课件34张PPT。9.3 研究物体的浮沉条件1.知道物体的浮沉条件2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用3.知道密度计、潜水艇、热气球的原理神秘的“死海”
在亚洲西部，巴勒斯坦和约旦交界处，有一个“死海”。传说大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，下令处决俘虏来的奴隶。奴隶们被投入死海，并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。 观察下面几个物体的浮沉情况提问：物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？潜水艇时而浮于水面，时而潜入水底，有时又能停留在水中，其中的奥秘在哪里？我们用实验来研究。活动1: 让鸡蛋像潜水艇一样浮沉活动2: 探究物体的浮沉条件
我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图的实验来验证.小瓶上浮小瓶下沉小瓶静止F浮 ＞GF浮 ＜ GF浮 ＝ G结论：
1.物体在液体中的沉浮决定于物体所受的____力和____力
的大小．即通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。
2.当F浮＞G时，物体上浮
当F浮＜G时，物体下沉
当F浮＝G时，物体处于悬浮或者漂浮状态浮重水面G物F浮F浮G物下沉上浮两个过程：F浮＜ G物 物体下沉 F浮＞G物 物体上浮三个状态： F浮=G物 物体漂浮 F浮= G物 物体悬浮 F浮＜G物 物体下沉到水底G物F浮水面F浮G物G物F浮漂浮悬浮下沉到水底把铜块和木块浸没在水中，铜块沉入水底，木块漂浮在水面上。通过查阅密度表，你发现铜的密度、水的密度和木块的密度有什么关系？
那么，我们能否用比较物体的密度和液体的密度来判断物体在某种液体里是上浮，下沉还是漂浮？上浮:
F浮> G
ρ液gV排>ρ物gV物
V排=V物
ρ液>ρ物下沉:
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:
F浮= G
ρ液gV排=ρ物gV物
V排
ρ液>ρ物浮沉条件
(1) 漂浮 F浮=G V排ρ物
(2) 悬浮 F浮=G V排=V物 ρ液=ρ物
(3) 上浮 F浮>G V排=V物 ρ液>ρ物
(4) 下沉 F浮简单的说,浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的浮力和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。
悬浮与漂浮有何不同？
悬浮物体全部浸入;漂浮物体部分浸入。F浮 ＞G物F浮 ＜G物F浮 =G物F浮 =G物分析运动状态变化的过程分析平衡状态ρ液＞ρ物ρ液＜ρ物ρ液=ρ物ρ液＞ρ物ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度浮沉条件的应用（一）密度计
（1）密度计是一种什么仪器？
它的刻度有什么特点？
测量液体密度的仪器,刻度是上
小下大,上稀下密.
（2）密度计的工作原理是什么？
物体漂浮在液面上的条件F浮＝G
（3）密度计浸入液体中越深， 说明液体的密度是越大还是越小？
越小（二）盐水选种
是沉底的种子好还是浮在水面的种子好呢?
