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(共41张PPT)
10.3
物体浮沉条件及其应用
物体浮沉的判断：
力的比较：
密度的比较：
上浮：
下沉：
悬浮：
F浮>G
ρ液>ρ物
F浮=G
ρ液=ρ物
F浮ρ液<ρ物
一、浮沉条件
浮沉条件规律总结：
用平衡法
2个动态过程：上浮、下沉
3种自然状态：漂浮、悬浮、沉底
2种外力状态：
5种状态
F浮
G
F浮
G
F浮
N
G
F浮
F
G
F
F浮
G
课堂训练
1、成成同学课外实验时，把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底，如图甲；向杯中加盐并搅拌，直到鸡蛋悬浮，如图乙，此过程中，鸡蛋受到的浮力　 ，由此可知物体受到浮力的大小与　 有关.
2、小明看到鸡蛋浮在盐水水面上（如图甲）,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图乙中的（ ）
A
3、用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木
球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正
确的是　（ ）　　　
A．木球所受的重力、浮力都不变；　　　
B．木球所受的重力不变，浮力变大；
C．木球所受的重力、浮力都变小；
D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．
A
二、漂浮问题“六规律”
规律一：“二力平衡”，即物体漂浮在液面上，所受浮力等于重力(F浮＝G物)。
规律二：“质量相等”，即物体漂浮在液面上，所排开液体的质量等于其质量(m排＝m物)。
规律三：“浮体定比”，即物体漂浮在液面上，排开液体的体积与其总体积之比等于物体密度与液体密度之比(V排∶V物＝ρ物∶ρ液)。
规律四：“任漂、浮等”，即物体任意漂浮在不同液面上，所受浮力相等
(F浮1＝F浮2＝G物)。
规律五：“密大浸少”，即物体漂浮在不同液面上，在密度大的液体里浸入的体积少。
规律六：“三力平衡”，即将漂浮物体全部浸入液体中，物体受到浮力、重力及压力或拉力作用处于平衡状态(F′浮＝G物＋F压或拉)，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力(F压或拉＝F′浮－G物)。
1、如图所示，若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江. 下列分析正确的是（　　 ）
A. 浮力变小，舰体上浮一些
B. 浮力不变，舰体下沉一些
C. 浮力变大，舰体下沉一些
D. 浮力不变，舰体上浮一些
课堂训练
B
拓展：轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小_________（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小____________（变大、变小、不变）；它排开水的体积________（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？__________。
不变
不变
变小
上浮
2、在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中，铅笔静止时的情形如图所示。则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体密度ρ之间的关系正确的是 (　 　)
A．F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
B．F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
D．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C
3、如图所示，在一支未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立漂浮在水面上，其露出水面的长度为L。当把蜡烛水面以上部分截掉后，剩余部分（ ）
A．还会重新露出水面
B．不会重新露出水面
C．以上两种可能都有
D．无法判断是否会重新露出水面
A
三、悬浮问题
潜水艇
鱼
鸡蛋
靠改变自身重力上浮和下潜。
靠改变浮力（自身体积）上浮和下潜。
靠改变浮力（液体密度）上浮和下潜。
2、鱼在水中的上浮和下沉靠的是( )
A改变自身重力来实现的
B改变自身体积来实现的
C鱼尾的摆动
D以上说法都不正确
1、关于潜水艇的上浮和下沉，下列说法正确的是（　　）
A. 潜水艇下沉越深，所受浮力越大
B. 潜水艇浮出水面的过程中，所受浮力不变
C. 潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的
D. 潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的
D
B
4、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等
的两块后，仍放入水中，则（ ）
A、大块下沉，小块悬浮 B、大块下沉，小块上浮
C、两块都上浮 D、两块都悬浮
D
