10.3 物体的浮沉条件及其应用 教案+导学精练 精编版 （附答案）

物体的浮沉条件及其应用
一、教学分析
课程性质
（一）课程定位：新授课、同步课
（二）课程特点：紧扣教材
教材分析
本节课是在学习了阿基米德原理，认识浮力产生的原因基础上，从知识应用的角度学习物体的浮沉条件，其中包括学习物体的浮沉条件和利用物体的浮沉条件解释轮船、潜艇、气球和飞艇的工作原理，本节课知识的综合性较强，难度较大，涉及到受力分析、力和运动的关系以及和浮力知识结合起来结合实际问题。
教学目标
1.知道物体的浮沉条件。
2.会对生活中浮力的现象加以解释。
3.知道轮船、密度计、潜水艇、气球和飞艇的工作原理。
学情分析
本节知识是前面所学力学知识的综合应用，与力、重力、二力合成和密度等知识联系密切。本节内容包括两个知识点：一是物体的浮沉条件，二是轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理。前者重在培养学生的分析能力，而后者重在使学生认识到浮沉条件在社会生活中的应用及其重要意义。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。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物体在液体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。
教学重点
掌握物体的浮沉条件及浮力应用。
教学难点
通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力，初步建立应用科学技术的意识。
二、教学设计
物体的浮沉条件
同学们都吃过饺子，但你们煮过饺子吗？谁能说一下饺子下锅后，浮沉情况的变化？为什么饺子下锅后先下沉，悬浮再上浮，最终漂浮在液面上，它所受力的关系又是怎样的？
说明：从生活中入手，让学生感知物理就在身边，从而激发学生学习兴趣。
预复回顾
视频展示潜水艇
思考：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？?
教师再做一个演示实验，将土豆和苹果一起放进水里，让学生观察：土豆在水中下沉，而苹果是漂浮在水面上的。用力向下压苹果使浸没在水中，一松手，苹果又向上浮起。以上的现象都与物体的浮沉有关，今天我们就亲自来探究影响物体浮沉的条件。
2.精讲精练
（1）浮力和重力的比较
在上面的基础上，介绍名词：上浮、下沉、漂浮。上浮
v
?
思考：浸在水中的物体受到哪几个力的作用？它们的方向怎样？如果物体受到的重力和浮力大小相等，物体将处于什么状态？??
引导学生通过二力平衡对物体进行受力分析
物体处于漂浮或悬浮状态时，它受到的重力和浮力有什么关系？
回答：浮力等于重力
提问：如果向下的重力大于向上的浮力，物体将怎样？
回答：物体将下沉。?
提问：如果向下的重力小于向上的浮力，物体将怎样？
回答：物体将上浮?
总结：浸在液体中的物体，其浮沉情况取决于物体所受到的浮力和重力的大小。当物体浸没在液体时，若重力大于浮力，则物体下沉；若重力小于浮力，则物体上浮；若重力等于浮力，则物体悬浮；当物体漂浮在液面上时，它所受到的重力等于浮力。
?（2）物体密度和液体密度的比较
思考：你如何使土豆最后漂浮在水面上？?
学生利用现有的实验器材（盐、水、小刀、牙签等）分小组实验，老师巡回指导。
说明：学生动手做实验，能够更好地理解物体的浮沉，并且能够锻炼学生的团结合作意识和小组精神。
实验结束师生交流实验现象并总结结论：
提问：刚才做让土豆上浮实验时，看到有同学采用了把土豆切成两块的方法。切成两块确实能减少土豆的重力，这种方法能让土豆上浮吗？为什么？。
提问：如果把土豆切得更小一些，它是否可能在水中上浮？
回答：不能。
提问：为什么水中加盐就能够使土豆在水中漂浮。
回答：向水中加盐，使盐水的密度大于土豆的密度，土豆因浮力大于重力而上浮。
总结：
ρ液＞ρ物 物体上浮，最终漂浮在水面上
ρ液=ρ物 物体悬浮在液体中
ρ液＜ρ物 物体下沉，最终沉到水底
物体浮沉条件的应用
（1）轮船
学生实验：把橡皮泥捏成团放在水面，观察橡皮泥的运动状态。再把橡皮泥捏成碗形或船形放在水面，观察橡皮泥的运动状态。?
引导学生分析，当把橡皮泥捏成碗形或船形放在水面时，虽然它受到的重力没有改变，但是由于它排开水的体积增大，受到的浮力增大，所以能漂浮在水面上。对于钢铁制造的轮船，只要空心的程度足够大，也能漂浮在水面上。?
（2）潜水艇
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：?
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？?
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。?
（3）气球和飞艇
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，请学生思考：
热气球为什么会升起来？
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？
并指出：热气球、氢气球、飞艇都是通过改变自身体积来改变浮力来实现上浮的。
三、教学过程
（一）预 复 回 顾
（10min）
一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是______N。（g=10N/kg）
2. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则（ ）
A.物块会浮在水面上 B.物块会悬浮在水中
C.物块会沉入盆底 D.不能据此判断出物块的沉浮
3.一艘船的质量为5×105t，最大载重量是1.3×106t，则它满载时的排水量为______，受到的浮力是______，如果卸下2×105t的货物，它受到的浮力为______。(g取10N/kg)

4.潜水艇是靠改变______ 实现上浮和下沉的；轮船是采用的______办法，增大可以利用的______，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。
5.三国时代，诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼，后人称其为“孔明灯”，它上升的主要原因’是：灯笼内的热空气密度______空气密度，导致灯笼受到的浮力______灯笼的重力，所以灯笼才上升．
6.把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中，情况如图7.5-3中甲、乙所示，由此得出的下列判断中正确的是 ( )
A．这个密度计在甲液体中受的浮力较大
B．这个密度计在乙液体中受的浮力较大
C．甲种液体的密度较大
D．密度计在B处的刻度值应大于在A处的刻度值
7.某农户生产绿豆芽时，将绿豆倒人盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，产生这二种现象的原因是 ( )
A．沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力
B．沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
C．沉底的绿豆受到的浮力大于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力：
D．沉底的绿豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力小于重力
8. 漂浮和悬浮是物体在液体中时所能处的两种状态，它们的相同点是______；而从V排和V物的关系上来区别，物体漂浮时V排 ______ V物，而物体悬浮时V排 ______ V物；从物体密度和液体密度的关系上来区别，能漂浮的物体，ρ物 ______ ρ液，而悬浮的物体，ρ物 ______ ρ液．(填“>”、“<”或“=”)
9. 用手将一重为6N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N；则此时物体受到的浮力为______N；放手后物体将______ (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)，待物体静止时所受的浮力为______ N。
10.如图7.5-1所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮在水面；把它放入另一种液体中，它却沉人底部，则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( )
133540548895
在水中受到的浮力大
在另一种液体中受到的浮力大
受到的浮力一样大
无法比较浮力的大小
（二）知 识 梳 理
（10min）
（三）精 讲 精 练
（65min）
1562735219075知识点1物体的浮沉条件
（1）物体的浮沉条件：
浮力与重力的比较
F浮＞G物?
上浮
F浮=G物
漂浮
F浮＜G物?
下沉
利用密度判断物体的浮沉
ρ液＞ρ物
物体上浮，最终漂浮在水面上
ρ液=ρ物
物体悬浮在液体中
ρ液＜ρ物
物体下沉，最终沉到水底
总结
漂浮
F浮=G
V排ρ液>ρ物
悬浮
F浮=G
V排=V物
ρ液=ρ物
上浮
F浮>G
V排=V物
ρ液>ρ物
下沉
F浮V排=V物
ρ液<ρ物
【例1.1】下列是由“做饭”联想到的物理知识，其中表述错误的是（?? ）
A.煮熟的饺子浮在水面上，此时其所受浮力大于其重力????????