为什么?（三）潜水艇（四）热气球 热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关。当热气球的巨大气袋充满空气（忽略体积变化），用喷嘴加热气袋中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升了。孔明灯当孔明灯里的空气受热时，体积就会膨胀，但却只有一定限度的空间（孔明灯的容积），因此，多余的空气分子便会跑出孔明灯外（如视频），质量便减少，又因为密度＝质量／体积，体积不变，质量减小，孔明灯里的空气密度便跟着变小，孔明灯也就因此浮起飞上去了！浮筒打捞沉船浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。在用浮筒打捞法打捞沉船时，把一组浮筒拖到沉船的作业区,使它们灌满水并沉到水底。潜水员下水,用钢缆把浮筒与沉船栓住。接着，开动打捞船上的压气机，把空气压进这组浮筒，并将压力舱的海水排空，打捞浮筒产生的浮力使沉船浮出水面。这些浮筒就会带着沉船一起浮到水面。1.铁钉在水中下沉，是因为受到的浮力＿＿＿重力，在下
沉过程中，铁钉受到的浮力_____(选填“变大”“变小”
或“不变”)
2. 漂浮在水面上的皮球，用手将其慢慢压入水中的过程
中，皮球受到的浮力将＿＿＿，施加的压力将＿＿＿。
（选填“变大”“变小”或“不变”）
3.悬浮在液体中的物体受到的浮力与重力的关系是F浮
_____G物 ，那么液体的密度和物体密度会有什么关系呢？
ρ液_____ρ物（选填“大于”“等于”或“小于”）小于不变变大变大等于等于4.质量相等的甲、乙、丙三个实心球，放入某种液体中
静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F甲、F乙、F丙
之间的关系应为：F甲＿＿F乙＿＿F丙； 它们的密度ρ甲、
ρ乙、ρ丙之间的关系是：ρ甲＿＿ρ乙＿＿ρ丙。
（选填“＞”、“＜”或“＝”） <>=<5.质量相同的铜、铁、铝三块金属，投入水银中后受到
的浮力分别为F1、F2、F3，这三个力的大小关系是( )
A. F1＞F2＞F3 B. F1＝F2＝F3
C. F1＜F2＜F3 D. 无法判断B 6.密度计是用来测量＿＿＿＿＿＿的仪器，同一支密度计分别放置在甲、乙两种液体里均静止不动，则密度计在两种液体中所受的浮力F甲＿＿F乙。两种液体的密度ρ甲＿＿ρ乙。（选填“＞”、“＜”或“＝”）
7.盐水选种子的道理在哪里？液体密度=<8.中央电视台于2001年6月3日在云南抚仙湖第一次现场
直播了水下考古过程．这次水下考古使用了我国科学家
自行设计制造的现代化“鱼鹰一号”深潜器(原理与潜水
艇相同)，它的下潜和上浮是靠改变＿_＿＿＿来实现的；
深潜器在水面下下潜过程中，受到水的浮力＿＿＿。
9.热气球能够升空的原理是什么？自身重力不变课外探索，超越自我：
元宵节是我国的传统节日，这一天全家欢聚，常常煮汤圆以示庆贺。小华在帮姥姥煮汤圆时发现：把生汤圆放入锅中，汤圆先是沉入锅底，煮一段时间后汤圆才又浮起来，你知道原因是什么吗？F浮>G ρ液>ρ物F浮ρ物盐水选种潜水艇热气球密度计善性是难能可贵的，也是高尚和值得称赞的。
——亚里士多德9.3 研究物体的浮沉条件
1．教学目标
◆知识与技能
⑴知道物体的沉浮条件,会根据沉浮条件判断物体的浮沉。
⑵知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或下沉。
⑶能应用沉浮条件解释简单的物理现象。
◆过程与方法
⑷通过观察实验，认识浮沉现象。
◆情感态度与价值观
⑸通过收集、交流关于浮沉条件在技术上应用的事例，体验科学、技术与社会的密切联系。
2．教材说明
本节内容包括两个重要的知识点：一是通过实验，探究物体的浮沉条件；二是用物体的浮沉条件解释潜水艇、气球的浮沉原理和浮筒打捞法。
本节课是在前面学习了浮力概念及阿基米德原理的基础上展开的，并与前面的内容构成了完整的浮力知识体系，本节知识将浮力、重力、二力平衡、密度等知识紧密联系起来，是力学知识的综合运用。另外，物体的浮沉条件在实际中有广泛的应用，通过本节课的学习，可以使学生深刻地认识到物理学的重要性，激发对科学的兴趣。
