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第九章 浮力
9.3 物体的浮沉
新课引入
铁块在水中下沉，而铁船却可以漂浮在水面上。如果将铁船熔到一起，还能否漂浮在水面上
新课讲授
知识点
一
物体的浮沉条件
1.鸡蛋的浮沉
（1）如图a，把一个鸡蛋轻轻地放入浓盐水中，使鸡蛋处于漂浮状态（停留在液面上，有一部分体积露出液面）；
（2）如图b，将清水缓缓倒入浓盐水中，并轻轻搅拌。随着盐水密度的减小，鸡蛋排开液体的体积也随之增大，由漂浮状态慢慢变到悬浮状态（全部浸没在水中，并可停留在液体里任何深度的地方）。
（a）漂浮
（b）悬浮
（3）如图c，继续倒入清水，鸡蛋下沉。
（4）如图d，再加入适量盐粒，鸡蛋又重新缓慢地上浮。
下沉过程中鸡蛋受到的浮力F浮与它本身的重力G有什么大小关系？
上浮过程中呢？
F浮＜G
F浮＞G
（c）下沉
（d）上浮
2.实验结论：浸没在液体中的物体，其浮沉主要取决
于它所受到的浮力和重力的大小关系。
对于浸没在液体中的物体，
（1）当所受浮力F浮＞物重G时，浸在液体中的物体会上浮；
（2）当所受浮力F浮＜物重G时，浸在液体中的物体会下沉；
（3）当所受浮力F浮=物重G时，物体最终悬浮在液体中或漂浮在液面上。
3.物体浮沉条件分析
（2）当浮力小于重力时，物体下沉：
物体上浮时，F 浮>G ，
即ρ 液gV 排> ρ 物gV 物，
由于V 排=V 物，故ρ 液>ρ 物。
（1）当浮力大于重力时，物体上浮：
物体下沉时，F 浮
即ρ 液gV 排< ρ 物gV 物，
由于V 排=V 物，故ρ 液<ρ 物。
（3）当浮力等于重力时，物体处于悬浮或漂浮状态。
物体悬浮时，F 浮=G ，
即ρ 液gV 排= ρ 物gV 物，
由于V 排=V 物，故ρ 液=ρ 物。
物体漂浮时，F 浮=G ，
即ρ 液gV 排= ρ 物gV 物，
由于V 排ρ 物。
4.密度与物体的浮沉
（1）若ρ 液＞ρ 物，则物体会上浮，最终状态为漂浮（最终F浮=G物）；
（2）若ρ 液＜ρ 物，则物体会下沉，最终状态为沉底（最终F浮＜G物）；
（3）若ρ 液=ρ 物，则物体处于悬浮状态（此时F浮=G物）。
将物体浸没在液体中之后松手，
典例
知识点
二
浮沉条件在技术上的应用
通过物体的浮沉情况，我们可以准确判断出物体密度与液体密度的关系；同时，我们可以根据物体与液体之间密度的大小关系，判断物体在液体中的最终状态。
通过控制物体自身的重力或所受浮力，可以实现上浮或下潜。
浮沉条件在我们的日常生活中有着很多的应用。
1.潜艇：潜艇能在水中上浮或下沉，它是通过改变自身重力的方法来控制浮沉的。
水舱中没有水时，潜艇漂浮在水面上
（F浮=G）
打开进水阀门，使水流进水舱，艇重变大，潜艇下沉
（F浮＜G）
打开进气阀门，使高压空气进入潜艇两侧的水舱，将水排出，艇重变小，潜艇上浮（F浮＞G）
典例
2.气象探测气球：气象台经常要放出探空气球用于气象观测。
探测气球内充有密度比空气小得多的氢气，气球升空后，安装在它上面的探空仪能把高空的温度、气压、湿度、风速、风向等情况用无线电传送给地面观测站。探测气球的顶部装有放气阀门，当其工作完毕后，会自动打开阀门释放掉部分氢气，使气球体积缩小，所受浮力随之减小，气球缓缓地落回到地面。
3.浮筒打捞沉船
利用浮筒打捞沉船时，先在浮筒内注满水，并将其固定在沉船上，再向浮筒中输入高压空气，排出其中的水，使沉船和浮筒所受的重力小于浮力，沉船随之上升。
浮筒打捞沉船是通过减小浮筒自身重力的方法来实现上浮的。
把种子放入浓度适宜的盐水中，饱满种子的密度大于盐水的密度，会沉在水底；而干瘪、虫蛀的种子的密度小于盐水的密度，会浮在水面上。
4. 盐水选种
5. 密度计：根据物体漂浮时排开液体的体积
大小判断待测液体的密度大小。
测量时，密度计漂浮在被测液体中，F 浮=G。液体的密度越大，为获得同样的浮力，密度计排开液体的体积越小，它的位置也就越高。根据液面在密度计上的位置可以直接读出液体的密度。
密度计刻度值越往下越大
典例
把密度大于水的材料做成空心的，会使它能够排开更多的水，受到更大的浮力，从而漂浮在水面上。根据这一原理，人们用钢铁制造了轮船。
6. 轮船
（1）大型热气球主要是由气袋、钢索、吊篮、燃气装置、液化气储罐及各种仪表组成。
（2）热气球的升降与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关。热气球的巨大气袋中充满空气（忽略体积变化），从燃气装置中喷出的火焰加热气袋中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度降低。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。
