教科版初中物理八年级下册教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：70沉与浮(基础)
文档属性
| 名称 | 教科版初中物理八年级下册教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：70沉与浮(基础) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 305.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-28 21:21:33 | ||
图片预览
文档简介
物体的浮沉条件及应用（基础）
【学习目标】 1、知道物体的浮沉条件； 2、知道浮力的利用； 3、了解轮船的漂浮原理、潜水艇的浮沉原理、气球飞艇的升降。
【要点梳理】 要点一、物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。
要点诠释： 1．当F浮>G时，合力方向竖直向上 上浮 当F浮=G时，合力为零 悬浮 当F浮G 物体上浮；当时， F浮=G， 物体悬浮；当，F浮浮沉状况
物理现象
运动状态
条件
物液密度关系
与的关系
浮
上浮
在液体中向上运动
向上运动
漂浮
浮在液面上
静止在液面上
悬
悬浮
停留在液体中任何深度的地方
静止在液体中
沉
下沉
在液体中向下运动
向下运动
沉底
停留在容器底部
静止在容器底部
要点二、物体浮沉条件的应用
从浮力利用的角度看，采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。即使现代化的轮船，也采用的是这种古老的办法。
要点诠释：
1．轮船 ①轮船浮于水面，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 2．潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 3．气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 【典型例题】
类型一、物体的浮沉条件
1、（2019?重庆模拟）如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确是（ ）
A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
【答案】A
【解析】AB、物体在甲中漂浮，所以物体的密度小于甲盐水的密度；在乙中悬浮，所以物体的密度等于乙盐水的密度，所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度．则A正确，B错误； CD、鸡蛋在甲中漂浮，所以浮力等于重力，在乙中悬浮，所以浮力等于重力，所以甲乙中受到的浮力相等，则C、D错误。
【总结升华】此题考查了学生对物体浮沉条件的应用，会根据物体重力和浮力的大小关系或密度关系判断物体的浮沉，同时也要会根据浮沉情况判断浮力与重力的关系或密度关系。
举一反三：
【变式】为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是( ) A．鸡蛋所受浮力不变 B．鸡蛋所受重力变大 C．杯底所受的压强不变 D．鸡蛋可能会慢慢上浮
【答案】D
2、（2019?六合区一模）用手将一重为8N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N，此时物体受到的浮力为 N；放手后物体将 （选填上浮、下沉或悬浮）；待物体静止时所受浮力为 N。
【思路点拨】根据阿基米德原理，物体所受浮力等于它排开的水重，物体的浮沉情况要根据浮沉条件来进行判断，确定了放手后物体的浮沉，再进一步判断变化后的浮力。
【答案】10，上浮，8
【解析】物体排开的水重就是它的浮力，因此，F浮=10N，大于重力8N，放手后物体将上浮。待物体静止时，会漂浮在水面上，物体的重力等于浮力，为8N，故答案为：10，上浮，8。
【总结升华】浮沉条件是我们应该熟知的重要知识，根据它可以判断物体浮沉，也可以在已知浮沉的情况下判断浮力与重力的关系。
类型二、浮沉条件的应用
3、体积为7×103m3的潜水艇悬浮在海水中时，所受的浮力是 N（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）；把水舱中的水排出一部分后，潜水艇将上浮，在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力 （填“变大”“变小”或“不变”），潜水艇上浮的原因是
。
【思路点拨】由浮力的计算公式可求得潜水艇所受浮力；根据浮力公式可知潜水艇上浮时所受浮力的变化；由潜水艇的原理可知潜水艇上浮的原因。
【答案】7.21×107；不变；排出水后，潜水艇的重力小于浮力。 【解析】潜水艇在海水中所受浮力F=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×7×103m3=7.21×107N；将水排出一部分后，由于潜水艇的重力减小，浮力大于重力，故潜水艇上浮；潜水艇之所以能上浮是因为将水舱内的水排出后，潜水艇自身的重力减小，浮力大于重力，故上浮。