本节的编写思路是：通过实例——潜水艇在水中上浮、下沉、悬浮的现象，开门见山地引出本节课的研究课题——物体的浮沉条件是什么？接着设计了“活动一”，通过实验观察鸡蛋在不同密度的盐水中漂浮、悬浮、下沉和上浮的状态，在学生感知漂浮、悬浮、下沉和上浮四种状态的基础上，引导学生通过受力分析，利用阿基米德原理和二力平衡知识进行分析讨论，总结出物体的浮沉条件，从感性到理性认识浮沉现象。最后，通过介绍潜水艇、气球的浮沉原理，将物体浮沉条件的应用引向广阔的生产、生活空间。
传统教材把浮沉条件和认识浮力放在一起作为本章的第一节，显得内容多而乱，使学生一开始学习浮力就感到困难。该教材把浮沉条件及其应用放在一起，作为独立的一节，安排在学习完阿基米德原理之后，既保障了知识体系的完整性，又使得整体知识脉络更为清晰，有利于学生由浅入深地学习。
本节教学重点：物体的浮沉条件是分析各种浮沉现象的基础，所以通过实验观察，认识物体的浮沉现象及探究物体的浮沉条件是本节课教学的重点。
本节教学难点：要弄清浮沉条件，关键是对浸没在液体中的物体进行受力分析。本节教材要运用阿基米德原理分析鸡蛋在盐水中受到的浮力的变化，并比较浮力和重力的大小，需要较强的思维能力，因此是本节教学的难点。
3．教学建议
本节可按照学生的认识规律，由浅入深地进行教学，首先让学生认识物体的浮沉现象，然后探究物体的浮沉条件，最后解释生活中的浮沉现象。其中探究物体的浮沉条件是本节教学的重点；组织学生做好鸡蛋的浮沉实验及理论分析是本节教学的关键。
物体的浮沉条件是什么
可以开门见山，直接引入课题，教师设疑：“浸入液体中物体都会受到浮力，为什么乒乓球会浮在水面，而小石块却沉入水底，物体的浮沉由什么决定？”
也可以设置一些情境，引起学生的兴趣，并提出要探究的问题。例如：
（1）让学生将石块﹑木块﹑曲别针﹑乒乓球等放入盛水的烧杯中，通过观察，学生会发现木块﹑乒乓球漂浮，而石块﹑曲别针却沉入杯底，自然就想知道：浸在水中的物体，都受到水对它的浮力，为什么有的上浮、有的下沉呢？
（2）教师出示一只浮沉子，控制它在水中上浮、下沉、悬浮，学生在饶有趣味的观察后就会提出问题：怎样可以控制它的浮沉？浮沉子的制作方法如下：
器材：选用量筒一只，橡皮膜（可用剪开的大气球代替）一块，细线一根，滴管（或空眼药水瓶）一只。（也可以用带盖的可乐瓶代替量筒和橡皮膜，通过挤压瓶子使沉浮子下沉。）
制作：如图9-6所示，先在量筒中倒入适量的水，使量筒中的水面低于量筒口约1—2cm。再用滴管吸入适量的水，使滴管刚好浮于水面并稍微露出一点，然后用橡皮膜蒙住量筒口，再用细线扎紧。浮沉子的实验装置就做成了。
演示：用手指按压橡皮膜，可使滴管沉入水底，松开手指滴管又会浮上来。如果手指用一适当的力按住橡皮膜，还可以使滴管停留在水中任一深度。
（3）控制潜水艇模型在水中上浮、下潜，请学生观察现象，提出问题。
如果没有现成的潜水艇模型，可按照如下方法制作：如图9-7所示，取一只大试管，用一个钻有两个小孔的橡皮塞塞紧管口，在两个小孔中各插入一根短玻璃管，并在玻璃管上各分别接上一根长度适当的软胶管，其中一根胶管和注射器相连，另一根胶管只需当试管水平浮在水面时，管口能没在水面以下即可。为使试管能水平浮在水面，可在试管的底度绕几圈铁丝，作为配重，使它平衡。
演示：将试管放入大玻璃水槽内，使它水平浮于水面。用注射器从试管中抽气，试管内的水就增多；往试管内压气，试管内的水就减少。控制进入试管内的水量，试管就会在水中下沉、上浮或悬浮。
“活动1”的目的是通过实验观察，使学生认识浮沉现象，再经过受力分析情况，利用二力平衡的知识和阿基米德原理进行分析，讨论物体的浮沉条件。
在探究物体的浮沉条件之前，首先要使学生明确四种浮沉状态。
教材采用改变盐水浓度的方法，让学生观察鸡蛋在液体中浮沉的几种情况。活动前教师要事先调配好大量浓盐水，提供给学生使用。有的老师可能会想到：在实验过程中让学生在清水中加盐，以使沉在杯底的鸡蛋上浮、悬浮直至漂浮，事实上由于食盐溶解较慢，这种做法不容易看到预期的实验效果。
除了教材提供的方法外，还可以用下面的方法，边演示边讲解四种状态：
（1）在黄色乒乓球内注入适量的水，用蜡封住口，将乒乓球放入装有适量水的大量筒中，把乒乓压入水底，撤去压力后，乒乓球会缓慢向上运动，这种状态称为“上浮”；
（2）乒乓球上浮到一定的位置后，最后会静止，一部分体积浸没在水中，另一部分体积露出水面，这种状态称为“漂浮”；