B.在碗沿上把鸡蛋磕破，利用了力的作用是相互的原理
C.?饺子皮上捏出了漂亮的花边，是力改变了物体的形状?????????
D.?高压锅做饭熟得快，是因为压强增大沸点升高的缘故
【难度】★
【练1.1】小王同学做“改变物体的浮沉状态”的实验．他将一个小木块和一个带盖的小玻璃瓶放入水中，木块和玻璃瓶都漂浮在水面上．他再将木块和玻璃瓶都捞出，把木块装入玻璃瓶后盖好瓶盖，再投入水中，玻璃瓶将（?? ）
A.?一定漂浮在水面??????????????????B.?一定悬浮在水中????????????????
C.?一定沉入水底?????????????? ??D.?都有可能
【难度】★
【例1.2】研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大。一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇（???）
A.?在亚丁湾所受浮力较小???????????????????????????????????????B.?在亚丁湾所受浮力较大
C.?在两处所受浮力相等???????????????????????????????????????????D.?在亚丁湾所排开海水的重力较大
【难度】★★
【练1.2】实验课上，小华通过向水中加盐的方法，使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来（如图所示）。下列说法正确的是（）
A.?鸡蛋沉底时受到的浮力与悬浮时受到的浮力一样大
B.?鸡蛋沉底时受到的浮力比悬浮时受到的浮力大
C.?鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大
D.?鸡蛋悬浮时受到的浮力比漂浮时受到的浮力大
【难度】★★
【例1.3.】在水平桌面上，有两个完全相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水，将同一鸡蛋分别放入其中，鸡蛋静止时如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2 ， 则（　　）
A.?F1＞F2?????????????????????????B.?F1=F2??????????????????????????????
C.?F1＜F2?????????????????????????D.?无法确定
【难度】★★
【练1.3】体积相同的铁球、铝块和木块，浸在水中，情况如图所示，则它们受到的浮力大小情况（?? ）
A.?木块大????????????????????????????????B.?铝块大????????????????????????????????
C.?铁球大????????????????????????????????D.?一样大
【难度】★★
【例1.4】在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的（　　）
A.?甲和丙????????????????????????????????B.?甲和乙????????????????????????????????
C.?乙和丁????????????????????????????????D.?丙和丁
【难度】★★
【练1.4】将一个小塑料泡沫块和一个大铁块同时放入水中，发现小塑枓泡沫块在水中上浮，而大铁块在水中下沉，则它们在水中（? ）
A.?小塑料泡沫块受到的浮力大???????????????????????????????B.?大铁块受到的浮力大
C.?受到的浮力一样大??????????????????????????????????????????????D.?不能确定推受到的浮力大
【难度】★★
【例1.5】体积相同的A、B两木块，放入水中静止时，情况如图所示，设它们的密度分别为ρA、ρB ， 受到的浮力分别为FA、FB ， 则下列关系中正确的是（　　）

A.?ρA＞ρB ， FA=FB???????? ?B.?ρA＜ρB ， FA=FB???
C.?ρA＞ρB ， FA＞FB???? ????D.?ρA＜ρB ， FA＜FB
【难度】★★★
【练1.5】两个物体分别挂在弹簧测力计下且静止，将两物体浸没于水中静止时，两测力计示数的减小值相同，则两物体必定有相同的（? ）
A.密度 B.?质量?????????????????????????????????????
C.?体积?????????????????????????????????????D.?深度
【难度】★★★
知识点2
应用
原理
轮船
把物体作为“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。??
潜水艇
潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉
气球和飞艇
气球和飞艇：ρ气＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空。
【例2.1】如图所示，将重为2N的木块放入烧杯中．静止时木块所受浮力的大小为 ________?N，浮力的方向________?；放入木块后，烧杯底部所受水的压强________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【难度】★
【练2.1】“蛟龙号”载人深潜器体积约为50m3， 设计最大下潜深度为7000m，当其下潜至7000m深水处时，所受浮力为________?N，1m2的外壳所受的海水压力为________?N，（海水密度近似取1.1×103kg/m3）
【难度】★
【例2.2】一潜水艇悬浮在水中,如图所示。当压缩气体把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将 　　(选填“上浮”或“下沉”)。在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力将 　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。?

【难度】★
【练2.2】如图所示,对于人漂浮在死海上看书,下列分析正确的是 (　 　)
A.海水的密度小于人体的密度
B.人所受的重力大于所受的浮力
C.人所受的重力与所受的浮力是一对平衡力
D.人所受的重力与所受的浮力是一对相互作用力
【难度】★
【例2.3】测量液体密度的仪器叫密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲)。图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.丙烧杯中液体的密度较大
【难度】★★
【练2.3】?金属箔是由密度大于水的材料制成的.小红取一片金属箔做成中空的筒，放在盛有水的烧杯中，发现它漂浮在水面上，然后她再将此金属箔揉成团放入水中，金属箔沉入水底.比较前后两种情况，下?列说法正确的是(?)
A.金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力
B.金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小.
C.金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
D.金属箔沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
【难度】★★
【例2.3】-艘轮船从重庆驶入上海，在.上海码头卸下货物后停泊.下?列说法正确的是( )
A.轮船所受浮力减小，将上浮一些，轮船的“排水量”减小
B.轮船所受浮力减小，将上浮一些，轮船的“排水量”不变
C.轮船所受浮力不变,将下沉一些，轮船的“排水量”减小
D.轮船所受浮力减小，将下沉一些，轮船的“排水量”不变
【难度】★★
【练2.3】体积为60L的救生圈，所受重力为50N,体重为450N的林林同学在水中使用这个救生圈，当他处于静止状态时，下列判断正确的是()
A.人和救生圈没入水中，处于悬浮状态 B.人和救生圈漂浮，部分露出水面
C.人和救生圈沉入水底 D.以上情况都有可能
【练2.4】某些鱼的浮沉靠鳔的张缩实现。原来静止在水中的鱼(? )
A.鳔膨胀时浮力小于重力会下沉
B.鳔膨胀时浮力大于重力会上浮
C.鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮
D.鳔收缩时浮力大于重力会漂浮
【难度】★★
【例2.4】娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气.要使已经升空的热气球上升或下降,下列说法正确的是( )
A.继续对热空气加热可以使热气球上升
B.继续对热空气加热可以使热气球下降
C.停止对热空气加热可以使热气球上升
D.停止对热空气加热可以使热气球下降
【难度】★★
【例2.4】?俗话说”瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中会下沉.漂浮的西瓜受到的浮力___李子受到的浮力，西瓜的密度___李子的密度.(均选填”大于”小.于”或”等于”)
【难度】★★
（四）思 维 升 华
（5min）
1.物体的浮沉条件：
（1）浮力与重力的比较
F浮＞G物? 上浮
F浮=G物 漂浮?
F浮＜G物? 下沉 最终沉底
（2）利用密度判断物体的浮沉
ρ液＞ρ物 物体上浮，最终漂浮在水面上
ρ液=ρ物 物体悬浮在液体中
ρ液＜ρ物 物体下沉，最终沉到水底
总结
(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2. 浮沉条件的应用
（1）轮船：把物体作为“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。??