【总结升华】潜水艇为物体浮沉条件的典型应用，应掌握其原理。
举一反三：
【变式1】如图，体积相同的氢气球和空气球，释放前它们所受浮力的大小关系是 ；刚释放时，氢气球上浮，而空气球却浮不起来，这是因为氢气球所受浮力 它所受重力，空气球所受浮力 它所受重力。（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】相等；大于 ；小于 【变式2】 用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管（或塑料管）、容器和水等，按图制作了一只潜水艇模型。为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处
（填“吹气”或“吸气”）,潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强 （填“减小”“不变 ”或“增大”），浮力 （填“减小”“不变 ”或“增大”）。
【答案】吸气；增大；不变
4、在远洋轮船的船舷上都漆着五条“吃水线”又称“载重线”，如图所示，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力变化以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关系有（ ） A．浮力增大 B．浮力减小 C．浮力不变 D．浮力不变 【思路点拨】轮船都漂浮，受到的浮力都等于轮船受到的重力； 得出了受到浮力的大小关系，由载重线知道排开水的体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析海水密度的大小关系。
【答案】C 【解析】轮船在北大西洋和印度洋中均漂浮在海水面上，满足F浮=G，轮船重力不变，从北大西洋驶向印度洋所受浮力相等。由图可知，北大西洋载重线W在印度洋载重线S下方，即轮船在北大西洋中排开海水的体积小于在印度洋中排开海水的体积。由公式，，得。
【总结升华】解此题关键是从选项中知需要比较船在两种海水中浮力和密度大小。两种情况都漂浮，都等于船重，故浮力不变。根据知，大的小，V1＜V2，故。
举一反三：
【变式】（2019?重庆中考）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
【答案】C
5、某课外小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，通过往水中加盐，终于使马铃薯漂浮在水面上。由于时间关系，当时他们没有及时收拾实验器材，几天后他们来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉到容器底部，如图所示，他们决定对这现象进行研究。对此现象，他们提出了以下几种猜想： 猜想1、可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉； 猜想2、可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉。 猜想3、可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉。 经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定的理由是____________。接着他们就猜想2和猜想3进行如下的实验操作：①取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积；②配制一大杯盐水；③将这三块马铃薯放在盐水中使其漂浮。几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出擦干，分别测出其质量和体积。 实验数据记录如下表所示
马铃薯的编号
质量（g）
体积(cm3)
放入盐水前
在盐水中下沉后
放入盐水前
在盐水中下沉后
A
44.8
39.2
40
33
B
56.1
48.8
50
41
C
77.3
67.9
69
57
请分析上述实验数据后回答，猜想2是_______(填“正确”或“错误”)的；你认为导致马铃薯下沉的原因是_____。
【答案】盐水密度变大，马铃薯排开盐水的体积会变小，马铃薯仍漂浮在液面上；错误；马铃薯密度变大，大于盐水密度使其下沉的。 【解析】盐水密度变大，马铃薯排开盐水的体积会变小，马铃薯仍漂浮在液面上，错误；马铃薯的密度增大，大于盐水的密度导致马铃薯下沉。表中数据显示马铃薯在盐水中下沉后质量减小，显然猜想2是错误的,以编号A的马铃薯为例,放入盐水前的密度为，而在盐水中下沉后的密度为，马铃薯的密度变大了，可以得出结论，是由于马铃薯密度变大，大于盐水密度使其下沉的。
【总结升华】对于实心的物体，当时，漂浮；当时， 物体悬浮；当，物体下沉。
【巩固练习】
一、填空题 1、浸没在液体里的物体：①当______(______)时，物体上浮；②当______(______)时，物体可以停留在液体里任何深度的地方(悬浮)；③当______ (____)时，物体下沉。