（3）若将铁块放入水中，铁块将会向下运动，这种状态称为“下沉”，铁块最后会下沉到容器底部；
（4）将灌满水的小气球（小气球内要尽可能灌满水，不留空气，必要时还要在口处绑一些细铁丝，否则不易浸没在水中）扎紧口，轻轻放入水中，小气球会停留在水中任何深度处，这种状态称为“悬浮”。
还可以让学生再举出生活中的一些类似实例，增加感性认识。
关于物体浮沉的“条件”，学生在日常生活可能存在一些错误的经验或思维定势，如认为“重的物体下沉，轻的物体上浮”。为此，可演示一个小实验：把一枚小铁钉放在水中，结果下沉；而将大木块放在水中，会上浮直至漂浮。大木块显然比小铁钉重。这个实验现象与学生原有的错误认识发生冲突，有利于纠正学生的错误观点，激发学生深入思考物体浮沉的条件。
做完鸡蛋浮沉的实验后，让学生思考、讨论教材中的两个问题，重点引导学生对鸡蛋进行受力分析，并运用阿基米德原理分析鸡蛋受到浮力的变化，再从运动状态出发，分析、比较重力和浮力的大小关系，得出物体的浮沉条件。此时教师要强调物体上浮、下沉是运动过程，物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。可再演示一下浸没在水中的木头的上浮过程，以加深对上浮和漂浮的印象。
最后由师生共同归纳物体的浮沉条件：
（1）当物体受到的浮力F浮大于物重G时，浸在液体中的物体会上浮；
（2）当物体受到的浮力F浮小于物重G时，浸在液体中的物体会下沉。
（3）浸在液体中的物体F浮等于物重G时，物体悬浮在液体中或漂浮在液面。
“想一想”
漂浮与悬浮的共同点是浮力等于重力，容易使学生产生“物体的漂浮与悬浮是一回事”或“一个物体在同一液体中既可以漂浮又可以悬浮”的错误观点。纠正上述错误观点的最好方法是让学生进一步观察漂浮与悬浮的演示实验，通过比较找出二者有哪些不同。漂浮是物体浮在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。
对于学生产生的“鸡蛋为什么既可在盐水中漂浮，又可悬浮”这类疑问，可引导学生讨论以下几个由浅入深的问题：鸡蛋从悬浮变为漂浮的过程中，鸡蛋浸入液体的体积是否变化？盐水的密度是否变化？鸡蛋受到的浮力是否变化？（浮力都等于重力，而它受到的重力没有改变，所以浮力的大小也没有改变。）然后再根据阿基米德原理的表达式F浮= G排=ρ液gV排分析，若ρ液变小，但V排变大，可以使物体受到的浮力不变。这样，不需强调，学生自然能够明白，同一个物体在同一密度的液体中既漂浮又悬浮是不可能的；对于像“满载的轮船由内河驶入大海，受到的浮力大小是否改变？（不变）船应稍稍上浮一些还是下沉一些？（上浮一些）”这类问题也很容易理解了。
通过以上的分析，学生就会知道：通过改变液体的密度可以改变物体的浮沉状态。对于程度比较好、学有余力的学生，还可引导他们根据物体的浮沉条件和阿基米德原理表达式进一步进行理论推导，得出如下结论：
当ρ物>ρ液时，物体下沉；
当ρ物<ρ液时，物体上浮直至漂浮在液面上；
当ρ物=ρ液时，物体悬浮在液体中的任何深度里。
浮沉条件在技术上的应用
关于潜水艇的浮沉原理，可以通过展示挂图，请学生对照教材图9-14与图下面的文字说明自己来总结。有条件的学校，还可以利用多媒体展示，让学生直观了解潜水艇是如何实现上浮与下潜的。此处要注意突出讲原理，不要纠缠技术问题，对潜水艇不必讲水箱的构造及怎样利用压缩空气把水箱中的海水排出等。
为激发学生的学习兴趣，也可以让学生通过自制潜水艇模型来感受潜水艇的浮沉原理:
器材：空塑料眼药水瓶一只，大铁钉一只，自行车气门芯皮一根，还有胶带、锥子、小刀等。
制作：用胶带将眼药水瓶和大铁钉缠在一起，在塑料瓶紧靠铁钉的侧壁上用锥子戳几个小孔，再用小刀将瓶口削尖，在瓶口处接上自行车气门芯皮，这就做成了潜水艇模型。
思考：把模型进入水中，从管内吸气，模型将怎样？为什么？向管内吹气，模型又将怎样？为什么？
学生通过实验就会发现：把潜水艇模型放入水中，向外吸气时，由于内部的压强减小，在外界大气压的作用下，水就会从侧壁上的小孔进入塑料瓶，使模型的重力增加，大于它受到的浮力，于是模型下潜；反之，向管内吹气，会把部分水排出模型，使模型的重力减少，小于它受到的浮力，于是模型上浮。由此总结出潜水艇的浮沉原理是：通过改变自重实现上浮和下沉。
