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第3节 水的浮力
（第3课时）
浙教版 八年级上
教材解析
【核心概念】
【学习内容与要求】
本课时内容在编排上重视科学知识在生活、生产中的应用，教材列举了一系列的例子来说明物体浮沉的条件以及浮沉条件的应用，这有利于激发学生的学习兴趣并能充分体现科学知识的作用。
3.1 力是改变物体运动状态的原因
⑩通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件，并解释生产生活中的有关现象。
3.物质的运动与相互作用
创设情境
鸡蛋的浮沉：
为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢？物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的？
探究实践
力和运动的关系：
F浮
G
F浮下沉
F浮
G
F浮=G
悬浮
停在液体内的任何深度
最终沉底
F浮
G
F浮>G
上浮
竖直向上运动
物体的浮沉取决于它所受到的重力和浮力的大小关系。
物体完全浸没在液体中。
探究实践
上浮的物体最终会处于什么状态？
上浮的物体露出液面后，浮力会减小。当浮力等于重力时，物体就漂浮在液面上。
F浮
G
F浮
G
F浮>G
上浮
F浮=G
漂浮
上浮到最终
静止在液面
探究实践
在平衡力的作用下静止不动；漂浮与悬浮的物体，浮力等于重力。
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是物体完全浸没在液体中。
思考与讨论
不同点：
G
F浮
F浮
G
漂浮
悬浮
共同点：
探究实践
1.请根据物体浮沉的条件，对图 1-20 中鸡蛋的浮沉状况作出解释。
思考与讨论
鸡蛋在液体中的沉浮
鸡蛋受到的重力是一定的，由于三种情况下，水中的含盐量不同，盐水的密度也就不同，根据阿基米德原理F浮=ρ液 g V排液可知，鸡蛋在不同浓度的盐水中受到的浮力不同。
F浮(N)
t(s)
0
G
请画出F浮随时间t变化的图像。
探究实践
思考与讨论
2.一个实心的物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度的关系，对物体的浮沉作出判断？试推导出这些关系。
F浮 = ρ液 V排 g
G =m物g=ρ物 V g
浸没时：V排 = V物
下沉：F浮< G
ρ液gV排<ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ液<ρ物
上浮：F浮> G
ρ液gV排>ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ液>ρ物
悬浮：F浮= G
ρ液gV排=ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ液=ρ物
漂浮是上浮的最终状态，密度关系：
物体的浮沉条件：
F浮＞G
F浮＜G
F浮
F浮＜G
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
浮沉条件
密度关系
受力图示
F浮
G
F浮＞G
F浮
G
F浮＜G
F浮
G
F浮＝G
F浮
G
F浮＝G
F浮
G
F浮＜G
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
探究实践
[例题]一个体积为45分米3、质量为46.35千克的密封铁箱，不慎掉入海里。它将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或是上浮到海面？如果这只铁箱掉在河里，又将如何？（已知海水的密度为 1.03×103千克/米3）
解 ：
铁箱受到的重力
G = m g
=
46.35千克 ×9.8牛 / 千克
454.23牛
=
根据阿基米德原理，当铁箱完全浸没在海水中时受到的浮力为 ：
F浮 =ρ海水gV排水
=
1.03×103千克 / 米3×9.8牛/千克×45×10-3米3
=
454.23牛
探究实践
根据物体浮沉的条件，因为 F浮 =G，所以铁箱将悬浮在海水中。
如果铁箱是掉在河水中，因为河水的密度比海水小，可见铁箱完全浸没在河水中时受到的浮力要小于454.23牛，即小于铁箱受到的重力，所以铁箱将会下沉到河底。
答：铁箱将会悬浮在海水中。若是掉在河水中，铁箱将会沉入河底。
探究实践
[变式】将一边长为0.1米的实心正方体缓慢放入盛满水的烧杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6千克的水。
(g取10牛/千克，ρ水＝1.0×103千克/米3)
(1) 正方体受到的浮力为 。
(2)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮还是沉底，通过计算判断依据。
（1）正方体的浮力F浮＝G排=m排g=0.6千克×10牛/千克=6牛
（2）V排=
F浮
ρ液g
6N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=
=
0.6×10-3m3
因为V排 V物
所以漂浮。
物体的浮沉是一个常见的现象，生活中有大量的现象都可以用物体浮沉的条件作出解释。
你见过煮汤圆或饺子的情景吗？当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底。而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面（如图1-22）。这是为什么？
刚放入水中时
F浮下沉
煮熟时体积增大
F浮>G物
上浮
F浮=G物
漂浮
迁移应用
1.一小球的重力为5 N、体积为5×10-4 m3,将它浸没在水中时,小球所受浮力为 N(g取10 N/kg),浮力的方向是 的。放开手后,小球将 (填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