3、将一枚重为0.5N的鸡蛋放入一杯均匀浓盐水中,静止时如图所示.然后向杯子里加入一些清水,则( )
A. 鸡蛋会下沉 B. 鸡蛋的重力增加
C. 鸡蛋所受浮力变大 D. 鸡蛋所受浮力为0.5N
A
5、如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是 (　　)
A．三个容器对水平桌面的压力相等
B．三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大
C．如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大
D．如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变
A
四、浮力变化问题
1、如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块。若冰熔化前、后，水对杯底的压强分别为p1、p2，杯底对桌面的压强分别为p3、p4，已知ρ水﹤ρ玻璃，则下列关系式中正确的是 (　 　)
A．p1＜p2＜p3＜p4
B．p1＞p2＞p3＞p4
C．p1＝p2、p3＝p4，且p1＝p3
D．p1＝p2、p3＝p4，且p1＜p3
D
课堂训练
三、浮力大小问题
质量相等的A、B、C三球，放于同一液体中静止后如图，可知密度最小的是_____球，受浮力最小的是________球。
A、B、C为体积相同的实心球，放入盛有某种液体的容器中，从图可知：______球的密度最大，______球所受的浮力最小。
A
C
C
A
同种液体中的浮力比较
1、体积相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水中,物体静止时受到的浮力分别为F1 、F2、F3,则F1 F2 F3
2、体积相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水银中,物体静止时受到的浮力分别为F1 ′、F2′、F3′,则F1′ F2 ′ F3′
3、质量相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水中,物体静止时受到的浮力分别FA、FB、FC,则FA　　　FB　　　FC
4、质量相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水银中,物体静止时受到的浮力分别FA′、FB′、FC′,则FA′ FB′ FC′
（以上均填“＞”、“＜”或“＝”）
<
=
<
<
>
>
=
=
1、如图所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为
F甲、F乙、F丙,则下面关系正确的是（　　）
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
C
课堂训练
2、三个体积相同而材料不同的球A、B、C,分别静止在不同
深度的水里,以下说法正确的是( )
A．A球所受的浮力最小
B．A球所受的浮力最大
C．B球的密度最大
D．C 球的密度最小
3、同上题图,将三个小球放入水中,A球漂浮在水面上（部分露在水面以上）,B球悬浮在水中,C球沉至容器 底（对容器底有压力）。已知A、B两球质量相等,B、 C两球体积相等。则下列说法正确的是（ ）
A、C球的体积大于A球的体积
B、A球所受浮力大于C球所受浮力
C、B球所受浮力大于C球所受浮力
D、三球所受浮力相等
A
D
4、将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底，乙球漂浮和丙球悬浮，如图3所示，下列说法正确的是（　 ）
A. 三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙
B. 三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F丙C. 三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙=p′丙
D
不同种液体中浮力的比较
1、将同一物体放在不同液体中的三种情况如图所示,比较它受到的浮力大小,其中浮力最小的是（ ）
A、图甲 B、图乙 C、图丙 D、无法比较
2、将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,鸡蛋下沉至杯底,如图甲所示。向水中加适量盐并使其溶解,鸡蛋恰好处于悬浮状态,如图乙所示。继续加盐并使其溶解,鸡蛋处于漂浮状态,如图丙所示。三种状态下鸡蛋所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙 ,则F甲、F乙、F丙的关系为（ ）
A 、 F甲<乙C 、F甲=F乙>F丙 D 、F甲>F乙>F丙
A
B
3、一实心铁球分别浸在水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（ ） A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定
4、有一密度计，先后放入甲、乙两种液体中，静止时，如图所示，由此可判断甲的密度______乙的密度。此木棒在液体甲中受到的浮力______在液体乙中受到的浮力。（选填“等于、大于、小于”）
大于
C
等于