此时可引导学生将潜水艇和“活动1”中鸡蛋的浮沉原理进行对比，明确：通过改变浮力或改变重力这两种方法都可改变物体的浮沉状态。还可介绍一些有关潜水艇的知识，例如：潜水艇的发展过程、现代潜水艇资料、我国的潜水艇等，拓展学生的视野。
关于气球的浮沉原理，可以先演示以下实验引起学生的兴趣：找一个非常薄的塑料袋，口向下放置，并将袋口用透明胶带适当粘合变小（不要封死），使它变为上大下小的气球形状，用酒精灯在袋口处对空气加热，几分钟后，气球即可升空。在观察之后，请学生对照教材图9-15及相关文字说明，尝试回答：（1）热气球为什么会升起来？（热空气的密度较小，使得热气球的重力小于它受到的浮力，所以上浮）（2）假如由你来设计一个吊篮的热气球，为了使它能降回地面，你打算采用什么办法？为什么？（停止加热，气球就会缩小体积，减小浮力，降回地面）并指出：热气球、氢气球、飞艇都是通过改变自身重力来实现上浮的。
在学习浮沉条件的应用时，除了课堂内、外安排一些小制作、小实验外，还可以安排学生查阅有关浮力应用的资料（如盐水选种、深水打捞等），学生通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值，使学生开阔视野，培养发展学生获取信息的能力，并体会物理在科学、技术、社会中的作用。
4．教学评价
●课堂测评
1.一个重为10N的木块在水中上浮，最后漂浮在水面上，这木块受到的浮力（ ）
A.上浮时小于10N，漂浮时大于10N
B.上浮时大于10N，漂浮时小于10N
C.上浮时等于10N，漂浮时等于10N
D.上浮时大于10N，漂浮时等于10N
2. 一艘轮船从河里驶入海里，发生变化的物理量是（ ）
A.船受到的重力
B.船受到的浮力
C.船排开液体的重量
D.船排开液体的体积
3. 把质量相同的实心木球和实心铁球浸没于水中放手后，木球上浮而铁块下沉。静止后它们受的浮力大小是（ ）
A．F木球>F铁球 B．F木球C．F木球=F铁球 D．无法判断
4.潜水艇是通过改变 实现浮沉的;而水中的鱼儿则是通过改变鱼鳔中的气体体积来实现浮沉的。原来处于悬浮状态的鱼儿，如果将鱼鳔中的气体体积减小一些，将有助于鱼儿 。
5.游泳时，有的人会有这样的体验:当人站立在水中且身体将要浸没时，池底对脚的支持力几乎为零。假如一位重为490牛的同学正在体验这种感觉，此时他受到的浮力约为多少？排开水的体积约为多少？
6.把重5N、体积为0．6cm3的物体投入水中，当物体静止时，受到的浮力是多少？为什么？
【参考答案】
1．D 2.D 3.A 4. 自身的重力 下潜 5.490N 5×10-2m3
6.假设物体能浸没于水中，则此时受到的浮力为F浮=ρ液gV排=1．0g/cm3×10N/kg×0．6cm3=6N，大于物体自身的重力，因此物体最终会漂浮在水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5N。
●“自我评价与作业”指导
略
上浮 下沉 悬浮或漂浮
死海中的水含盐量较高,密度较大，产生的浮力较大，当人受到的浮力和自身的重力相等时，人就可以漂浮在海面上读书。
C
13/103
●“课外活动”指导
在该项活动中，要使瓶子悬浮需要反复调试。建议让学生先做上浮、漂浮，再做下沉，最后做悬浮。既使做不成悬浮也没有关系，学生在调节过程中会亲身体验到：重力和浮力的大小关系，决定着物体的浮沉。
《浮力》复习提纲
一、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。
二、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体
三、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差 即浮力。
四、物体的浮沉条件：
1、前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
2、请根据示意图完成下空。
下沉 悬浮 上浮 漂浮
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
3、说明：
① 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为 2 3ρ
分析：F浮 = G 则：ρ液V排g =ρ物Vg
ρ物=（ V排／V）·ρ液= 2 3ρ液
③ 悬浮与漂浮的比较
