖所示。若密度計在甲、乙液體中所受浮力
分別是 F 甲、F 乙，甲、乙兩種液體的密度分別是ρ 甲 、ρ 乙 ，則（ ）
A.F 甲＞F 乙
B.F 甲＜F 乙
C.ρ 甲 ＞ρ 乙
D.ρ 甲 ＜ρ 乙
真題演練3、（23羅莊期中19題）如圖，094 型戰略核潛艇潛艇是是我國自主研發的目前國內最先進的核潛艇是海軍的主要艦種之一。下列關于潛艇涉及的相關知識正確的是（ ）
A.核潛艇通過改變浮力大小來實現上浮和下沉
B.浸沒在水中的核潛艇上浮時，所受浮力會逐漸變大
C.浸沒在水中的核潛艇下潛時，所受浮力大于自身重力
D.潛艇浸沒在水中越深，受到水的壓強越大
考點三、密度壓強浮力的結合比較
例3、如圖所示，放在同一水平桌面上的兩個相同容器，分別盛有甲、乙兩種液體，現將同一木塊分別放入兩容器中，當木塊靜止時兩容器中液面相平。兩種情況相比，下列判斷不正確的是（　　）
A．木塊在甲液體中受的浮力較大
B．木塊受到的浮力一樣大
C．乙液體對容器底部的壓強較大
D．盛乙液體的容器對桌面的壓強較大
【總結升華】
物塊體積、液體深度、容器相同
同液不同物
物體所受浮力： Fa ＜ Fb
物體密度： ρa ＜ ρb
液體對容器底的壓強： p甲 = p乙
容器對桌面的壓力： F甲 = F乙
同物不同液
物體所受浮力： Fa = Fb
液體密度： ρ甲 ＞ ρ乙
液體對容器底的壓強： p甲 ＞ p乙
容器對桌面的壓力： F甲 ＞ F乙
真題演練4、（23羅莊期中15題）將兩個完全相同的小球分別放入裝有不同液體的甲、乙兩燒杯中，球靜止時兩燒杯液面相平，如圖所示。下列判斷正確的是（ ）
A.甲燒杯中液體的密度大
B.乙燒杯中，小球受到的浮力較大
C.甲燒杯中，小球受到的浮力較大
D.乙燒杯中液體的密度大
真題演練5、（23羅莊期末7題）將同一小球先后放入裝有密度不同的液體的甲、乙兩容器中，靜止時兩容器中液面高度相同，如圖。則（ ）
A.甲容器中小球所受浮力大 B.甲容器中的液體密度較大
C.乙容器底部所受到液體的壓強大 D.乙容器中小球排開液體的質量大
隨堂練習
1、關于鐵球在水中的沉浮，有以下幾句說法，正確的是（　　）
A．懸浮在水中的鐵球一定是空心的 B．沉入水底的鐵球一定是實心的
C．凡是鐵球就會沉入水底 D．空心的鐵球一定漂浮在水面
2、我國的航母正按計劃進行各項科研試驗和訓練。如圖所示是中國航母“瓦良格”號訓練時的圖片，當飛機飛回航母后（　　）
A．航母將浮起一些，所受浮力減小 B．航母將下沉一些，所受浮力增大
C．航母將下沉一些，所受浮力減小 D．航母始終漂浮，所受浮力不變
3、沖泡茶葉時，一開始茶葉漂在水面上，過一段時間后又沉入水底。下列對茶葉的分析正確的是（　　）
A．茶葉漂浮時，重力小于浮力 B．茶葉沉底時，重力大于浮力
C．茶葉下沉時，重力小于浮力 D．茶葉上浮時，重力等于浮力
4、同一密度計分別漂浮在濃鹽水、水、煤油中時（ρ濃鹽水＞ρ水＞ρ燃油），密度計所受的浮力（　　）
A．在濃鹽水中最大 B．在水中最大
C．在煤油中最大 D．在三種液體中一樣大
5、把重6N，邊長為0.1m的正方體物塊投入足夠多的水中，當物塊靜止時，下列說法正確的是（g取10N/kg）（　　）
A．物體在水中處于懸浮狀態
B．物體所受浮力為10N
C．物塊下表面所受水的壓強為1000Pa
D．物體在水中處于漂浮狀態，物塊的密度為0.6×103 kg/m3
6、我國載人潛水器蛟龍號下潛深度成功突破7000m，若它繼續下潛，在此過程中（　　）
A．所受浮力變大，壓強變大 B．所受浮力不變，壓強變大
C．所受浮力不變，壓強不變 D．所受浮力變大，壓強變小
7、兩個完全相同的容器中盛有甲、乙兩種不同的液體。把兩個完全相同的長方體a、b分別放入這兩種液體中，兩物體靜止時，液面相平，如圖所示。則下列判斷正確的是（　　）
A．兩物體受到的浮力FaC．兩容器底部受到液體的壓強p甲=p乙 D．兩物體底部受到液體的壓強pa=pb
8、將一個小球放入盛滿酒精的溢水杯中，靜止時，小球浸沒在酒精中，溢水杯中溢出10g的酒精。將這個小球放入盛滿水的溢水杯中，靜止時，小球漂浮在水中。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，g=10N/kg，則下列判斷正確的是（　　）
①若小球在酒精中沉底，它在酒精中所受浮力一定等于0.1N