（2）潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉
（3）气球和飞艇：ρ气＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空。
（五）随 堂 演 练
（20min）
一、填空题
【1】将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有81g的水溢出，再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有72g的酒精溢出，则A在水中静止时受到的浮力与在酒精中的浮力之比为________（酒精的密度是0.8×103kg/m3， g取10N/㎏）．
【难度】★
二、选择题
【2】如图是我国第一艘航母首航图片。一艘航母的舰载机飞离航母后，航母底部受到的水的压强和航母受到的浮力将(　　)
A.?压强减小，浮力增大???????????????????????????????????????????B.?压强增大，浮力增大
C.?压强减小，浮力减小??????????????????????????????????????? D.?压强增大，浮力减小
【难度】★
【3】小明很喜欢看《动物世界》这一电视节目，动物的一些奇妙现象激发了他的灵感，他常把动物的行为和军事、交通工具进行类比．下列对应关系中，正确的是（　　）
A.?鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来﹣﹣飞机
B.?鱼通过改变鱼鳔的体积在水中自由沉浮﹣﹣潜水艇
C.?骆驼用宽大的足在松软的沙漠上行走自如﹣﹣履带式坦克
D.?蝙蝠通过发出和接受超声波确定猎物的方位﹣﹣卫星定位

【难度】★★
【4】质量相等的实心铁球、木球和铜球，分别放入盛有水的容器中（水足够多），三个球静止时，受到的浮力大小情况不对的是（?? ）
A.?木球受到的浮力最大???????????????????????????????????????????B.?铁球受到的浮力最大
C.?铜球受到的浮力最大???????????????????????????????????????????D.?三个球受到的浮力一样大
【难度】★★
【5】如图a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；将三个小球放入水中静止不动时，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底．则下列判断中正确的是（　　）
A.?它们在水中的体积关系是：Va＜Vb=Vc??????????????B.?它们的重力关系是Ga=Gb＞Gc
C.?它们的密度关系是：ρa＜ρb＜ρc???????????????????????D.?它们所受的浮力关系是：Fa=Fb=Fc
【难度】★★★
三、计算题
【6】一金属块在空气中受到重力为39N，把它全部浸没在水中称时（金属块未接触地面），弹簧测力计读数为34N，
求：（1）该金属块受到水对它的浮力。
?????? （2）该金属块的体积
【难度】★★★
【7】如图所示，将一个体积为1.0×10-3 m3 、重6N的木块用细线系在底面积为400c的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，g取10 N/kg。求：
（1）木块浸没在水中受到的浮力?
（2）木块浸没在水中时细线对木块的拉力?
（3）剪断细线后，木块处于静止时，水对容器底部减小的压强?
【难度】★★★
【8】一支长为16cm的蜡烛，底部镶嵌一个铁块，将它竖直放在水中，露出水面的长度为1cm，如图所示，求蜡烛熄灭时，所剩的长度．（ρ蜡=0.9×103kg/m3 ， ρ水=1.0×103kg/m3）
【难度】★★★
四、实验探究题
【9】在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，一组同学根据生活经验提出了如下猜想：
A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关；
B．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关；
C．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关。
实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个，一个大水槽里盛有足够深的水，体积相同的若干钩码。该组同学所做的实验过程如图所示。
（1）钩码浸没在水中时受到的浮力是________N；
（2）比较________，可知猜想A是错误的；
（3）比较b、c、d，可知猜想________是正确的。
【难度】★★★
四、自我检测
一、填空题
【1】把重6N、密度为0.8×103 kg/m3的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于________?状态（填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”），物体所受的浮力是________?N，物体排开的水重是________?N． （水的密度为1.0×103 kg/m3）
【难度】★
【2】如图所示,同一小球分别在甲、乙、丙三种液体中处于静止状态,各容器中的液面高度相同,则　　(选填“甲”“乙”或“丙”)液体的密度最小,在甲液体中小球所受的重力　　(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力。?
【难度】★★
二、选择题
【3】同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底，如图所示．由此可知（?? ）

A.?甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力??????????B.?向甲杯中加入盐，鸡蛋所受浮力会增大
C.?乙图中的液体是水?????????????????????????????????????????D.?向乙杯中加入水，鸡蛋所受浮力会减小
【难度】★★
【4】某同学自制的简易密度计如图所示,它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的。将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是 ( )
A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对其的浮力
B.木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小
C.读数需用手扶住密度计
D.木棒越细,测量误差越小
【5】如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中.物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为 ,物体A、B所受浮力分别为FA、FB.则（ ???）
A.?＜ ? = ???????????????????????????????????????B.?＜ ? ＞
C.?＞ ? = ???????????????????????????????????????D.?＞ ? ＜
【6】“曹冲称象”是家喻户晓的典故，某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”．将以厚底的直筒形状的玻璃杯浸入水中，已知玻璃杯的质量为300g，底面积为30cm2 ，高度为20cm，将杯子开口向上竖直放入水中静止稳定时（水未进入杯内），则（?? ）
A.?杯子受到的浮力为3N?????????????????????????????????????B.?杯子浸入水中的深度为5cm
C.?浮力秤的最大称量为3N????? D.浮力秤的最大称量为6N
【难度】★★★
【7】水平面上有甲、乙两个相同的烧杯分别装有不同的液体，将两个相同的小球放入两杯中，静止在如图所示的位置时，两杯液面相平．下列判断正确的是（??? ）
?
A. 甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
B.?甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
C.?甲杯对水平面的压强大于乙杯对水平面的压强
D.?甲杯中小球受到的浮力小于乙杯中小球受到的浮力
【难度】★★★
三、计算题
【8】体积为3×10﹣4m3的金属块浸没在水中．求：
（1）该金属块排开水的体积V排 ．
（2）该金属块所受到的浮力F浮 ．
【难度】★★
【9】 如图甲所示，一个底面积为75cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数F1=15N；底面积为120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上，将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力，慢慢向容器注水，待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm，如图乙所示，此时弹簧测力计示数F2=7.5N（忽略绳重和附在物体表面上水的重力，g取10N/kg）。求：
（1）物体A浸没在水中受到的浮力；
（2）物体A的密度；
（3）将物体A竖直向上提起，直至其上表面露出水面8cm。求物体A提起前后，水对容器底压强的变化量。
【难度】★★★
【10】水平桌面上放一盛满水的烧杯,水深12 cm,将一个质量为55 g的鸡蛋,轻轻放入烧杯后沉入底部,排出50 g的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮为止,已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)水对烧杯底的压强。
(2)鸡蛋在水中受到的浮力。
(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度。
【难度】★★★
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曹冲称象
有一次，吴国孙权送给曹操一只大象，曹操十分高兴。大象运到许昌那天，曹操带领文武百官和小儿子曹冲，一同去看。
曹操的人都没有见过大象。这大象又高又大，光说腿就有大殿的柱子那么粗，人走近去比一比，还够不到它的肚子。曹操对大家说:"这只大象真是大，可是到底有多重呢?你们哪个有办法称它一称?" 嘿!这么大个家伙，可怎么称呢!大臣们都纷纷议论开了。
一个说:"只有造一杆顶大的秤来称。"
而另一个说:"这可要造多大一杆秤呀!再说，大象是活的，也没办法称呀!我看只有把它宰了，切成块儿称。"
他的话刚说完，所有的人都哈哈大笑起来。有人说:"你这个办法可不行啊，为了称重量，就把大象活活地宰了，不可惜吗?"
大臣们想了许多办法，一个个都行不通。可真叫人为难呀。
这时，从人群里走出一个小孩，对曹操说:"父亲，我有个法儿，可以称大象。"
曹操一看，正是他最心爱的儿子曹冲，就笑着说:"你小小年纪，有什么法子?你倒说说，看有没有道理。"
曹冲趴在曹操耳边，轻声地讲了起来。曹操一听连连叫好，吩咐左右立刻准备称象，然后对大臣们说:"走!咱们到河边看称象去!"