5、在装有液体的甲、乙两烧杯中,同时放入两个完全相同的物体,如图示,当物体静止后两烧杯内液面恰好相平。若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则对它们的判断正确的是（ ）
A.P甲＞ P乙,F甲＝F乙　
B.P甲＝ P乙,F甲＞F乙
C.P甲＝ P乙,F甲＜F乙　
D.P甲＜ P乙,F甲＝F乙
A
五、通过浮力测密度
一、测固体密度
1．双提法：测密度大于水的固体的密度
表达式： 。（条件：浸没）
2.一漂一沉法：测密度小于水的固体的密度时，需要用细针使物体浸没在水中，如图(1)；测密度大于水的固体的密度时，需要把沉底的物体变成漂浮，如图(2)。
表达式： 。
1
3N
2.8N
降低重心
等于
等于
越小
浮力计算题的解题方法
浮力部分压强和浮力部分往往涉及力学方面的知识，经常出现综合性问题。并与质量和密度、重力、二力平衡、力改变物体运动状态及力的合成等知识有关。一般解题的思路是：
1、认真审题，并注意题目中的关键词语，如：
“浸没”（V排=V物）、
“漂浮”（V排＜V物，F浮=G物）
悬浮（V排=V物，F浮=G物）
“水”（指已知水的密度，ρ水=1.0×10 kg/m ）等已知条件；
2、确定研究对象，对受力物体进行受力分析，画出受力物体的示意图，并标出物体所受向下的重力G，向上的浮力F浮和向上（或向下）的拉力（或压力）等其他力，即按一重力、二浮力、三其他力的顺序进行分析；
(3)由于所研究的物体一般处于平衡状态，满足力的平衡条件，根据有关定律、原理和规律，建立未知量与已知量的方程，
F浮+F向上=G
或F浮=G+F向下，
把浮力公式F浮=ρ液gV排
或G=ρ物gV物代入上式，
分析解方程，即可解出未知数
0.6×103kg/m3
0.75×103kg/m3
4N
2、如图，重为5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是　　（　　）
　　A．5 N，竖直向下　　　 B．3N，竖直向上
　　C．2N，竖直向上　　　　D．8N，竖直向下
【分析】　绳子未断时，A物体受3个力：重力GA，拉力F，浮力F浮．3个力关系为：GA＋F＝F浮，求得F浮＝5N＋3N＝8N．绳子剪断后，物体只受重力和浮力，且浮力大于重力，物体上浮，浮力大小仍等于8N．合力F合＝F浮—G＝8N—5N＝3N
　　合力方向：与浮力方向相同，竖直向上．
B
3、用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示. 从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块未与水底接触）. 物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系图像如图21乙所示. g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3. 求：
（1）物块受到的重力；
（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；
（3）物块的密度.
答：（1）物块受到的重力为18N；
（2）物块完全浸没在水中受到的浮力为8N；
（3）物块的密度为2.25×103kg/m3.
4、如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A有 的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）.求：
（1）物块A受到的浮力；
（2）物块A的密度；
（3）往容器缓慢加水（水未溢出）至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p（整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示）．
解：（1）6N；
（2）0.6×103kg/m3；
（3）800Pa.
5、如图所示,某同学在薄壁平底试管中装入一些沙子，管口密封,制成一个“土密度计"。当把它放入水中竖直漂浮时，试管露出水面的高度为5cm；当把它放入某液体中竖直漂浮时,试管露出液面的高度为7cm.若试管和沙子的总质量为30g，试管的横截面积为1.5cm2,水的密度为1×103kg/m3．求：
（1）试管在水中漂浮时受到的浮力；
（2）在水中漂浮时，水对试管底部的压强；
(3）某液体的密度．(取g = 10N/kg，小数点后保留两位小数）
6、去年武汉市对东湖进行了首次换水清淤，换水后的大明湖水清见底,鱼儿欢畅。爱湖小分队的同学准备利用自己掌握的科学知识对湖水水质进行监测，他们通过调查，了解到东湖周边主要污染源很容易导致湖水密度增大，而密度达到1。05×103kg/m3的水域就不适宜湖里鱼类的生存，他们就想到做一个简易的密度计来监控湖水密度。为此找来了一根长1。2m粗细均匀的木条，在底端嵌入适量重物，使其能直立漂浮在水中，做好相应的标记后，就可以监测湖水密度了，测量得该简易密度计的总质量为0.5kg(g=10N/kg）
(1）先将该木条放入足够深的清水中，测得木条露出水面0.2m，在水面处画上白线，请计算出木条底端受到的水的压强及木条受到的浮力。
（2）请通过计算说明应在木条的什么位置画上表示污水密度达到1.05×103kg/m3时的红线，以监测湖水的密度是否超标.

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