2、（2019?临沂校级模拟）一艘远洋货轮在装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力 ；当船由南渡江驶入大海后，船受到的浮力 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
3、（2019?顺义区二模）潜水艇是靠 实现的上浮和下沉。
4、气球和飞艇都是利用充入密度比空气________的气体来实现升空的。
5、潜水员在水下工作时，要靠身上背的氧气瓶给自己供氧，开始时他感到氧气瓶“拉着”他下沉，过一段时间后感到氧气瓶“托着”他上浮，开始时氧气瓶能“拉着”潜水员下沉的原因是________。 6、水面上漂浮着一个物体且物体的体积露出水面，则此物体的密度为______ kg/m3。
二、选择题
7、小梅帮妈妈做饭时，把一个质量为100g的土豆放进盛满水的盆里，有90g的水溢出，则( ) A．土豆会浮在水面上 B．土豆会沉入盆底 C．土豆会悬浮在水中 D．不能据此判断出土豆的浮沉 8、如图所示，是高空中的一只热气球，以下有关它的说法正确的是( ) A．为使静止的热气球下降，必须继续给热气球中的空气加热 B．为使静止的热气球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分 C．热气球正在匀速下降，假如有一物体从热球上掉下来，热气球将立即上升 D．热气球正在匀速下降，假如有物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升 9、（2019?莱芜中考）（多选）如图所示，把一小球先后放入盛有不同液体的甲、乙两个容器中，在甲容器中小球漂浮在液面上，在乙容器中小球加速下沉到容器底部。已知：小球在甲容器中受到的浮力为F1，小球在乙容器中受到的浮力为F2，甲容器中的液体密度为ρ1，乙容器中的液体密度为ρ2，则下列判断正确的是（ ）
A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．ρ1＞ρ2 D．ρ1＜ρ2
10、（2019?利川市模拟）悬浮在水中的潜水艇排出水舱中的一部分水后，潜水艇将（ ）
A．下沉 B．上浮
C．仍悬浮在水中 D．先下沉后上浮
11、如图所示，甲、乙两个小球用细线连在一起放到盛水的烧杯中，恰好悬浮，甲球的重力大于乙球的重力，细线受到的拉力为0.1 N，若把细线剪断，两个球的情况是( )
A．甲、乙都上浮 B．甲、乙都下沉
C．甲上浮，乙下沉 D．甲下沉，乙上浮
12、如图所示，把一个马铃薯放入浓盐水中，马铃薯处于漂浮状态，如果将水面以上的部分切去，则剩下部分的马铃薯将会 ( )
A．浮起一些 B．悬浮 C．下沉 D．不能判断
13、如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果往池中缓慢注入一些水，则铅块及气球 ( )
A．仍能静止 B．向下运动
C．向上运动 D．静止、向上或向下运动都有可能
三、实验探究与计算题
14、如图是“浮力的利用”一节课的实验，小芳同学很受启发，她认为用这种方法可以粗测出牙膏皮的密度。请你借鉴如图的实验方法，再增加一种实验器材，设计一个粗测牙膏皮密度的实验。要求写出：
（1）增加的实验器材名称；
（2）实验步骤；
（3）所测密度的数据表达式。
15、桌上有烧杯（烧杯能直立漂浮在水面上）、大水槽和量筒、记号笔及足够的水，要求用这些器材粗略测出一块小鹅卵石的密度。小刚同学根据要求，设计出了一种测量方法，基本实验步骤如图所示。
（1）根据图示的实验步骤可知：鹅卵石的质量是多少克？
（2）鹅卵石体积是多大？
（3）鹅卵石的密度为多少？
16、（2019?常州中考）小明来到索有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。（g取10N/kg）
①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。 ②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。 ③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。 ④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。 问：（1）铁皮罐的体积有多大？ （2）铁皮罐和沙石的总重有多大？ （3）盐水的密度有多大？
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】＞；＞；＝；＝；＜；＜
2、【答案】变大；不变
【解析】由题知，货轮在装上货物后，船身下沉，排开水的体积V排变大，
∵F浮=ρ水V排g，∴船受到水的浮力变大；
当船由长江驶入大海后，都是漂浮，船受到的浮力：F浮=G，
∵船受到的重力不变，∴船受到的浮力不变；故答案为：变大；不变。
3、【答案】改变自身重力
4、【答案】小
5、【答案】氧气瓶受到的重力大于受到水的浮力 【解析】开始时氧气瓶受到的重力大于受到水的浮力，氧气瓶在水中下沉，随着氧气的逐渐使用，氧气瓶的重力减小，当重力小于浮力时，氧气瓶托着潜水员上浮。 6、【答案】 【解析】物体漂浮在水面上， 即
二、选择题