众大臣跟随曹操来到河边。河里停着一只大船，曹冲叫人把象牵到船上，等船身稳定了，在船舷上齐水面的地方，刻了一条道道。再叫人把象牵到岸上来，把大大小小的石头，一块一块地往船上装，船身就一点儿一点儿往下沉。等船身沉到刚才刻的那条道道和水面一样齐了，曹冲就叫人停止装石头。
大臣们睁大了眼睛，起先还摸不清是怎么回事，看到这里不由得连声称赞:"好办法!好办法!"现 在谁都明白，只要把船里的石头都称一下，把重量加起来，就知道象有多重了。
曹操自然更加高兴了。他眯起眼睛看着儿子，又得意洋洋地望望大臣们，好像心里在说:"你们还不如我的这个小儿子聪明呢!"

（一）预 复 回 顾
（10min）
一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是______N。（g=10N/kg）
【答案】0.5
2. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则（ ）
A.物块会浮在水面上 B.物块会悬浮在水中
C.物块会沉入盆底 D.不能据此判断出物块的沉浮
【答案】C
3.一艘船的质量为5×105t，最大载重量是1.3×106t，则它满载时的排水量为______，受到的浮力是______，如果卸下2×105t的货物，它受到的浮力为______。(g取10N/kg)
【答案】5×105t 1.3×107N 1.1×107N
4.潜水艇是靠改变______ 实现上浮和下沉的；轮船是采用的______办法，增大可以利用的______，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。
【答案】自身重力 增大空心部分的体积 浮力
5.三国时代，诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼，后人称其为“孔明灯”，它上升的主要原因’是：灯笼内的热空气密度______空气密度，导致灯笼受到的浮力______灯笼的重力，所以灯笼才上升．
【答案】小于 大于
6.把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中，情况如图7.5-3中甲、乙所示，由此得出的下列判断中正确的是 ( )
A．这个密度计在甲液体中受的浮力较大
B．这个密度计在乙液体中受的浮力较大
C．甲种液体的密度较大
D．密度计在B处的刻度值应大于在A处的刻度值
【答案】D
7.某农户生产绿豆芽时，将绿豆倒人盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，产生这二种现象的原因是 ( )
A．沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力
B．沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力
C．沉底的绿豆受到的浮力大于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力：
D．沉底的绿豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力小于重力
【答案】B
8. 漂浮和悬浮是物体在液体中时所能处的两种状态，它们的相同点是______；而从V排和V物的关系上来区别，物体漂浮时V排 ______ V物，而物体悬浮时V排 ______ V物；从物体密度和液体密度的关系上来区别，能漂浮的物体，ρ物 ______ ρ液，而悬浮的物体，ρ物 ______ ρ液．(填“>”、“<”或“=”)
【答案】浮力等于重力 ＜ = ＜ =
9. 用手将一重为6N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N；则此时物体受到的浮力为______N；放手后物体将______ (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)，待物体静止时所受的浮力为______ N。
【答案】10 上浮 6
10.如图7.5-1所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮在水面；把它放入另一种液体中，它却沉人底部，则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( )
133540548895
在水中受到的浮力大
在另一种液体中受到的浮力大
受到的浮力一样大
无法比较浮力的大小
【答案】A
例1.1】下列是由“做饭”联想到的物理知识，其中表述错误的是（?? ）
煮熟的饺子浮在水面上，此时其所受浮力大于其重力????????
在碗沿上把鸡蛋磕破，利用了力的作用是相互的原理
C.?饺子皮上捏出了漂亮的花边，是力改变了物体的形状?????????
D.?高压锅做饭熟得快，是因为压强增大沸点升高的缘故
【难度】★
【解析】【解答】A、因为饺子所受浮力等于其重力，所以饺子浮在水面上，A符合题意；
B、把鸡蛋往碗沿上一碰，鸡蛋给碗施加了力，因为力的作用是相互，碗也给鸡蛋施力，鸡蛋便破了，B不符合题意；
C、包子皮上捏出了漂亮的花边，是力改变了物体的形状，C不符合题意；
D、高压锅密封性强，原因是气压增大沸点升高，食物更易成熟，D不符合题意．
【答案】A
【练1.1】小王同学做“改变物体的浮沉状态”的实验．他将一个小木块和一个带盖的小玻璃瓶放入水中，木块和玻璃瓶都漂浮在水面上．他再将木块和玻璃瓶都捞出，把木块装入玻璃瓶后盖好瓶盖，再投入水中，玻璃瓶将（?? ）
A.?一定漂浮在水面??????????????????B.?一定悬浮在水中????????????????
C.?一定沉入水底?????????????? ??D.?都有可能
【难度】★
【解析】将一个小木块和一个带盖的小玻璃瓶放入水中，木块和玻璃瓶都漂浮在水面上．他再将木块和玻璃瓶都捞出，把木块装入玻璃瓶后盖好瓶盖，再投入水中时，若玻璃瓶和木块的总质量大于浮力时，玻璃瓶将下沉；若玻璃瓶和木块的总质量等于浮力时，玻璃瓶将悬浮或漂浮，故都有可能，故D正确．
【答案】D．
【例1.2】研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大。一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇（???）
A.?在亚丁湾所受浮力较小???????????????????????????????????????B.?在亚丁湾所受浮力较大
C.?在两处所受浮力相等???????????????????????????????????????????D.?在亚丁湾所排开海水的重力较大
【难度】★★
【解析】舰艇在海水面上漂浮，受到的浮力等于自重，由题知舰艇从我国青岛港前往位于赤道附近的亚丁湾时受到的重力减小，所以受到的浮力减小；根据阿基米德原理F浮=G排 判断排开海水的重力是否变化．
【答案】A
【练1.2】实验课上，小华通过向水中加盐的方法，使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来（如图所示）。下列说法正确的是（）
A.?鸡蛋沉底时受到的浮力与悬浮时受到的浮力一样大
B.?鸡蛋沉底时受到的浮力比悬浮时受到的浮力大
C.?鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大
D.?鸡蛋悬浮时受到的浮力比漂浮时受到的浮力大
【难度】★★
【解析】同一只鸡蛋的重力不变，根据图甲中沉底、图乙中悬浮、图丙中漂浮，利用物体的浮沉条件即可判断三种情况下鸡蛋所受浮力之间的关系．鸡蛋在甲中沉入水底，则F浮甲＜G；
在图乙中悬浮，则F浮乙=G；
在图丙中漂浮，则F浮丙=G；
所以鸡蛋沉底时受到的浮力小于悬浮时受到的浮力，故AB不正确；
鸡蛋悬浮时受到的浮力与漂浮时受到的浮力一样大，故C正确，D不正确．
【答案】C
【例1.3.】在水平桌面上，有两个完全相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水，将同一鸡蛋分别放入其中，鸡蛋静止时如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2 ， 则（　　）
A.?F1＞F2?????????????????????????B.?F1=F2??????????????????????????????
C.?F1＜F2?????????????????????????D.?无法确定

【难度】★★
【解析】鸡蛋悬浮在甲杯中，受到盐水的浮力等于鸡蛋重力；鸡蛋漂浮在乙杯中，受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力；所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等，即：F1=F2。
【答案】B
【练1.3】体积相同的铁球、铝块和木块，浸在水中，情况如图所示，则它们受到的浮力大小情况（?? ）
A.?木块大????????????????????????????????B.?铝块大????????????????????????????????