5
竖直向上
悬浮
2.质量都是1 kg的青椒和西红柿,漂浮在同一盆水中,它们所受浮力的大小关系是( )
A.青椒受到的浮力大
B.青椒和西红柿受到的浮力相等
C.西红柿受到的浮力大
D.条件不足,无法比较
B
迁移应用
3.小丽同学在做鸡蛋沉浮的实验时,用适当浓度的盐水使鸡蛋正好悬浮,如图所示。那么下列操作中出现的现象和原因的解释,正确的是( )
A.向盐水中加一些盐,鸡蛋将下沉;原因是鸡蛋所受重力大于浮力
B.向盐水中加一些盐,鸡蛋将上浮直至漂浮,该过程中鸡蛋
所受浮力一直不变
C.向盐水中加一些清水,鸡蛋将下沉;原因是液体的密度减
小,鸡蛋所受浮力减小
D.向盐水中加一些清水,鸡蛋将上浮直至漂浮,该过程中鸡蛋所受浮力一直不变
C
迁移应用
4.一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两种液体中所受浮力大小分别是F1和F2,则( )
A.ρ1>ρ2 F1>F2 B.ρ1<ρ2 F1C.ρ1<ρ2 F1=F2 D.ρ1>ρ2 F1=F2
D
5.油漂浮在静止的水面上,说明油的密度 (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,则将此物体放入足够多的油中时,物体将 (填“漂浮”“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
小于
下沉
板书设计
ρ液＞ ρ物
浮力与重力关系
当 F浮 =G 时：悬浮或漂浮
当 F浮＞G 时：上浮
当 F浮＜G 时：下沉
浮力与密度关系
漂浮：
悬浮：
沉底：
ρ液＜ ρ物
ρ液 = ρ物
物浮沉的条件
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第3节 水的浮力（第3课时）
考试这样考
题型一 力与运动关系认识物体的浮沉
角度1：保持重力不变，改变浮力，探究物体的浮沉
1.在研究物体的浮沉条件及其应用的实验中，将一只鸡蛋放在一杯水中浸没，向水中不断加
盐，直至盐不能再溶解为止．鸡蛋受到的浮力F随盐水密度ρ变化的图象如图所示。（已
知ρA=ρ水）
（1）从烧杯侧面观察水中的鸡蛋，所看到的是鸡蛋正立的放大的 （填“实”、
“虚”）像。
（2）当盐水的密度小于ρB时，鸡蛋受到浮力 鸡蛋受到的重力，处于 （填“漂
浮”、“悬浮”或“沉底”）状态。
（3）在盐水的密度由ρB当增大到ρC的过程中，鸡蛋受到的浮力 （填“变大”、
“变小”或“不变”）。
（4）若实验中鸡蛋受到最大浮力为F0，则实验过程中鸡蛋受到的最小浮力F＝ 。
角度2：保持浮力不变，改变重力，探究物体的浮沉
2.在学习了浮力的有关知识后，甲、乙两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行
了探究。他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中，松手后，发现萝卜要上浮直至漂浮在水
面上（如图A所示）。为了使漂浮的萝卜沉下去，两同学分别进行了实验：
甲：将一根铁钉全部插入萝卜中（如图B所示），将萝卜浸没水中松手，发现萝卜
沉入水底。
乙：也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中（如图C所示），将萝卜浸没水中
松手，发现萝卜也沉入水底。
请回答下列问题：
（1）从物体受力的角度看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变 的大小。
（2）结合两位同学的实验目的、过程及现象，可以得出的结论是： 。
（3）虽然两同学的实验结果基本一致，但老师认为甲同学的方法更科学。你认为老师这
样评价的主要理由是 。
题型二 密度关系认识物体浮沉
3.将一个悬浮在水中,密度均匀的立方体竖直方向截成一大一小两块,则这块物体将（ ）
A.大块上浮小块下沉 B.大块下沉，小块上浮 C.两块都上浮 D.两块都悬浮
4.把重为5N，体积为600cm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正
确的是（ ）
A.物体漂浮F浮＝6N B.物体悬浮F浮＝5N
C.物体漂浮F浮＝5N D.物体沉在水底F浮＝5N
5.如图所示，已知鸡蛋的质量为55克，体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底（图甲）；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮（图乙）；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮（图丙）。下列说法正确的是（ ）
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B.图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙
题型三 学科综合
6.为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：天平、烧杯、金属块、细线、水及其
他简单辅助器材．实验步骤如图：（g取10N/kg、ρ蜡＜ρ水）
（1）金属块的重力为 牛。
（2）金属块浸没在水中时排开水的体积为 厘米3。
（3）用公式F浮=ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为 牛。
（4）比较金属块浸没时浮力和重力大小，可知金属块浸 没在水中时会 （填“上
浮”、“悬浮”或“下沉”）。
（5）用此方案探究蜡块浮沉条件，需改进之处是 。
题型四 拓展创新
7.李老师在学校的物理社团活动中，组织学生制作“浮沉子”。
器材：塑料瓶1个(含瓶盖)，吸管1根，回形针1枚，剪刀1把，烧杯1只，适量水。
制作与原理:
（1）剪一小段吸管，长约3厘米，再对折，将回形针套进对折的吸管管口，使吸管不
会张开，就完成了浮沉子，如图甲，吸管受力能对折说明 。