7、【答案】B 【解析】根据阿基米德原理知， 而， ，故下沉。 8、【答案】D 【解析】热气球的升降靠改变气球内气体的多少来完成，充气时热气球上升，放气热气球下降。热气球匀速下降，假如有一物体从热气球上掉下，热气球由于惯性先向下运动，由于浮力大于重力，速度减小至零然后上升。
9、【答案】AC 【解析】（1）由甲图可知，小球在甲容器的液体中漂浮，则浮力F1=G球，由乙图可知，小球在乙容器的液体中下沉，则浮力F2＜G球，所以F1＞F2；故A正确，B错误； （2）因为ρ1＞ρ球时小球漂浮，ρ2＜ρ球时小球下沉，所以甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，所以ρ1＞ρ2，故C正确，D错误。 10、【答案】B
【解析】潜水艇通过排水或进水来改变自身的重力，当排出水时，自身重力减小，浮力不变，则潜水艇将上浮，故选B。
11、【答案】C
【解析】剪断前甲球受到向下的拉力与重力之和等于浮力，乙球受到的拉力与浮力之和等于重力，由此说明小球甲受到的浮力大于重力，故上浮；而小球乙受到的浮力小于重力，故下沉。
12、【答案】A
【解析】马铃薯漂浮说明其密度小于水，切去部分后重力减小，浮力也减小，由阿基米德原理可知，排开水的体积变小，所以浮起一些。
13、【答案】B
【解析】加水后整体处在水中的深度变大，压强变大，气球被压缩体积变小，受到的浮力也变小，故下沉。
三、实验探究与计算
14、【答案与解析】
（1）需要增加的器材是量筒。
（2）实验步骤：
①将适量的水倒入量筒中，测出牙膏皮未放入时水面的刻度值V1。
②将牙膏皮制成空心筒状，放在量筒的水面上，使之漂浮，测出水面的刻度值V2。
③将牙膏皮取出卷成一团后重新浸没于量筒中的水面下，测出水面的刻度值V3。
（3）密度表达式：
15、【答案与解析】
①根据题意，鹅卵石的质量等于取出鹅卵石后，倒入的水的质量，倒入水的体积为V=260cm3-110cm3=150cm3，
即m石=m水=ρ水V=1.0g/cm3×150cm3=150g；
②根据题意，鹅卵石的体积为V石=260cm3-200cm3=60cm3；
③因此鹅卵石的密度为ρ石=2.5g/cm3=2.5×103kg/m3
16、【答案与解析】
（1）由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力，
在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力，由于铁皮罐处于漂浮，则F浮1=G罐，F浮2=G罐+G砝码1，所以，F浮2-F浮1=G砝码1，
即，则；
（2）一半浸入水中漂浮时受到的浮力
，由于铁皮罐漂浮在水面上，则G总=F浮1=5N。
（3）将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得：
F浮3=G罐+G砝码2，即：ρ盐水V罐g=G罐+G砝码2，
所以。
答：（1）铁皮罐的体积有1×10-3m3；（2）铁皮罐和沙石的总重有5N；（3）盐水的密度有1.2×103kg/m3。
【学习目标】 1、知道物体的浮沉条件； 2、知道浮力的利用； 3、了解轮船的漂浮原理、潜水艇的浮沉原理、气球飞艇的升降。
【要点梳理】 要点一、物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。
要点诠释： 1．当F浮>G时，合力方向竖直向上 上浮 当F浮=G时，合力为零 悬浮 当F浮
物理现象
运动状态
条件
物液密度关系
与的关系
浮
上浮
在液体中向上运动
向上运动
漂浮
浮在液面上
静止在液面上
悬
悬浮
停留在液体中任何深度的地方
静止在液体中
沉
下沉
在液体中向下运动
向下运动
沉底
停留在容器底部
静止在容器底部
要点二、物体浮沉条件的应用
从浮力利用的角度看，采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。即使现代化的轮船，也采用的是这种古老的办法。
要点诠释：
1．轮船 ①轮船浮于水面，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 2．潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 3．气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 【典型例题】
类型一、物体的浮沉条件
1、（2019?重庆模拟）如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态。下列判断正确是（ ）
A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
【答案】A
【解析】AB、物体在甲中漂浮，所以物体的密度小于甲盐水的密度；在乙中悬浮，所以物体的密度等于乙盐水的密度，所以甲盐水的密度大于乙盐水的密度．则A正确，B错误； CD、鸡蛋在甲中漂浮，所以浮力等于重力，在乙中悬浮，所以浮力等于重力，所以甲乙中受到的浮力相等，则C、D错误。
【总结升华】此题考查了学生对物体浮沉条件的应用，会根据物体重力和浮力的大小关系或密度关系判断物体的浮沉，同时也要会根据浮沉情况判断浮力与重力的关系或密度关系。