C.?铁球大????????????????????????????????D.?一样大
【难度】★★
【解析】因为物体浸没时排开液体的体积和物体的体积相等，且V铁=V铝=V木 ， 所以把它们都浸没在水中时，排开水的体积相等，因为F浮=ρgV排 ， 所以三者受到水的浮力相等，即F铁=F铝=F木 ．
【答案】D
【例1.4】在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的（　　）
A.?甲和丙????????????????????????????????B.?甲和乙????????????????????????????????
C.?乙和丁????????????????????????????????D.?丙和丁
【答案】A
【难度】★★
【解析】要探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关时，要控制液体的密度不变，改变物体排开液体的体积，由以上四图可知甲丙两图符合．
故选A．
【答案】A
【练1.4】将一个小塑料泡沫块和一个大铁块同时放入水中，发现小塑枓泡沫块在水中上浮，而大铁块在水中下沉，则它们在水中（? ）
A.?小塑料泡沫块受到的浮力大???????????????????????????????B.?大铁块受到的浮力大
C.?受到的浮力一样大??????????????????????????????????????????????D.?不能确定推受到的浮力大
【难度】★★
【解析】由题知，V塑料＜V铁 ， 塑枓泡沫块在水中上浮，而铁块在水中下沉， 所以V塑料排＜V铁排 ， 因为F浮=ρ液gV排 ， 水的密度一定，所以，铁块受到的浮力大于塑料泡沫块受到的浮力；故选B．
【答案】B
【例1.5】体积相同的A、B两木块，放入水中静止时，情况如图所示，设它们的密度分别为ρA、ρB ， 受到的浮力分别为FA、FB ， 则下列关系中正确的是（　　）

A.?ρA＞ρB ， FA=FB???????? ?B.?ρA＜ρB ， FA=FB???
C.?ρA＞ρB ， FA＞FB???? ????D.?ρA＜ρB ， FA＜FB
【难度】★★★
【解析】∵VA=VB ，
∴由图可知：VA排＜VB排 ，
∵F浮=ρ液gV排 ，
∴排开的液体密度相同时，FA＜FB；
∵A、B两个木块漂浮在水中，
∴GA=FA ， GB=FB ，
∴GA＜GB；
∵VA=VB ，
∴根据公式ρ==可知：ρA＜ρB ．
故选D。
【答案】D
【练1.5】两个物体分别挂在弹簧测力计下且静止，将两物体浸没于水中静止时，两测力计示数的减小值相同，则两物体必定有相同的（? ）
A.密度 B.?质量?????????????????????????????????????
C.?体积?????????????????????????????????????D.?深度
【难度】★★★
【解析】根据称重法可知：两弹簧测力计减小的数值相同，说明所受浮力相同，根据公式，说明排开液体体积相同，因为它们是浸没在水中，则排开液体的体积与物体体积相同，所以这两个物体体积相同．
故答案为：C．
【答案】C
【例2.1】如图所示，将重为2N的木块放入烧杯中．静止时木块所受浮力的大小为 ________?N，浮力的方向________?；放入木块后，烧杯底部所受水的压强________（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【难度】★
【解析】∵木块漂浮，
木块受到的浮力：
， 浮力方向竖直向上；
放入木块后，水的深度h变大，
∵，
∴容器底所受压强变大．
本题考查了浮力的大小和方向以及液体压强的大小分析，利用好漂浮条件和阿基米德原理，最容易出错的是浮力的方向：是竖直向上，不是垂直向上！
【答案】2；竖直向上；变大
【练2.1】“蛟龙号”载人深潜器体积约为50m3， 设计最大下潜深度为7000m，当其下潜至7000m深水处时，所受浮力为________?N，1m2的外壳所受的海水压力为________?N，（海水密度近似取1.1×103kg/m3）
【难度】★
【解析】解：
（1）潜水器受到的浮力为：F浮=ρ海水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×50m3=5.5×105N；
（2）潜水器受到海水的压强为：
p=ρ海水gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×7000m=7.7×107Pa；
根据p=可知，
1m2的外壳所受的海水压力为：F=pS=7.7×107Pa×1m2=7.7×107N．
故答案为；5.5×105；7.7×107 ．
【答案】5.5×105；7.7×107
【例2.2】一潜水艇悬浮在水中,如图所示。当压缩气体把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将 　　(选填“上浮”或“下沉”)。在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力将 　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。?

【难度】★
【解析】解:当将水舱内的水排出一部分后，潜水艇的重力减小，故重力小于浮力，潜水艇.将，上浮;在未露出水出之前，由于排开水的体积不变,??故潜水艇所受到的浮力不变.故答案为:上浮;不变.由物体的浮沉条件可知当排出-?-部分水时潜水艇的运动状态，由浮力公式可知浮力的变化.
潜水艇为物体的浮沉条件中最典型的应用，应熟练掌握.
【答案】上浮 不变
【练2.2】如图所示,对于人漂浮在死海上看书,下列分析正确的是 (　 　)
A.海水的密度小于人体的密度
B.人所受的重力大于所受的浮力
C.人所受的重力与所受的浮力是一对平衡力
D.人所受的重力与所受的浮力是一对相互作用力
【难度】★
【解析】解:?A、液体的密度大于物体的密度时，物体漂浮;人漂浮在死海上看书，即海水的密度大于人的密度，故A错误; B、人漂浮在死海上看书，此时的浮力等于自身的重力，故B错误; CD、人所受的重力与人所受的浮力是作用在同一物体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，故是一对平衡力，故C正确，D错误;故选C.
【答案】C
【例2.3】测量液体密度的仪器叫密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲)。图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断( )
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.丙烧杯中液体的密度较大
【难度】★★
【解析】从图可知，密度计放在甲、乙液体中都漂浮，受到的浮力都等于密度计受到的重力，从而可以判断受到浮力的大小关系,来判断A、B是否符合题意.
从图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系，来判断C、D是否符合题意
【答案】D
【练2.3】?金属箔是由密度大于水的材料制成的.小红取一片金属箔做成中空的筒，放在盛有水的烧杯中，发现它漂浮在水面上，然后她再将此金属箔揉成团放入水中，金属箔沉入水底.比较前后两种情况，下?列说法正确的是(?)
A.金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力
B.金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小.
C.金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
D.金属箔沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
【难度】★★
【解析】试题分析:物体的重力是不会改变的，当重力与浮力的大小关系改变时，它的浮沉状态才会改变.物体排开水的体积大小决定了它所受浮力的大小.
A、金属箔沉底时，其重力是大于浮力的，所以错误;
B、金属箔漂浮和沉底时自身重力是不变的，所以错误;
C、金属箔漂浮时受到的浮力等于自身重力，沉底时受到的浮力小于自身重力，因此，金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大，是正确的;
D、浮力大小说明排开水的体积也大，因此，两次的排水体积是不同的，所以错误.故选C.
【答案】C.
【例2.3】-艘轮船从重庆驶入上海，在.上海码头卸下货物后停泊.下?列说法正确的是( )
A.轮船所受浮力减小，将上浮一些，轮船的“排水量”减小
B.轮船所受浮力减小，将上浮一些，轮船的“排水量”不变
C.轮船所受浮力不变,将下沉一些，轮船的“排水量”减小
D.轮船所受浮力减小，将下沉一些，轮船的“排水量”不变
【难度】★★
【解析】解:当轮船在.上海码头卸下货物后，质量减少，，轮船的重力减小，船漂浮在水面.上时，船的浮力等于物体重力，所以轮船所受到的浮力也减小，即轮船将上浮一些，卸下货物的质量等于轮船减少的排水量,轮船的“排水量”指的是满载时排开水的质量,??对于任何一艘轮船来说，它是固定不变.故选B.