相同： F浮 = G
不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物
漂浮ρ液 <ρ物；V排④判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮 与G或比较ρ液与ρ物 。
⑤ 物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：ρ物= Gρ/ (G-F)
⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。
五、阿基米德原理：
1、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2、公式表示：F浮 = G排 =ρ液V排g 从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3、适用条件：液体（或气体）
练习：☆请用实验验证“浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开水的重力有什么关系”。
答：①用测力计测出石块在空气中的重力G和空桶的重力G1 ;②在溢水杯中倒满水，把石块浸没在溢水杯中，读出测力计示数F ;③用测力计测出桶和溢出水的总重G2 ;④浮力F浮=G-F ,G排=G2-G1 ⑤比较F浮和G排 。
☆请用实验验证：浸没在水中的石块，它受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。
答：用细线系石块挂在弹簧测力计挂钩上，把石块浸没在水中的几个不同深度，观察发现测力计示数看是否相同，如果相同，即验证了浸没在水中的的石块受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。
☆如图所示是广为人知的故事——“曹冲称象”．曹冲利用图中的方法，巧妙地测出了大象的体重，请你写出他运用的与浮力有关的两条知识（1）漂浮条件，即物体在漂浮时F浮 = G（2）阿基米德原理；另外，他所用的科学研究方法是等效替代法和化整为零法。（把本身较大的质量转换为可以测量的小质量）。
六：漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高，）
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；
规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
七、浮力的利用：
1、轮船：
工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。
排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 。
由排水量m 可计算出：排开液体的体积V排= ；排开液体的重力G排 = m g ；轮船受到的浮力F浮 = m g 轮船和货物共重G=m g 。
2、潜水艇：
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
3、气球和飞艇：
气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
4、密度计：
原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大
八、浮力计算题方法总结：
1、确定研究对象，认准要研究的物体。
2、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
3、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
计算浮力方法:
①读数差法：F浮=?G－F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法：F浮= F向上 － F向下（用浮力产生的原因求浮力）
③漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力；)
④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）
⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）
九．如何正确认识液体压强公式Ｐ＝
静止液体内部压强的特点是：
液体内部向各个方向都有压强；
压强随深度的增加而增大；
在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；
液体的压强还跟液体的密度有关。
液体内部的压强之所以有以上特点，是因为液体受到重力且具有流动性。
正是由于液体受到重力作用，因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。推理和实验都可得出，液体内部的压强公式为Ｐ＝。
⑴公式Ｐ＝的物理意义：
Ｐ＝是液体的压强公式，由公式可知，液体内部的压强只与液体的密度、液体
深度有关，而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。
⑵公式Ｐ＝的适用范围：
这个公式只适用于计算静止液体的压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体产生压强恰好也等于，例如：
将一密度均匀，高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强：
Ｐ＝
但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用Ｐ＝来计算。但对液体来说无论液体的形状如何，都可以用Ｐ＝计算液体内某一深度的压强。
⑶公式Ｐ＝和Ｐ＝的区别和联系
Ｐ＝是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适用的。而Ｐ＝是通过公式Ｐ＝结合液体的具体特点推导出来的，只适合于计算液体的压强。
⑷由于液体具有流动性；则液体内部的压强表现出另一特点：液体不但对容器底部有压强而且对容器侧壁也有压强，侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强是相等的，同样是用Ｐ＝可以计算出该处受到的压强。
二．经典例题
例1：封冻的江河水面能够承受的最大压强是Pa，一辆20t的坦克能够在冰面上行驶吗？（每条履带跟地面的接触面积是2m2）
解：坦克对冰面的压力F=G=mg=20N。
受力面积S=2m2=4m2
对冰面的压强
P=，所以坦克能冰面上行驶。
例2：如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的圆柱体竖放在水平地面上，若把乙、丙中的阴影部分切除后，试比较甲、乙、丙对水平地面的压强大小？
解：圆柱体对地面的压强： P=
从上式可知截面积不变的柱体对水平支承面的压强与柱体的体积粗细、重量等无关，只与柱体的高度、密度有关：
甲、乙、丙是同种物质，密度相同，高度相同，由P=可知甲、乙对地面的压强相等，丙中的柱体（部分）bcde产生的压强与甲、乙相等，但acde部分产生的压强大于bcde部分产生的压强。由此可知：P甲=P乙例3：如图所示的容器内装有水，试比较A、B、C各点由液体产生的压强p A、pB、pC的大小。
解：由于液体的密度相同，本题关键是弄清A、B、C各点的深度。深度是指从自由液面到该处的竖直距离，从图中可知：
h4=15cm－５cm＝10cm=0.1m
hB=15cm=0.15cm
hC=15cm－10cm＝５cm＝0.05m
故pB> p A>pC
例4：在马德堡半球实验中，若每个半球的截面积Ｓ＝cm２，那么拉开马德堡半球至少要用多大外力Ｆ？（大气压强Ｐ０＝Pa）
解：由公式Ｐ＝可知大气对半球面的压力
Ｆ＝ＰS=N＝Pa ×cm２＝N
例5：在一个大气压下将一根玻璃管灌满水银后倒置在水银槽中，管高出水银面h=50cm，如图所示，问：⑴管内顶部受到多大的压强？方向如何？⑵如果在管顶部开一个出现什么情况？（大气压为76cm汞柱）
解：⑴管内顶部受到的压强为：76cmHg－50cmhg＝26cmHg
方向是竖直向上。
⑵如果在管顶部开一个小孔，管内外相通都为一个大气压，水银柱下降到管内外水银面一样高。