（2）将烧杯装水，把做好的浮沉子轻轻放入，调整浮沉子，使浮沉子漂浮在水面上，只
露出水面一点点如图乙，此时浮沉子受到的重力、浮力分别为G1和F1；在塑料瓶
中装水(接近瓶盖下沿)，把调好的浮沉子放进塑料瓶里，盖紧盖子，用手挤压瓶子，
可以看到浮沉子下沉并能悬浮在图丙中的位置，此时浮沉子受到的重力、浮力分别
为G2和F2，则G1 F1 ，F1 F2 (选填“＞”、“＜”或“＝”)。
（3）在制作过程中，小陈同学盖紧了盖子，用很大的力也未能使浮沉子下沉．老师说，
你轻轻地摇晃几下瓶子，再用力试试．果然，小陈轻轻地摇晃了几下瓶子后，微微
用了点力就使浮沉子下沉了，摇晃后浮沉子易于下沉是因为 。
能力提升训练
1.两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，
大石块下沉，受到浮力大的是（ ）
A.小木块 B.大石块 C.一样大 D.不能确定
2.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中，
有90g水溢出，则（ ）
A.物块会浮在水面上 B.物块会悬浮在水中
C.物块会沉入盆底 D.不能据此判断出物块的沉浮
3.俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉．对此现象，下
列说法正确的是（ ）
A.西瓜的密度比李子的密度大 B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力
C.李子下沉过程中所受水的压强不变 D.李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变
4.小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中，盐水密度分别为ρ甲、ρ乙，
鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙，则下列关系正确的是（ ）
A.ρ甲＞ρ乙 F甲＞F乙 B.ρ甲＜ρ乙 F甲＜F乙
C.ρ甲＞ρ乙 F甲=F乙 D.ρ甲＜ρ乙 F甲=F乙
5.相同的柱形容器内分别盛有不同液体。将两个完全相同的物体浸
入液体中，当物体静止后两液面刚好相平，如图所示,则下列判断中正确的是（ ）
A.容器对地面的压力F甲>F乙
B.液体密度ρ甲<ρ乙
C.液体对容器底部的压强p甲=p乙
D.物体排开液体的质量m甲6.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始
上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（ ）
A.在露出水面之前，木块所受浮力不变
B.在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
7.一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态如图所示。现用手轻轻向下推
一下气球，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（ ）
A.加速向下运动 B.匀速向下运动
C.减速向下运动 D.仍然处于静止状态
8.如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球在水中恰好悬浮。经研究发现水
的密度随温度的变化如图乙所示，现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水的温度下
降到0℃的过程中，假设小球的体积始终不变，
关于小球的浮沉情况判断正确的是（ ）
A.先下沉然后上浮
B.浮力变小，一直下沉
C.先上浮然后下沉
D.浮力变大,，一直上浮
9.如图所示，为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、
金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材。
（1）探究金属块的下沉条件。实验中，他们用两种方法测量了物体受到的浮力。
方法1：称重法。测量过程及示数如图甲所示，则金属块所受的浮力为 N。
方法2：阿基米德原理法。测量过程与示数如图乙所示，读出排开水的体积，根据
F浮=G排=ρ水V排g可计算出浮力为 N。
（2）探究木块上浮的条件。要测量木块浸没时的浮力，你准备选用上述两方法中的方法
（选填“1”或“2”），并简要说明操作中还应采取的措施： 。
10.如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5 mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：
（1）当t=140s时，物块M在水中处于 （填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。
（2）当=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？
（3）图乙中a的值是多少？
参考答案
考试这样考
1.(1)虚;(2)沉底;(3)不变;(4)ρAF0/ρB
2.（1）重力；
（2）在浮力一定的条件下，物体的上浮或下沉与物体的重力有关；
（3）甲同学将铁钉全部插入萝卜中，在改变重力时控制浮力保持不变
3.D 4.C 5.B
6.( 1)0.524; (2)20;(3)浮力;0.2;(4)下沉;(5)用细针压蜡块使其全部浸没。
7.力可以使物体发生形状 = ＜ 浮沉子的质量变大
能力提升训练
1.B 2.C 3.D 4.D 5.A 6.C 7.A 8.C
9.（1）0.2；0.2；（2）2；用细铁丝将木块完全压入水中，测出完全浸没时受到的浮力。
10.（1）漂浮 （2）15N （3）8
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