【答案】B.
【练2.3】体积为60L的救生圈，所受重力为50N,体重为450N的林林同学在水中使用这个救生圈，当他处于静止状态时，下列判断正确的是()
A.人和救生圈没入水中，处于悬浮状态 B.人和救生圈漂浮，部分露出水面
C.人和救生圈沉入水底 D.以上情况都有可能
【解析】判定人和救生圈的状态(即浮沉)决定于重力和浮力的大小，浮力可由阿基米德原理计算，重力等于人和圈的重力之和.本题考查知识点关于浮力的计算，物体的浮沉条件，属于中档题.本题考查浮力、体积、密度的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道物体漂浮或悬浮时，受到的浮力等于自身的重力，此题与实际生活联系密切，是一道好题.
【难度】★★
【答案】B
【练2.4】某些鱼的浮沉靠鳔的张缩实现。原来静止在水中的鱼(? )
A.鳔膨胀时浮力小于重力会下沉
B.鳔膨胀时浮力大于重力会上浮
C.鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮
D.鳔收缩时浮力大于重力会漂浮
【难度】★★
【解析】本题旨在考查物体浮沉条件,难度，较易。鱼体内的鱼鳔里面是空气，改变鱼鳔的体积也就改变了排开水的体积(不会改变自身质量)，从而达到改变所受浮力大小的目的，而控制自身的浮沉。鳔膨胀时排开液体的体积变大，浮力变大，即浮力大于重力，会_上浮，故A错误，B正确;鳔收缩时，排开液体的体积变小，即浮力变小，而重力不变，当浮力小于重力将下沉，故C、D错误。故选B。
【答案】B
【例2.4】娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气.要使已经升空的热气球上升或下降,下列说法正确的是( )
A.继续对热空气加热可以使热气球上升
B.继续对热空气加热可以使热气球下降
C.停止对热空气加热可以使热气球上升
D.停止对热空气加热可以使热气球下降
【难度】★★
【解析】解:热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的密度要小而能够上升的，继续对热空气加热球囊内的空气密度变小，其体积变大，故由F浮=G排=m排g=ρ气v排g,可知气球此时所受的浮力变大，则热气球就能上升;当继续加热时，则球内的气体密度变小，可使气球上升，当停止对热空气加热可以使热气球下降.故选AD.
【答案】AD
【例2.4】?俗话说”瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中会下沉.漂浮的西瓜受到的浮力___李子受到的浮力，西瓜的密度___李子的密度.(均选填”大于”小.于”或”等于”)
【难度】★★
【解析】?西瓜漂浮，它受到的浮力大小等于它的重力大小，即F浮瓜=?G瓜，西瓜的密度小于水的密度，即ρ瓜<ρ李;李子在水中下沉,则F浮李ρ水,而G瓜>?G李,因此F浮瓜>?F浮李, ρ瓜<ρ李.
【答案】大于 小于
（四）思 维 升 华
（5min）
1.物体的浮沉条件：
（1）浮力与重力的比较
F浮＞G物? 上浮
F浮=G物 漂浮?
F浮＜G物? 下沉 最终沉底
（2）利用密度判断物体的浮沉
ρ液＞ρ物 物体上浮，最终漂浮在水面上
ρ液=ρ物 物体悬浮在液体中
ρ液＜ρ物 物体下沉，最终沉到水底
总结
(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2. 浮沉条件的应用
（1）轮船：把物体作为“空心”的办法来增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。??
（2）潜水艇：依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉
（3）气球和飞艇：ρ气＜ρ空气，使它受到的F浮＞G物而升空。
（五）随 堂 演 练
（20min）
一、填空题
【1】将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有81g的水溢出，再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有72g的酒精溢出，则A在水中静止时受到的浮力与在酒精中的浮力之比为________（酒精的密度是0.8×103kg/m3， g取10N/㎏）．
【难度】★
【解析】解：（1）由阿基米德原理可得，物体A受到的浮力：F浮=G排=m排g=m溢g，则物块A在水中和酒精中受到的浮力分别为：F浮水=m溢水g=81×10﹣3kg×10N/kg=0.81N，F浮酒=m溢酒g=72×10﹣3kg×10N/kg=0.72N，则F浮水：F浮酒=0.81N：0.72N=9：8；
【答案】9：8
二、选择题
【2】如图是我国第一艘航母首航图片。一艘航母的舰载机飞离航母后，航母底部受到的水的压强和航母受到的浮力将(　　)
A.?压强减小，浮力增大???????????????????????????????????????????B.?压强增大，浮力增大
C.?压强减小，浮力减小??????????????????????????????????????? D.?压强增大，浮力减小
【难度】★
【解析】（1)物体漂浮时，浮力等于重
（2)液体对物体的压强与物体浸没在水中的深度有关，深度越大，压强越大．航母上的舰载机群飞离后，航母自重减小，上浮一些，根据物体的浮沉条件和液体压强的特点分析
∵舰载机群飞离后，航母仍漂浮，但自重G减小
∴F浮=G，
∴航母所受浮力减小．
（2)∵F浮=ρ水V排g
∴排开水的体积要减小，航母将上浮一些
∴航母底部所处的深度减小
又∵p=ρgh
∴航母底部所受的压强将减小
故选C．
【答案】C
【3】小明很喜欢看《动物世界》这一电视节目，动物的一些奇妙现象激发了他的灵感，他常把动物的行为和军事、交通工具进行类比．下列对应关系中，正确的是（　　）
A.?鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来﹣﹣飞机
B.?鱼通过改变鱼鳔的体积在水中自由沉浮﹣﹣潜水艇
C.?骆驼用宽大的足在松软的沙漠上行走自如﹣﹣履带式坦克
D.?蝙蝠通过发出和接受超声波确定猎物的方位﹣﹣卫星定位

【难度】★★
【解析】解：A、当鸟在空中飞翔时，使得翅膀上下空气的流速不同，从而导致产生的流体压强大小不同，产生了一个向上的压强差，使得鸟不会坠落，A中飞机和鸟的滑行原理相同，故A正确；
B、鱼 通过改变鱼鳔的空气量，从而改变自身所受浮力来控制沉浮；而潜水艇则是通过水舱内进水或排水改变自身重力而沉浮的，故B不正确；
C、骆驼和坦克都是通过增大与地面的接触而积而减小压强，从而能站在松软的地面上，故C正确；
D、人类利用蝙蝠的超声波探物原理制造出了声呐，通过回声定位，确定目标的位置，而卫星定位发射和接收的是电磁波，不是超声波，故D不正确．
故选AC．
【答案】A,C
【4】质量相等的实心铁球、木球和铜球，分别放入盛有水的容器中（水足够多），三个球静止时，受到的浮力大小情况不对的是（?? ）
A.?木球受到的浮力最大???????????????????????????????????????????B.?铁球受到的浮力最大
C.?铜球受到的浮力最大???????????????????????????????????????????D.?三个球受到的浮力一样大
【难度】★★
【解析】解：已知实心木球，铁球和铜球质量的相等，ρ木＜ρ铁＜ρ铜 ， 由ρ= 得V= 可知它们的体积关系是：V木＞V铁＞V铜 ．投入到足够多的水中，由于ρ木＜ρ水＜ρ铁＜ρ铜 ， 则木球漂浮，铁球和铜球下沉，因物体漂浮时浮力等于重力、物体沉入水 底时浮力小于重力，且三球的质量相等、重力相等，所以，木球受到的浮力F2最大．由于浸没时排开水的体积与物体的体积相等，则根据F浮=ρ液gV排可知：F1＞F3 ．所以受到的浮力的大小关系是F2＞F1＞F3 ， 即木块受到的浮力最大，铜块受到的浮力最小．故A正确，BCD错误．故选BCD．