7. 热气球
气袋
燃气装置
吊篮
课堂小结
研究物体的浮沉条件
物体的浮沉条件
浮沉条件的应用
若ρ液＞ρ物，物体上浮最终漂浮
若ρ液＜ρ物，物体下沉最终沉底
若ρ 液=ρ 物，物体悬浮
随堂练习1
C
随堂练习2
B
随堂练习3
D
随堂练习4
C(共18张PPT)
第九章 浮力
9.3 物体的浮沉
练基础
1. （跨学科 语文）王安石的《放鱼》中写道：“捉鱼浅水中，投置最深处。”鱼在浅水中和深水中均处于悬浮状态，则鱼在浅水中受到的浮力________（选填“>”“<”或“=”）在深水中受到的浮力；若鱼的重力为10 N，则鱼在浅水中受到的浮力为________N。
知识点1 物体的浮沉条件
=
10
2. （教材P111活动改编）如图，萌小牛同学将一个鸡蛋放入清水中后，鸡蛋沉底了。他想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是 （ ）
A. 向清水中加盐
B. 向杯子中加清水
C. 从杯中倒出部分水
D. 向杯子中加酒精
A
3. （四川德阳中考）如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系正确的是 （ ）
A. ρ甲>ρ乙=ρ丙 B. ρ甲=ρ乙>ρ丙
C. ρ甲>ρ乙>ρ丙 D. ρ甲<ρ乙<ρ丙
C
4. （新情境 生活实践）如图所示，热气球是由球囊、吊篮和加热装置
三部分构成的。在球囊下方安装燃烧器，当火点燃时，由鼓风机将热
风吹入球囊，加热球囊内的空气，使之变轻获得升力。请回答下列问
题：（忽略球囊的体积变化）
（1）热气球在加热后，球囊内空气的温度比球囊外空气的温度高，球
囊内空气的_______比球囊外空气的小。
（2）结合“加热球囊内的空气，使之变轻获得升力”这句话，请你运用学过的物理知识，解释加热球囊内的空气时热气球能上升的原因：________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
密度
球囊内空气受热膨胀，密度变小，体积不变，质量变小，排开空气的体积V排不变，由阿基米德原理可知F浮=ρ气V排g，故热气球所受浮力不变，当热气球的重力小于热气球所受的浮力时，热气球就能上升
5. （新思维 模型建构）如图所示，某些鱼的浮沉靠鱼鳔的胀缩实现，鱼鳔的胀缩本质是鱼鳔内气体的增减，鱼的总质量保持不变，下列说法正确的是 （ ）
A. 当鱼鳔膨胀时，鱼会下沉
B. 当鱼鳔收缩时，鱼受到的浮力不变
C. 当鱼鳔膨胀时，鱼受到的重力变大
D. 当鱼鳔膨胀时，鱼排开的水的重力变大
知识点2 浮沉条件在技术上的应用
D
6. 一艘轮船的排水量为6 000 t，则满载时该轮船受到的浮力为________N（g取10 N/kg）。若该轮船满载后，从长江驶入大海，轮船受到的浮力将________，船身浸入海水中的体积将________。（后两空均选填“变小”“不变”或“变大”）
6×107
不变
变小
7. （新题型 图表信息题）如图所示，水面下有两艘完全相同的潜艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潜，以下判断正确的是 （ ）
A. 正在下潜的是甲潜艇
B. 上浮潜艇在露出水面前，所受的浮力不断增大
C. 正在下潜的潜艇所受的浮力不断减小
D. 两艘潜艇所受的浮力相同
D
8. （新思维 科学推理）测量液体密度的仪器叫密度计，使用时，将密度计插入被测液体中（如图甲所示），它会竖直漂浮，读取液面处的刻度值，就是被测液体的密度。小明在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计，然后将其放入盛放不同液体的烧杯中，观察到的现象分别如图乙、丙所示。则下列说法错
误的是 （ ）
A. 铜丝的作用是降低重心，使密度计能够竖立在液体中
B. 简易密度计在乙液体中所受的浮力较大
C. 简易密度计在乙、丙两种液体中所受的浮力相等
D. 丙液体的密度较大
B
9. （广东惠州惠城期末）一个实心小球重4.5 N，体积为5×10-4 m3，将该小球分别轻轻放入水中和酒精中，小球静止时，在水中所受浮力为F1，在酒精中所受浮力为F2，则其大小分别为（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3，ρ酒精=0.8×103 kg/m3） （ ）