②若小球在酒精中沉底，它在水中的排水體積一定等于10cm3
③若小球在酒精中懸浮，它在酒精中所受浮力一定大于0.1N
④若小球在酒精中懸浮，它放入水中后，溢水杯中一定溢出10g的水
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
9、關于物體的浮沉條件及應用實例，下列分析合理的是（　　）
A．密度計上標有刻度，其刻度示數從上到下是逐漸變小的
B．輪船在長江行駛過程中，期間若卸去部分貨物，則所受浮力變小
C．把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上，是通過改變自身重力實現的
D．要使潛水艇下沉，水艙應向外排水
10、懸浮在水中的潛水艇上浮至漂浮的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．懸浮時，若要上浮需向水艙充水
B．漂浮時，所受浮力等于重力
C．上浮過程中，所受浮力逐漸變大
D．上浮過程中，水對艇外底部壓力不變
11、一個空心鐵球重12牛，體積1分米3，將它浸沒在水中，它受到的浮力是___________牛，由于空心鐵球受到的重力_____________浮力，它在水中將_______________。
12、船從河里開到海里，（），船所受的浮力將___________________，船排開液體的質量_________________，排開海水的體積_______________排開河水的體積。
13、一重為0.4N的雞蛋先后放入甲、乙兩液體中，如圖所示，雞蛋在甲中懸浮，在乙中漂浮，則雞蛋在甲中受到的浮力為______N，甲的密度______乙的密度（選填“大于”、“小于”或“等于”）。
14、如圖所示，甲、乙兩個完全相同的玻璃缸裝滿了水，分別輕輕放入小鴨子和大鴨子，都處于漂浮狀態，若把兩個缸放到已調好的天平的兩個托盤上，穩定后天平將___________（選填“向甲缸傾斜”“向乙缸傾斜”或“不會傾斜”）；在甲玻璃缸中加入大量的鹽并待其充分溶解后，小鴨子受到的浮力將___________（選填“增大”“減小”或“不變”）。
15、在探究物體的“浮沉條件”時，小明先將裝滿水的溢水杯放在水平桌面上，再把一個質量為100g的物體投入溢水杯中，靜止時溢出了90g水。物體受到的浮力是______N；物體靜止時在水中______（選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”）；放入物體后，水對杯底的壓強______（選填“變大”、“變小”或“不變”），溢水杯對桌面的壓強______（選填“變大”、“變小”或“不變”）（g取10N/kg）。
16、如圖所示，在制作簡易密度計的活動中。
（1）在制作簡易密度計時選擇一根飲料吸管，在其下端加適當的配重，并將這一端封閉，是為了使吸管能　 　漂浮在液體中；
（2）測出吸管漂浮在水中時，浸入水中的深度H，水的密度用ρ水表示；若漂浮在其他液體中時，浸入液體的深度為h，則該液體的密度的表達式ρ液=　 　；
（3）在使用簡易密度計測量可樂的密度時，發現其浸入可樂中后，會有部分氣泡附著在吸管下端，此時測出的可樂密度將　 　（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；
（4）正確測量出可樂密度后，發現水與可樂密度所對刻度線距離太小，不易觀察。如果想讓簡易密度計上兩條刻度線之間的距離大一些，測量結果更精確，請你提出一條合理的改進措施：　 　。
17、如圖所示，一個體重為600N的人站在漂浮于水面的木筏上，木筏的體積為1m3，木筏的密度為0.5×103kg/m3。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）此時，木筏排開水的體積；
（2）木筏最多能承載幾個人？（假設每個人體重為600N）
18、如圖所示，有一體積為重為的木塊漂浮在水面上，已知，取。求：
（1）木塊所受浮力；
（2）木塊露出水面的體積；
（3）若在木塊的上方施加一個豎直向下的力，當為多大時，木塊恰好能全部沒入水中。

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