【答案】BCD
【5】如图a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；将三个小球放入水中静止不动时，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底．则下列判断中正确的是（　　）
A.?它们在水中的体积关系是：Va＜Vb=Vc??????????????B.?它们的重力关系是Ga=Gb＞Gc
C.?它们的密度关系是：ρa＜ρb＜ρc???????????????????????D.?它们所受的浮力关系是：Fa=Fb=Fc
【难度】★★★
【解析】A、由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a＜Va ， V排b=Vb ，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮， Fa=Ga ， Fb=Gb； a与b质量相等，则物体的重力相等，所以浮力Fa=Fb ，
F浮=ρgV排 ，
所以V排a=V排b ，
可得Va＞Vb ，
由题干可知：Vb=Vc ，
Va＞Vb=Vc ， 故A错误；
B、b悬浮，c沉入底部，
所以Fb=Gb ， Fc＜Gc；
b与c体积相同，
根据F浮=ρgV排可知：Fb=Fc ， Gb＜Gc；则Ga=Gb＜Gc ， 故B错误； C、当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮，根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρa＜ρb＜ρc ， 故C正确；
D、由上分析可知：浮力Fa=Fb=Fc ， 故D正确．
故选CD．
【答案】C,D
三、计算题
【6】一金属块在空气中受到重力为39N，把它全部浸没在水中称时（金属块未接触地面），弹簧测力计读数为34N，
求：（1）该金属块受到水对它的浮力。
?????? （2）该金属块的体积
【难度】★★★
【解析】【分析】解决本题的关键是利用好二次称重法求浮力是本题的突破口，知道物体浸没时的体积和本身的体积相等。
【答案】解：（1）金属块所受的浮力：
F浮=G-F拉=39N-34N=5N；
（2）∵F浮=ρ水V排g，
金属块排开水的体积：
金属块的体积：
V=V排=5×10-4m3；
【7】如图所示，将一个体积为1.0×10-3 m3 、重6N的木块用细线系在底面积为400c的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，g取10 N/kg。求：
（1）木块浸没在水中受到的浮力?
（2）木块浸没在水中时细线对木块的拉力?
（3）剪断细线后，木块处于静止时，水对容器底部减小的压强?
【难度】★★★
【解析】液体物体排开的水的体积计算受到的浮力的大小，利用浮力计算液体深度的大小，利用液体压强公式计算压强的大小.
【答案】（1）解：木块浸没在水中所受浮力
（2）解：物体受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力，所以拉力 ；
（3）解：剪断细线后，木块静止在水面时，将漂浮，则 ；由 得，木块漂浮时浸没在水中的体积 ；则
；木块露出水面处于静止后，水面下降的高度： ，则容器底部所受水的压强减小了：

【8】一支长为16cm的蜡烛，底部镶嵌一个铁块，将它竖直放在水中，露出水面的长度为1cm，如图所示，求蜡烛熄灭时，所剩的长度．（ρ蜡=0.9×103kg/m3 ， ρ水=1.0×103kg/m3）
【难度】★★★
【解析】根据漂浮时，浮力等于重力，在本题中为G蜡+G铁=F浮=G排水 ， 据此可得到G铁的表达式；蜡烛被水熄灭时剩下的长度设为L，到与水面平齐处即被水熄灭，即此时悬浮，可知G蜡剩+G铁=G排水′，分别代入后得到蜡烛剩余的长度．
【答案】解：已知ρ蜡=0.9×103kg/m3=0.9g/cm3 ， h蜡=16cm，h排=16cm﹣1cm=15cm；
设蜡的截面积为S，则蜡烛的重力为G蜡=m蜡g=ρ蜡V蜡g=ρ蜡h蜡Sg；
设小铁块的重量为G铁 ， 又因漂浮，故G蜡+G铁=G排水=ρ水V排g=ρ水Sh排g，
则有ρ蜡h蜡Sg+G铁=ρ水Sh排g，
0.9×103kg/m3×0.16m×Sg+G铁=1.0×103kg/m3×g×0.15m×S
解得：G铁=6Sg，
蜡烛熄灭时设烛长为L，因烧到与水面平齐处即被水熄灭，故悬浮，
则有：G 蜡剩+G铁=G排水′，
即：ρ蜡LSg+G铁=ρ水LSg
把G铁=6Sg代入得：L=0.06m=6cm
答：蜡烛熄灭时所剩的长度为6cm．
四、实验探究题
【9】在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，一组同学根据生活经验提出了如下猜想：
A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关；
B．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关；
C．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关。
实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个，一个大水槽里盛有足够深的水，体积相同的若干钩码。该组同学所做的实验过程如图所示。
（1）钩码浸没在水中时受到的浮力是________N；
（2）比较________，可知猜想A是错误的；
（3）比较b、c、d，可知猜想________是正确的。
【难度】★★★
【解析】（1）由图a知道钩码的重力是：G=0.5N，由图d或图e知道，当钩码浸没时弹簧测力计的示数是：F′=0.3N，即钩码浸没在水中时受到的浮力是：F浮=G-F′=0.5N-0.3N=0.2N；（2）比较d和e知道，钩码浸没的深度不同，而钩码排开水的体积相同，弹簧测力计的示数也相同，即钩码受到的浮力相同，由此说明浸在液体里的物体受到的浮力大小与深度无关，故猜想A不符合题意；（3）比较b、c、d知道，当钩码浸入水中的体积不同，即排开水的体积不同时，弹簧测力计的示数不同，即钩码受到的浮力不同，由此说明浸在液体里的物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关，B符合题意。利用物体的重力和浸入液体中时测力计的示数之差，计算浮力的大小，浮力的大小和物体排开液体的体积有关，和液体的密度有关，探究时要结合控制变量法.
【答案】（1）0.2
（2）d、e
（3）B
四、自我检测
一、填空题
【1】把重6N、密度为0.8×103 kg/m3的实心物体投入水中．当物体静止时，物体处于________?状态（填“漂浮”、“悬浮”或“沉在水底”），物体所受的浮力是________?N，物体排开的水重是________?N． （水的密度为1.0×103 kg/m3）
【难度】★
【解析】解：
（1）∵ρ物＜ρ水 ，
∴物体静止时，物体漂浮；
（2）∵物体漂浮，
∴F浮=G物=6N；
（3）∵F浮=G排 ，
∴G排=6N．
故答案为：漂浮；6；6．
【答案】漂浮；6；6
【2】如图所示,同一小球分别在甲、乙、丙三种液体中处于静止状态,各容器中的液面高度相同,则　　(选填“甲”“乙”或“丙”)液体的密度最小,在甲液体中小球所受的重力　　(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力。?