A. F1=4.5 N，F2=4 N B. F1=5 N，F2=4 N
C. F1=4.5 N，F2=5 N D. F1=4 N，F2=4.5 N
易错点 没有判断物体所处状态，直接计算浮力
A
10. （山西太原迎泽期末）“草船借箭”是我国古典名著《三国演义》中的一个故事，讲述了诸葛亮利用若干草船诱敌，最终“借”到了十万余支箭的事情（如图所示）。关于“草船借箭”的过程中涉及的物理知识，下列分析正确的是 （ ）
A. “借箭”前，草船受到的浮力大于其自身重力
B. “借箭”前后，草船排开水的体积保持不变
C. “借箭”后，草船会下沉一些，受到的浮力变大
D. “借箭”后，草船底部受到水的压强变小
练提升
C
11. （安徽合肥巢湖期末）物体A分别浸没在甲、乙两种不同液体中，静止时，数字测力计示数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲液体的密度比乙液体的密度小
B. 物体A在乙液体中所受浮力较大
C. 物体A在甲液体中所受浮力较大
D. 物体A在甲液体中所受浮力大于它所受的重力
C
12. （新情境 生活实践）周末，小明同学在家做家务，他在餐桌上用盆洗碗时发现，同一只瓷碗既可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，瓷碗在水面上漂浮的示意图如图所示。瓷碗始终在同一盆水中（水未溢出），下列说法正确的是 （ ）
A. 瓷碗能漂浮在水面上，说明瓷碗密度比水的密度小
B. 瓷碗沉入水底时所受的浮力比漂浮时大
C. 瓷碗沉入水底时盆底部对餐桌的压强比瓷碗漂浮时大
D. 瓷碗沉入水底时盆底部受到水的压强比瓷碗漂浮时小
D
13. （新思维 科学推理）如图所示，一质地均匀的木块漂浮在水面上，设想将木块露出水面的部分切去并取走，那么 （ ）
A. 剩下的木块会下沉
B. 剩下的木块仍然漂浮
C. 剩下的木块刚好悬浮
D. 水对容器底的压强不变
B
14. （山东泰安中考改编）两个相同的容器放在同一水平桌面上，分别装有甲、乙两种密度不同的液体，且ρ甲>ρ乙；两个体积相同的实心小球a和b在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示；两容器内c、d两点到容器底部的距离相等。设小球a和b的密度分别为ρa 和ρb，质量分别为ma 和
mb，受到的浮力分别为Fa 和Fb，c、d两处的液体压
强分别为pc 和pd 。则 （ ）
A. ρa<ρb B. maC. Fa>Fb D. pcC
15. （广西南宁江南期末）小明清洗水果时，发现一个质量为0.5 kg的甜瓜漂浮在水面上，此时甜瓜受到的浮力为________N，排开水的体积为________m3。如果将此甜瓜放在盐水中，静止时它受到的浮力将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（已知ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
5
5×10-4
不变
16. （广东中考）我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m，在载人深潜领域达到世界领先水平。（已知ρ海水=1.03×103 kg/m3，ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
（1）潜艇活动的海水深度一般为300 m至600 m，它可以通过水舱排水或充水来改变________________，从而实现浮沉。
（2）深潜器可进入更深的水域，在10 000 m的深处，海水产生的压强为_______Pa。由于深海海水压强太大，深潜器实现浮沉的方法与潜艇有所不同。
练素养
自身的重力
1.03×108
（3）小明阅读资料后，利用如图所示的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为0.2 kg，体积为25 cm3，则乙所受浮力的大小为________N，乙受到细线的拉力大小为________N。若剪断细线，甲将________（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），此时甲所受浮力________（填字母）。
A. 增大，且大于重力 B. 不变，且等于重力
C. 不变，且大于重力 D. 减小，且小于重力
0.25
1.75
上浮
C