例6：如图所示，密度为0.6×103kg/m3的正方体木块，放入盛有水的容器中，此时，木块的下表面距水面3cm，请根据所学的物理知识，至少计算出与木块有关的8个物理量。（g取10N/kg）
解：⑴木块下表面受到水的压强
⑵木块的边长：因为木块漂浮，所以，则，，。
⑶木块的底面积：
⑷木块的体积：
⑸木块排开水的体积：
⑹木块受到的浮力
⑺木块的物重：
⑻木块的质量：
例7：“曹冲称象”运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。下面是初中物理学习过程中遇到的几个研究实例：①在研究物体受几个力时，引入合力；②在研究光时，引入“光线”概念；③在研究多个电阻串联或并联时，引入总电阻；④在研究磁现象时，引入“磁感线”的概念。在上述几个实例中，采用了等效法的是_______和______。（填序号）
解：等效的意思是，等效后的物理量应与等效前的物理量在性质及效果上相同。光线和磁感线是想象的线，并非真实的等效。故填①、③。
例8：春天我们都喜欢放风筝，请你找出放风筝运用我们所学过的物理知识的两个地方，并分别说明这是哪个物理知识点的运用。
答：①浮力的知识；②气体压强和流速的关系的知识。
例9：海洋研究人员进行水下探测，当他穿上潜水服浸没入水中后，受到的浮力大小跟他下潜的深度有没有关系？最好采用原理不同的方法检验你的方案。
要求：⑴请用三种方法；⑵写出实验所需器材并简述实验步骤。
解：方法一：平衡力。器材：弹簧、测力计、石块、烧杯、水、细线。步骤：用弹簧、测力计测出石块重G，读出石块浸没在水中不同深度时弹簧测力计的示数F，则石块的浮力。
方法二：阿基米德原理。器材：溢水杯、弹簧测力计、量筒、小桶、石块、烧杯、水、细线。步骤：将石块浸没在盛满水的溢水杯中，用弹簧测力计称出石块在不同深度处排入小桶中的水重，则石块受到的浮力。用量筒测出石块浸没在水中不同深度处排开水的体积，则石块的浮力。
方法三：物体间力的作用是相互的。器材：天平、石块、水、烧杯、细线。步骤：用天平称出装有适量水的烧杯的质量，将石块浸没在水中不同深度处（石块不接触底和侧壁），测出此时烧杯的总质量，石块对杯内水的压力。
例10：把一小球放入盛满酒精（）的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢出8g酒精，若将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量（ ）
A、大于8g B、等于8g C、小于8g D、无法判断
解：小球放入酒精中沉入容器底部，它受酒精对它的浮力小于小球的重力，即；把小球放入水中漂浮在水面上，它受到的浮力等于小球的重力。即，所以，即。本题易错选B。
这是由于没有正确分析出浮力关系所致。
解：选A。
例11：小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放入水中，液面到木杆下端的距离为16.5cm；再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5cm。如果所用铅丝的体积极小，可以忽略，小明测得到的盐水密度是多少？
精析：本题看起来条件很少，似乎很难下手，但你一旦注意题目中的两种情况皆为漂浮，立即抓最简单的力平衡式，再具体分析各力，问题即可迎刃而解。
解：设密度计的横截面积为，密度计在水中的浮力：。密度计在盐水中的浮力：，，，，即：，
。
例12：给你足够的水，量筒一只，怎样测定小瓷酒杯的密度（酒杯的直径小于量筒的直径）请写出主要实验步骤及密度表达式。
精析：测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、量筒（量杯）测体积；有间接的方法：利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力，求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的密度，本题应使用间接方法测小瓷杯的密度。
解：1、在量筒里倒入适量的水，记下水面到达的刻度。
2、把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度。
3、把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度。