举一反三：
【变式】为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是( ) A．鸡蛋所受浮力不变 B．鸡蛋所受重力变大 C．杯底所受的压强不变 D．鸡蛋可能会慢慢上浮
【答案】D
2、（2019?六合区一模）用手将一重为8N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N，此时物体受到的浮力为 N；放手后物体将 （选填上浮、下沉或悬浮）；待物体静止时所受浮力为 N。
【思路点拨】根据阿基米德原理，物体所受浮力等于它排开的水重，物体的浮沉情况要根据浮沉条件来进行判断，确定了放手后物体的浮沉，再进一步判断变化后的浮力。
【答案】10，上浮，8
【解析】物体排开的水重就是它的浮力，因此，F浮=10N，大于重力8N，放手后物体将上浮。待物体静止时，会漂浮在水面上，物体的重力等于浮力，为8N，故答案为：10，上浮，8。
【总结升华】浮沉条件是我们应该熟知的重要知识，根据它可以判断物体浮沉，也可以在已知浮沉的情况下判断浮力与重力的关系。
类型二、浮沉条件的应用
3、体积为7×103m3的潜水艇悬浮在海水中时，所受的浮力是 N（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）；把水舱中的水排出一部分后，潜水艇将上浮，在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力 （填“变大”“变小”或“不变”），潜水艇上浮的原因是
。
【思路点拨】由浮力的计算公式可求得潜水艇所受浮力；根据浮力公式可知潜水艇上浮时所受浮力的变化；由潜水艇的原理可知潜水艇上浮的原因。
【答案】7.21×107；不变；排出水后，潜水艇的重力小于浮力。 【解析】潜水艇在海水中所受浮力F=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×7×103m3=7.21×107N；将水排出一部分后，由于潜水艇的重力减小，浮力大于重力，故潜水艇上浮；潜水艇之所以能上浮是因为将水舱内的水排出后，潜水艇自身的重力减小，浮力大于重力，故上浮。
【总结升华】潜水艇为物体浮沉条件的典型应用，应掌握其原理。
举一反三：
【变式1】如图，体积相同的氢气球和空气球，释放前它们所受浮力的大小关系是 ；刚释放时，氢气球上浮，而空气球却浮不起来，这是因为氢气球所受浮力 它所受重力，空气球所受浮力 它所受重力。（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】相等；大于 ；小于 【变式2】 用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管（或塑料管）、容器和水等，按图制作了一只潜水艇模型。为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处
（填“吹气”或“吸气”）,潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强 （填“减小”“不变 ”或“增大”），浮力 （填“减小”“不变 ”或“增大”）。
【答案】吸气；增大；不变
4、在远洋轮船的船舷上都漆着五条“吃水线”又称“载重线”，如图所示，其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力变化以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关系有（ ） A．浮力增大 B．浮力减小 C．浮力不变 D．浮力不变 【思路点拨】轮船都漂浮，受到的浮力都等于轮船受到的重力； 得出了受到浮力的大小关系，由载重线知道排开水的体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析海水密度的大小关系。
【答案】C 【解析】轮船在北大西洋和印度洋中均漂浮在海水面上，满足F浮=G，轮船重力不变，从北大西洋驶向印度洋所受浮力相等。由图可知，北大西洋载重线W在印度洋载重线S下方，即轮船在北大西洋中排开海水的体积小于在印度洋中排开海水的体积。由公式，，得。
【总结升华】解此题关键是从选项中知需要比较船在两种海水中浮力和密度大小。两种情况都漂浮，都等于船重，故浮力不变。根据知，大的小，V1＜V2，故。
举一反三：
【变式】（2019?重庆中考）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
【答案】C
