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10.3 物体的浮沉条件及应用
新课导入
漂浮
悬浮
沉底
潜水艇悬浮
在海水中
石块在
水中沉底
物体在液体中的三种状态
物体的浮沉条件
一、浮力与重力的关系
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮>G
上浮
F浮=G
F浮下沉
悬浮
上升到液面呈漂浮状态，F浮逐渐减小到F浮=G
沉底 F浮+F支=G
（下沉过程F浮不变）
悬浮
F浮
G
F支
漂浮
上浮和下沉是不平衡态； 悬浮和漂浮沉底是平衡（静止）态
F浮=G
漂浮是上浮的最终状态
沉底是下沉的最终状态
F浮
G
根据F浮=ρ液gV排
G=ρ物gV物（实心）
F浮>G
上浮
F浮=G
F浮下沉(沉底)
悬浮
ρ液 > ρ物
ρ液 < ρ物
ρ液= ρ物
石块不论多小，在水中总会下沉；冰块不论多大，在水中总会漂着。
ρ石>ρ水
ρ冰<ρ水
物体的浮沉条件
F浮
G
F浮=G
漂浮
ρ液 > ρ物
（1）浸没的物体 （V排=V物）
（2）漂浮的物体 (V排受力分析 密度比较
漂浮
上浮
悬浮
下沉
沉底
F浮>G
ρ液 > ρ物
ρ液 > ρ物
F浮=G
F浮=G
ρ液 = ρ物
F浮ρ液 < ρ物
F浮=G-F支
ρ液 < ρ物
注：1.用密度比较时，物体必须是实心或者是物体的平均密度
2.上浮的最终状态是漂浮；下沉的最终状态是沉底
物体的浮沉条件
漂浮和悬浮的区别
漂浮 悬浮
平衡位置 液面 液体中
密度
体积
V排 = V物
V排＜V物
平衡求浮力 ：F浮=G物
（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。
（2）排水量（m排）：
轮船满载时排开水的质量： F浮= m排g 而 F浮=G ∴ m船+m货= m排
（3）载重线
轮 船
二、浮力的应用
载重线表示船舶在允许的最大载重情况时水面位置的水平线
排水量：满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力）
排水量
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？__________。
河水
海水
不变
不变
变小
上浮
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打气，将瓶内的水排出，瓶向上浮起
二、浮力的应用
潜水艇
潜水艇在完全浸没时所受浮力不变
潜入水中
若G＞F浮，则下潜
若G＜F浮，则上浮
潜水艇
工作原理：靠空气浮力升空
二、浮力的应用
气球和飞艇
热气球不再加热，飞艇排出气体可降落
内部充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），浮力大于重力而升空。
密度计
工作原理：漂浮条件
密度计的刻度是水的倍数，刻度是上小下大,刻度间隔不均匀。
比较甲乙液体的密度大小
F浮＝G
ρ甲 < ρ乙
二、浮力的应用
用途：一种可以直接测量液体密度的仪器
读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度
刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。
工作原理：利用物体漂浮在液面上时，
F浮=G物原理制成的。
工作回顾
称重法
压力差法
公式法
受力平衡法
浮力计算
F浮=G物-F示
F浮=F向上-F向下
F浮=G排=m排g=ρ液gV排
F浮=G物 （漂浮、悬浮） F浮=G物-F支 （沉底）
漂浮的时候 F浮=F向上
F浮=G物
F浮=G物
F浮=G物-F支
B
A
F浮=GA+GB
A
F浮=GA+GB
B
A
F浮=GA+GB
B
F浮=F拉+G
受力分析类型题
点拨：V相等，比较V排 ； 比较密度看状态
1、甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体的情况，甲沉底，乙漂浮，那么两球所受的浮力F甲 F乙，两球的密度ρ 甲 ρ乙 （填“大于”“小于”或“等于”）
甲
乙
大于
大于
2、甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体的情况，甲沉底，乙悬浮，那么两球所受的浮力F甲 F乙，两球的密度ρ 甲 ρ乙 （填“大于”“小于”或“等于”）
等于
大于
题型一：浮力大小的比较
3.质量相等的实心铁球和木球，投入水中静止时所受的浮力（　）
A 铁块大　　 B 木块大　　 C 一样大　 D 无法确定　
　
4.质量相等的实心铁块和木块，投入水银中静止时排开水银的质量（　）
A 铁块大　　B 木块大　 C 一样大　　D 无法确定　
B
C
铁
木
水
（ρ木< ρ水< ρ铁）
铁
木
水银
点拨：m相同，看状态（比较 F浮 与 G物大小关系）
（ρ木< ρ铁< ρ水银）
题型一：浮力大小的比较
题型一：浮力大小的比较
C
A
B
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：______球所受的浮力最小, ______球的密度最大，。
V相等，比较V排
密度比较，看状态
C
A
C
A
B
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。
m相等，看状态（比较F浮与G）
C
A
5.