【难度】★★
【解析】甲中小球漂浮，浮力等于重力;乙中小球悬浮，浮力等于重力;丙中小球沉底，浮力小于重力，所以甲乙浮力相等,丙中浮力小于甲乙的浮力，由浮沉条件可知，甲液体的密度大于小球的密度，乙液体的密度等于小球的密度，丙液体的密度小于小球的密度。
【答案】丙 等于
二、选择题
【3】同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底，如图所示．由此可知（?? ）

A.?甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力??????????B.?向甲杯中加入盐，鸡蛋所受浮力会增大
C.?乙图中的液体是水?????????????????????????????????????????D.?向乙杯中加入水，鸡蛋所受浮力会减小
【难度】★★
【解析】解：A、因为鸡蛋在甲图中漂浮，所以F浮甲=G，故A错误； B、鸡蛋在甲图中漂浮，则ρ甲＞ρ鸡蛋， 向甲杯中加入盐，水的密度变大，则ρ甲′＞ρ鸡蛋 ， 所以鸡蛋仍漂浮，则鸡蛋所受浮力不变；故B错误； C、鸡蛋在甲图中漂浮，ρ甲＞ρ鸡蛋；在乙图中鸡蛋沉底，ρ乙＜ρ鸡蛋 ，所以ρ甲＞ρ乙 ， 即甲图中的液体是盐水，乙图中的液体是水，故C正确． D、由于乙图中的液体是水，向乙杯中加入水，液体的密度不变，所以鸡蛋所受浮力不变，故D错误．
【答案】C
【4】某同学自制的简易密度计如图所示,它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的。将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是 ( )
A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对其的浮力
B.木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小
C.读数需用手扶住密度计
D.木棒越细,测量误差越小
【难度】★★
【解析】密度计漂浮，所以浮力等于重力，A正确，根据阿基米德原理可知浮力相同时排开液体的体积越大，液体的密度越小，B正确，D原理类似于温度计，当温度计头端的水银量一定时，相同的温度下，受热膨胀的体积是相同的;当毛细管细的时候，相同增加的体积就会在毛细管里被拉伸得比较长，更利于读数和观察，也就越准确，所以选C
【答案】C
【5】如图所示,某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中.物体静止时,A漂浮,B悬浮,且两液面相平,容器底部受到的液体压强分别为 ,物体A、B所受浮力分别为FA、FB.则（ ???）
A.?＜ ? = ???????????????????????????????????????B.?＜ ? ＞
C.?＞ ? = ???????????????????????????????????????D.?＞ ? ＜
【难度】★★★
【解析】因为A漂浮、B悬浮，A、B所受的力等于各自的重力，两个物体完全相同，所以两个物体所受的浮力相同；由F浮=ρ液V排g，V甲排＜V乙排 知ρ甲＞ρ乙 ， 由因为两液面相平，由p=ρgh知p甲＞p乙。故答案为：C。
【答案】C
【6】“曹冲称象”是家喻户晓的典故，某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”．将以厚底的直筒形状的玻璃杯浸入水中，已知玻璃杯的质量为300g，底面积为30cm2 ，高度为20cm，将杯子开口向上竖直放入水中静止稳定时（水未进入杯内），则（?? ）
A.?杯子受到的浮力为3N?????????????????????????????????????B.?杯子浸入水中的深度为5cm
C.?浮力秤的最大称量为3N????? D.浮力秤的最大称量为6N
【难度】★★★
【解析】解：A、杯子的重力：G=mg=0.3kg×10N/kg=3N， 因为杯子漂浮在水面上，所以F浮=G=3N，故A正确；
B、由F浮=ρ水gV排可得此时杯子排开水的体积：
V排= = =3×10﹣4m3 ，
此时杯子浸入水中的深度：
h= = =0.1m=10cm，故B错；
CD、当杯子浸入的深度为20cm=0.2m时（即将浸没），此时杯子受到的浮力最大，
则最大浮力：F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣4m2×0.2m=6N，
最大物重：G最大=F浮′﹣G=6N﹣3N=3N，
所以，此浮力秤的最大称量为3N，故C正确、D错．
故选AC．
【答案】AC
【7】水平面上有甲、乙两个相同的烧杯分别装有不同的液体，将两个相同的小球放入两杯中，静止在如图所示的位置时，两杯液面相平．下列判断正确的是（??? ）
?
A. 甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
B.?甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度
C.?甲杯对水平面的压强大于乙杯对水平面的压强
D.?甲杯中小球受到的浮力小于乙杯中小球受到的浮力
【难度】★★★
【解析】由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态．
根据浮沉条件：物体漂浮时 ，物体悬浮时 ．所以 ， ，由此可得： ，故B正确； ，且两杯中液面相平， ，所以烧杯底受到液体的压强： ，故A错误；由 可知，甲杯内液体的重力较大，所以甲杯对桌面的压力较大；又根据 可知，甲杯对桌面的压强较大，故C正确．因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，故D错误．故选BC．
【答案】B C
三、计算题
【8】体积为3×10﹣4m3的金属块浸没在水中．求：
（1）该金属块排开水的体积V排 ．
（2）该金属块所受到的浮力F浮 ．
【难度】★★
【解析】（1）知道金属块的体积，并且金属块浸没在水中，可求金属块排开水的体积；
（2）利用阿基米德原理F浮=ρ水gv排 求金属块所受到的浮力．
【答案】解：（1）∵金属块浸没在水中
∴金属块排开水的体积：
v排=v物=3×10﹣4m3；
（2）金属块受到水的浮力：
F浮=ρ水gv排
=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×3×10﹣4m3
=2.94N．
答：（1）该金属块排开水的体积为3×10﹣4m3；
（2）该金属块所受到的浮力为2.94N．
【9】 如图甲所示，一个底面积为75cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数F1=15N；底面积为120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上，将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力，慢慢向容器注水，待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm，如图乙所示，此时弹簧测力计示数F2=7.5N（忽略绳重和附在物体表面上水的重力，g取10N/kg）。求：
（1）物体A浸没在水中受到的浮力；
（2）物体A的密度；
（3）将物体A竖直向上提起，直至其上表面露出水面8cm。求物体A提起前后，水对容器底压强的变化量。
【难度】★★★
【解析】（1）利用称重法F浮=G-F示计算物体A浸没在水中受到的浮力；
（2）根据F浮=ρgV排可求物体的体积，然后利用G=mg求出物体的质量，再利用ρ=计算物体A的密度；
（3）利用V=Sh求出物体的高度，进而可求物体A竖直向上移动8cm后露出水面的高度，求出物体排开水的体积的减少量，进而可求水面下降的高度，再利用液体压强公式计算水对容器底压强的变化量.
【答案】（1）解:根据称重法测量浮力的原理，得浮力为：
（2）解:根据 ，计算物体的体积为：
根据 得物体的密度为：
（3）解:物体的高度为：
所以其上表面露出水面8cm时，物体仍有部分浸在水中；
露出水面部分等于水面下降的体积：
????????????????????????????????????????????????????????
水面下降的高度为：
变化的压强为：
【10】水平桌面上放一盛满水的烧杯,水深12 cm,将一个质量为55 g的鸡蛋,轻轻放入烧杯后沉入底部,排出50 g的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮为止,已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)水对烧杯底的压强。
(2)鸡蛋在水中受到的浮力。
(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度。
【难度】★★★
【解析】(1)水对烧杯底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa。
(2)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体所受的重力,所以有:
F浮=G排水=m排水g=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N。
(3)根据鸡蛋在水中受到的浮力及阿基米德原理可得鸡蛋的体积为:
V=V排=F浮ρ水g=0.5 N1.0×103kg/m3×10 N/kg=5×10-5 m3
当鸡蛋悬浮在盐水中时,所受的浮力等于本身的重力,所以有:
0.55 N5×10-5 m3×10 N/kg=1.1×103 kg/m3。
【答案】 (1)水对烧杯底的压强是1.2×103 Pa。
(2)鸡蛋在水中受到的浮力是0.5 N。
(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度是1.1×103 kg/m3。