5、某课外小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，通过往水中加盐，终于使马铃薯漂浮在水面上。由于时间关系，当时他们没有及时收拾实验器材，几天后他们来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉到容器底部，如图所示，他们决定对这现象进行研究。对此现象，他们提出了以下几种猜想： 猜想1、可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉； 猜想2、可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉。 猜想3、可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉。 经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定的理由是____________。接着他们就猜想2和猜想3进行如下的实验操作：①取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积；②配制一大杯盐水；③将这三块马铃薯放在盐水中使其漂浮。几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出擦干，分别测出其质量和体积。 实验数据记录如下表所示
马铃薯的编号
质量（g）
体积(cm3)
放入盐水前
在盐水中下沉后
放入盐水前
在盐水中下沉后
A
44.8
39.2
40
33
B
56.1
48.8
50
41
C
77.3
67.9
69
57
请分析上述实验数据后回答，猜想2是_______(填“正确”或“错误”)的；你认为导致马铃薯下沉的原因是_____。
【答案】盐水密度变大，马铃薯排开盐水的体积会变小，马铃薯仍漂浮在液面上；错误；马铃薯密度变大，大于盐水密度使其下沉的。 【解析】盐水密度变大，马铃薯排开盐水的体积会变小，马铃薯仍漂浮在液面上，错误；马铃薯的密度增大，大于盐水的密度导致马铃薯下沉。表中数据显示马铃薯在盐水中下沉后质量减小，显然猜想2是错误的,以编号A的马铃薯为例,放入盐水前的密度为，而在盐水中下沉后的密度为，马铃薯的密度变大了，可以得出结论，是由于马铃薯密度变大，大于盐水密度使其下沉的。
【总结升华】对于实心的物体，当时，漂浮；当时， 物体悬浮；当，物体下沉。
【巩固练习】
一、填空题 1、浸没在液体里的物体：①当______(______)时，物体上浮；②当______(______)时，物体可以停留在液体里任何深度的地方(悬浮)；③当______ (____)时，物体下沉。
2、（2019?临沂校级模拟）一艘远洋货轮在装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力 ；当船由南渡江驶入大海后，船受到的浮力 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
3、（2019?顺义区二模）潜水艇是靠 实现的上浮和下沉。
4、气球和飞艇都是利用充入密度比空气________的气体来实现升空的。
5、潜水员在水下工作时，要靠身上背的氧气瓶给自己供氧，开始时他感到氧气瓶“拉着”他下沉，过一段时间后感到氧气瓶“托着”他上浮，开始时氧气瓶能“拉着”潜水员下沉的原因是________。 6、水面上漂浮着一个物体且物体的体积露出水面，则此物体的密度为______ kg/m3。
二、选择题
7、小梅帮妈妈做饭时，把一个质量为100g的土豆放进盛满水的盆里，有90g的水溢出，则( ) A．土豆会浮在水面上 B．土豆会沉入盆底 C．土豆会悬浮在水中 D．不能据此判断出土豆的浮沉 8、如图所示，是高空中的一只热气球，以下有关它的说法正确的是( ) A．为使静止的热气球下降，必须继续给热气球中的空气加热 B．为使静止的热气球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分 C．热气球正在匀速下降，假如有一物体从热球上掉下来，热气球将立即上升 D．热气球正在匀速下降，假如有物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升 9、（2019?莱芜中考）（多选）如图所示，把一小球先后放入盛有不同液体的甲、乙两个容器中，在甲容器中小球漂浮在液面上，在乙容器中小球加速下沉到容器底部。已知：小球在甲容器中受到的浮力为F1，小球在乙容器中受到的浮力为F2，甲容器中的液体密度为ρ1，乙容器中的液体密度为ρ2，则下列判断正确的是（ ）
A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．ρ1＞ρ2 D．ρ1＜ρ2
10、（2019?利川市模拟）悬浮在水中的潜水艇排出水舱中的一部分水后，潜水艇将（ ）
A．下沉 B．上浮
C．仍悬浮在水中 D．先下沉后上浮
11、如图所示，甲、乙两个小球用细线连在一起放到盛水的烧杯中，恰好悬浮，甲球的重力大于乙球的重力，细线受到的拉力为0.1 N，若把细线剪断，两个球的情况是( )
A．甲、乙都上浮 B．甲、乙都下沉
C．甲上浮，乙下沉 D．甲下沉，乙上浮
12、如图所示，把一个马铃薯放入浓盐水中，马铃薯处于漂浮状态，如果将水面以上的部分切去，则剩下部分的马铃薯将会 ( )
A．浮起一些 B．悬浮 C．下沉 D．不能判断
13、如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果往池中缓慢注入一些水，则铅块及气球 ( )
A．仍能静止 B．向下运动
C．向上运动 D．静止、向上或向下运动都有可能
三、实验探究与计算题
