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第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
2. 科学探究：
物理观念：
通过实验活动，了解物体上浮下沉的原理。
经历探究物体的浮沉条件，提升学生设计、收集和处理实验信息的能力；
用浮沉条件解释生活中的现象，提高应用知识解决实际问题的能力，培养学生应用所学知识为社会服务的意识；
3. 科学态度：
我们都知道，把铁块扔水里会沉底；潜水艇这么一个庞然大物，却能自由地上浮与下沉。
它是怎样在水中实现浮沉的呢？
把一个物体丢在足够深的水中，当物体静止时，这个物体会有几种状态？
1.物体在液体中静止时的三种状态：漂浮、悬浮、沉底
漂浮
悬浮
沉底
潜水艇悬浮在海水中
石块在水中沉底
轮船漂浮浮在海面上
2.浮沉条件（比较受力）
以浸在水中的鸡蛋为例分析：
鸡蛋浸入水中时，受到重力G与浮力F浮两个力
F浮
G
2.浮沉条件（比较受力）
①若F浮>G ：
F浮
G
F浮
G
上浮
最终漂浮在水面上
漂浮时：F浮=G
2.浮沉条件（比较受力）
②若F浮=G ：
悬浮时：F浮=G
F浮
G
鸡蛋会静止在水中，处于悬浮状态；
2.浮沉条件（比较受力）
③若F浮＜G ：
F浮
G
F浮
G
下沉
F支
沉底时： F浮=G-F支
例1：一个苹果的质量为140g，体积为1.8×10-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为 N（g取10N/kg）；松手后苹果将 （选填“上浮”“下沉”或“悬浮”）。
1.8
上浮
例2： 把体积为2×10-3 m3 、重为12 N的物块投入足够深的水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10 N/kg)( )
A．漂浮，F浮＝20 N B．漂浮，F浮＝12 N
C．沉底，F浮＝20 N D．沉底，F浮＝12 N
B
例3：一个重为12N的实心球挂在弹簧测力计下，当球一半体积浸入水中时，测力计示数为5N。把球从弹簧测力计上取下并投入水中静止时，物体受到的浮力（ ）
A．5N B．7N C．14N D．12N
D
3.浮沉条件（比较密度）
F浮 ＞ G
ρ液V排g ＞ ρ物V物g
ρ液 ＞ ρ物
物体浸没 V排 = V物
上浮
F浮
G
物体上浮
1.上浮
ρ物 ＜ ρ液
漂浮
F浮 ＝ G
ρ液V排g = ρ物V物g
ρ液 = ρ物
物体浸没 V排 = V物
悬浮
F浮
G
2.悬浮
3.浮沉条件（比较密度）
ρ物 = ρ液
悬浮
F浮 ＜ G
ρ液V排g ＜ ρ物V物g
ρ液 ＜ ρ物
物体浸没 V排 = V物
下沉
F浮
G
3.下沉
3.浮沉条件（比较密度）
物体下沉
ρ物 ＞ ρ液
沉底
上浮
悬浮
下沉
F浮
F浮
F浮
G
G
G
上浮 悬浮 下沉 漂浮
F浮 ＞ G F浮 ＝ G F浮 ＜ G F浮 ＝ G
ρ物 ＜ ρ液 ρ物 ＝ ρ液 ρ物 ＞ ρ液 ρ物 ＜ ρ液
F浮
G
4.漂浮、悬浮的比较
（1）相同点：
①悬浮是物体完全浸没在液体中。 V排＝V物；对于实心物体： ρ物＝ρ液。
②漂浮是部分浸没，V排
F浮
G
（2）不同点：
都是静止的平衡状态，F浮＝G物。
例4：如图所示，木头、鱼、水底的石头均处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．鱼的密度大于水的密度
B．木头受到的浮力大于它自身的重力
C．鱼受到的重力等于它排开水的重力
D．石头受到的浮力等于它自身的重力
C
例5：把一个材质均匀的正方体，分别投入A、B、C三种液体中，静止后的状态如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在A液体中正方体受到浮力最大
B．三种液体中C液体密度最接近正方体的密度
C．三种液体中的B密度最大
D．正方体的密度大于三种液体中的任意一种
B
1.轮 船
（1）工作原理：
利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。F浮=G
（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量。
F浮 = G排
F浮 = G总
G排= G总
m排= m总
轮船漂浮
阿基米德原理
2.潜水艇
（1）原理：
（2）方法：潜水艇体积不变，浸没在水中时浮力也不变。通过水箱的充水或排水来改变自身的重力,实现上浮和下沉。
靠改变自身重力上浮和下潜。
3.气球和飞艇
(1) 原理：内部充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），使浮力大于重力而升空。
(3)飞艇：通过改变自身体积，从而改变排开气体的体积实现上升和下降。
(2)氢气球利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力。
4.密度计
（1）工作原理：密度计漂浮在被测液体中，F浮＝G ，浮力大小不变。
（2）密度计漂浮在液体中，F浮=G物且不变，利用阿基米德推导式F浮=ρ液gV排，ρ液改变，V排改变，从而可以比较ρ液的大小，且可以读数。
（3）刻度分布特点：上面刻度小，下面刻度大。
例6： 关于浮力的应用下列说法中错误的是（ ）
A．轮船是通过空心的办法增大排开水的体积来增大浮力的
B．潜水艇是通过改变自身重力来实现沉浮的
C．热气球是通过填充比空气密度小的气体来实现上浮的
D．密度计是根据在不同液体中受到的浮力大小不同来测量液体密度的
D
例7：2022年4月23日是中国人民解放军海军成立73周年纪念日，央视报道了海军的第二艘075两栖攻击舰，第三艘正在海试，排水量是4万吨级的075两栖攻击舰提升了我国海军的两栖作战能力。下列说法正确的是（ ）
A．075满载时受到的浮力是40000N
B．随着吃水深度增加，船底受到水的压强增大
C．075从长江驶入大海，吃水深度不变
D．舰艇受到的浮力大于重力，所以漂浮在水面
B
这节课你收获了哪些知识
1.完成动手动脑学物理；
2.完成同步练习册；
