物体浮沉条件及其应用

3.4物体浮沉条件及其应用导学案
一、要点梳理
1.
物体的沉浮与
和
有关；
2.
用比较物重G与浮力F大小来判断沉浮时，如果G
F，则物体上浮，如果G
F，则物体下沉，如果G
F，则物体不上浮也不下沉，可以停留在液体内部的任何位置（即处于
状态）；
3.
用比较
与
大小也能判断物体的沉与浮；如果ρ液
ρ物，则物体上浮，如果ρ液
ρ物，则物体下沉，如果ρ液
ρ物，则物体悬浮；
4.
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
（空心或实心）的，使它能够
；
5.
轮船的排水量：轮船
时排开水的
，单位
。正常情况下，船
在水面上的，排水量等于
；
6.
潜水艇的工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变
来实现的；气球和飞艇的工作原理：气球是利用
升空的。密度计的原理：利用物体的
来进行工作。
二、温馨提示
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。
3．悬浮与漂浮的比较
相同：F浮=
G物
不同：悬浮ρ液=ρ物
V排=V物
漂浮ρ液<ρ物;V排
<
V物
4．判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较F浮与G物或比较ρ液与ρ物
5.
漂浮问题"五规律”
规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力;
规律2：同一物体在不同液体里，所受浮力相同;
规律3：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4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度是液体密度的几之几;
规律5：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。
6.
计算浮力方法：
①称量法：F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)。
②力差法：F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力)
③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)
。
三、解题指导
[例题1]
如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中，静止时小球漂浮在甲液面上，小球悬浮在乙液体里，小球则沉入丙液体的底部，则小球在三种液体中所受浮力的关系，正确的是（
）
　
A．
F甲＞F乙＞F丙
B．
F甲=F乙＞F丙
C．
F甲＞F乙=F丙
D．
F甲＜F乙＜F丙
[解析]
∵甲球漂浮，∴F浮甲=G甲，∵乙球悬浮，∴F浮乙=G乙，∵丙球下沉，∴F浮丙＜G丙．
由题，三球的质量相等，所以三球重力相等，即G甲=G乙=G丙，∴F甲=F乙＞F丙．
[答案]
B
[例题2]
小兰同学在探究物体的“浮沉条件”时，将一个质量为120g的物体浸没在装满水的深桶后，溢出100g水，物体受到的浮力是　　　　　N（取g=10N/kg）．这个物体在水中将会　　　　　　　　（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。
[解析]
（1）把物体放入盛满清水的溢水杯中，排开的水重：G排=mg=0.1kg×10N/kg=1N，
物体受到的水的浮力：F浮=G排=1N；（2）物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N，
因为物体重1.2N，G物＞F浮，所以松手后物体将下沉。
[答案]
1；下沉。
巩固练习
1.
小明同学在做鸡蛋浮沉的实验时，用适当浓度的盐水使鸡蛋正好悬浮。那么，下列操作和判断正确的是(
)
A.
向盐水中继续加清水，鸡蛋将上浮，直至漂浮，但鸡蛋所受浮力不变
B.
向盐水中继续加清水，鸡蛋将下沉至容器底部，但鸡蛋所受浮力减小
C.
向盐水中继续加盐，鸡蛋将上浮，直至漂浮，但鸡蛋所受浮力不变
D.
向盐水中继续加盐，鸡蛋将下沉至容器底部，但鸡蛋所受浮力增加
2.
一个空心球，空心部分体积为整个体积的一半，它漂浮在水面上，有一半体积露出水面，若将空心部分注满水，放入水中再静止时将（水足够深）（
）
A．漂浮
B．悬浮
C．沉底
D．无法确定
3.
将质量为100g的物体投入盛有100mL酒精的量筒中（已知ρ酒精=0.8×103
kg/m3），物体静止后，酒精液面上升到200mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是（
）
A．物体沉在量筒底部
B.
物体漂浮在酒精液面上
C．物体悬浮在酒精中
D.
条件不足，无法确定
4.
同一物体分别漂浮在甲、乙液体中（ρ甲＞ρ乙），受到的浮力分别为F甲、F乙，物体排开液体的体积分别为V甲、V乙，则(
)
A．F甲＝F乙，V甲＞V乙
B．F甲＝F乙，V甲＜V乙
C．F甲＜F乙，V甲＝V乙
D．F甲＞F乙，V甲＝V乙
5.
两艘完全相同的轮船停靠在水中，甲船装满货物，乙船尚未装满货物，则
(
)
A．甲船所受的浮力大于重力
B．乙船所受浮力小于重力
C．甲乙两船所受浮力相等
D．甲船所受浮力大于乙船所受浮力
6.
一物体的质量是2kg，用手按在水中浸没时受到的浮力是30N，则放开手后物体将（
）
A.
上浮
B.
悬浮
C.下沉
D.
无法判断
7.
将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中，如图所示，则浮力最小的是（
）
A.
甲
B．乙
C.
丙
D.
无法确定
第7题图
第8题图
8.
如图所示，一个充气的气球下面挂一金属块，把它们放入水中某处恰能静止．如把系统的位置轻轻向下移动一些，则金属块和气球（　　）
A．向下运动
B．
向上运动
C．
仍能静止
D．
不能确定
9.
质量为0.3kg的木块漂浮在水面上，受到的浮力是　　　　N．另一质量为0.5kg的物块浸没在水中时，排开3N的水，该物块在水中将　　　　　（选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”，g取10N/kg）。
10.
如图所示，将重为5N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计示数为2N。下列说法正确的是（
）
A．小球的体积为400cm3
小球的密度为1.
25g/cm3
C．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到1N
D．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为5N
要点梳理答案：
1.
物体的重力
物体受到的浮力
2.
小于
大于
等于
悬浮
5.
满载
质量
吨
浮
船和船上物体的总重
6.
自身重力
空气的浮力
漂浮条件
同步训练答案：
1.
B
2.
B
3.
A
4.
B
同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同
5.
D
船漂浮，这时物和船的总重等于船受到的浮力。物越少，浮力就越小；
6.
A
只要求出物体重力，如果重力大于浮力就下沉，重力小于浮力就上浮，重力等于浮力悬浮；
7.
A
体积相同时，排开水越多浮力越大（2）物块的重力：G′=m′g=0.5kg×10N/kg=5N，因为物块的重力5N大于其排开的水重3N，也就是重力大于浮力，所以该物块在水中将下沉。
10.
D