1.将重10N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了18N的水中，物体受到的浮力是：
A.10N B.18N
C.28N D.8N
B
2. 将质量是300g的物体缓缓浸没在原盛满水的杯子中后，溢出200g的水，放手后，则物体最终会：
A．沉入水底 B．漂浮在水面
C．悬浮在水中 D．无法判断
A
3. 将质量是300g的物体缓缓浸没在原盛满水的杯子中后，溢出350g的水，放手后，则物体最终会：
A．沉入水底 B．漂浮在水面
C．悬浮在水中 D．无法判断
B
4.重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ）
A．浮在水面上 B．沉到水底
C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能
B
5. 将一漂浮的均匀物体露出水面部分切去后，剩下的物体在水中将处于：
A．沉入水底 B．漂浮在水面
C．悬浮在水中 D．无法判断
B
6.　(不同物体，同一液体)有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；将三个小球缓慢放入盛有水的容器中，待小球静止后，其状态如图所示，其中c球沉在容器底部．则下列判断正确的是(　　)
A. 重力关系为Ga＝Gb＞Gc
B. 密度关系为ρa＝ρb＜ρc
C. 所受浮力关系为Fa＝Fb＝Fc
D. 排开水的质量关系为ma＝mbC
技巧:
(1)V相等，比较V排 ；
(2)m相同，看状态,比较F浮和G
(3)密度比较，看状态
7.(同一物体，不同液体)(2019临沂)将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图所示．下列判断正确的是(　　)
A. 两小球所受浮力大小相等
B. 乙烧杯中液体的密度大
C. 乙烧杯中小球排开的液体质量大
D. 甲烧杯底部受到液体的压强小
A
例2题图
8.(2019深圳)水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体．将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平．下列分析正确的是(　　)
A. 两小球所受浮力FMB. 两种液体的密度ρ甲<ρ乙
C. 两种液体对容器底部的压强p甲＝p乙
D. 两种液体对容器底部的压力为F甲>F乙
D
题型二：浮力与压强结合的题型
例5一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？
当冰化成水后，质量不变，所以，m水= m冰
冰排开水的体积等于冰化成水的体积
∴液面高度不变
【解析】冰漂浮在水面上，F浮= G冰
例6.当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？
∵ ρ水< ρ盐水，∴V化水> V盐水
冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积
∴液面上升
【解析】冰漂浮在盐水中，F浮 = G冰
例7.当空心冰放入酒精中时，冰熔化后，液面如何变化？
∵ ρ酒< ρ水，∴V化水< V排
冰排开酒精的体积大于冰化成水的体积
∴液面下降
【解析】冰漂浮在酒精中，F浮 = G冰
酒
酒
若F浮＞G，则上浮
若ρ液＞ρ物，则上浮
若F浮=G， 则悬浮
若F浮若ρ液=ρ物， 则悬浮
若ρ液<ρ物， 则下沉
小结
判断物体浮沉
的两种方法
比较浮力和
重力的大小
比较物体密度和液体密度
知识点 物体的浮沉条件

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