14、如图是“浮力的利用”一节课的实验，小芳同学很受启发，她认为用这种方法可以粗测出牙膏皮的密度。请你借鉴如图的实验方法，再增加一种实验器材，设计一个粗测牙膏皮密度的实验。要求写出：
（1）增加的实验器材名称；
（2）实验步骤；
（3）所测密度的数据表达式。
15、桌上有烧杯（烧杯能直立漂浮在水面上）、大水槽和量筒、记号笔及足够的水，要求用这些器材粗略测出一块小鹅卵石的密度。小刚同学根据要求，设计出了一种测量方法，基本实验步骤如图所示。
（1）根据图示的实验步骤可知：鹅卵石的质量是多少克？
（2）鹅卵石体积是多大？
（3）鹅卵石的密度为多少？
16、（2019?常州中考）小明来到索有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。（g取10N/kg）
①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号。 ②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中。 ③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中。 ④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。 问：（1）铁皮罐的体积有多大？ （2）铁皮罐和沙石的总重有多大？ （3）盐水的密度有多大？
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】＞；＞；＝；＝；＜；＜
2、【答案】变大；不变
【解析】由题知，货轮在装上货物后，船身下沉，排开水的体积V排变大，
∵F浮=ρ水V排g，∴船受到水的浮力变大；
当船由长江驶入大海后，都是漂浮，船受到的浮力：F浮=G，
∵船受到的重力不变，∴船受到的浮力不变；故答案为：变大；不变。
3、【答案】改变自身重力
4、【答案】小
5、【答案】氧气瓶受到的重力大于受到水的浮力 【解析】开始时氧气瓶受到的重力大于受到水的浮力，氧气瓶在水中下沉，随着氧气的逐渐使用，氧气瓶的重力减小，当重力小于浮力时，氧气瓶托着潜水员上浮。 6、【答案】 【解析】物体漂浮在水面上， 即
二、选择题
7、【答案】B 【解析】根据阿基米德原理知， 而， ，故下沉。 8、【答案】D 【解析】热气球的升降靠改变气球内气体的多少来完成，充气时热气球上升，放气热气球下降。热气球匀速下降，假如有一物体从热气球上掉下，热气球由于惯性先向下运动，由于浮力大于重力，速度减小至零然后上升。
9、【答案】AC 【解析】（1）由甲图可知，小球在甲容器的液体中漂浮，则浮力F1=G球，由乙图可知，小球在乙容器的液体中下沉，则浮力F2＜G球，所以F1＞F2；故A正确，B错误； （2）因为ρ1＞ρ球时小球漂浮，ρ2＜ρ球时小球下沉，所以甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，所以ρ1＞ρ2，故C正确，D错误。 10、【答案】B
【解析】潜水艇通过排水或进水来改变自身的重力，当排出水时，自身重力减小，浮力不变，则潜水艇将上浮，故选B。
11、【答案】C
【解析】剪断前甲球受到向下的拉力与重力之和等于浮力，乙球受到的拉力与浮力之和等于重力，由此说明小球甲受到的浮力大于重力，故上浮；而小球乙受到的浮力小于重力，故下沉。
12、【答案】A
【解析】马铃薯漂浮说明其密度小于水，切去部分后重力减小，浮力也减小，由阿基米德原理可知，排开水的体积变小，所以浮起一些。
13、【答案】B
【解析】加水后整体处在水中的深度变大，压强变大，气球被压缩体积变小，受到的浮力也变小，故下沉。
三、实验探究与计算
14、【答案与解析】
（1）需要增加的器材是量筒。
（2）实验步骤：
①将适量的水倒入量筒中，测出牙膏皮未放入时水面的刻度值V1。
②将牙膏皮制成空心筒状，放在量筒的水面上，使之漂浮，测出水面的刻度值V2。
③将牙膏皮取出卷成一团后重新浸没于量筒中的水面下，测出水面的刻度值V3。
（3）密度表达式：
15、【答案与解析】
①根据题意，鹅卵石的质量等于取出鹅卵石后，倒入的水的质量，倒入水的体积为V=260cm3-110cm3=150cm3，
即m石=m水=ρ水V=1.0g/cm3×150cm3=150g；
②根据题意，鹅卵石的体积为V石=260cm3-200cm3=60cm3；
③因此鹅卵石的密度为ρ石=2.5g/cm3=2.5×103kg/m3
16、【答案与解析】
（1）由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力，
在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力，由于铁皮罐处于漂浮，则F浮1=G罐，F浮2=G罐+G砝码1，所以，F浮2-F浮1=G砝码1，
即，则；
（2）一半浸入水中漂浮时受到的浮力
，由于铁皮罐漂浮在水面上，则G总=F浮1=5N。
（3）将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得：
F浮3=G罐+G砝码2，即：ρ盐水V罐g=G罐+G砝码2，
所以。
答：（1）铁皮罐的体积有1×10-3m3；（2）铁皮罐和沙石的总重有5N；（3）盐水的密度有1.2×103kg/m3。