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(共30张PPT)
模块二　物质、运动和相互作用
第19讲
浮沉条件
新课标 内容要求 知道阿基米德原理，运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。
【教材导航】 人教教材八下P56～60；粤沪教材八下P94～96
考点1　 物体的浮沉条件
1.浸入液体中的物体受到竖直向上的〔1〕 　浮力　 和竖直向下的〔2〕 　重力　 。
浮沉状态 力的关系 密度关系 是否平衡 最终状态
漂浮 F浮＝G物 ρ物＜ρ液 平衡 仍漂浮
上浮 F浮＞G物 ρ物＜ρ液 不平衡 成为漂浮
悬浮 F浮＝G物 ρ物＝ρ液 平衡 仍悬浮
下沉 F浮＜G物 ρ物＞ρ液 不平衡 成为沉底
沉底 F浮＜G物 ρ物＞ρ液 平衡 仍沉底
浮力
重力
考点2　 浮力的应用
2.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的，使它能够排开更多的水。
排水量：轮船满载时排开水的质量。单位t，由排水量m可计算出：排开液体的体积V排＝；排开液体的重力G排＝mg；轮船受到的浮力F浮＝mg，轮船和货物共重G＝mg。
3.潜水艇工作原理：潜水艇的下潜和上浮是〔3〕 　靠改变自身重力　 来实现的。
4.气球和飞艇工作原理：气球是利用〔4〕 　空气的浮力　 升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：〔5〕 　氢气、氦气或热空气　 。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
靠改变自身重力
空气的浮力
氢气、氦气或热空气
5.密度计：
1.（改编自人教教材八下　图10.3－1）如图所示为三个体积相同、材料不同的实心正方体在水中的浮沉情况，可以判断（　D　）
A.甲密度比乙大
B.三个正方体密度一样大
C.乙密度比丙大
D.丙密度比甲大
D
2.（改编自人教教材八下P58　想想做做）如图所示，用橡皮泥捏成的实心小球沉入水底，而再将同样一块橡皮泥捏成的小船却能漂浮在水面上，关于橡皮泥受到的浮力，下列说法正确的是（　C　）
A.橡皮泥小球受到的浮力等于自身的重力
B.橡皮泥小球受到的浮力大于自身的重力
C.橡皮泥小船受到的浮力等于自身的重力
D.橡皮泥小船受到的浮力大于自身的重力
C
3.（改编自人教教材八下P60　T2）如图所示，水平桌面上放有两个完全相同的烧杯，杯中盛有体积相同的液体，将一只自制的密度计分别放入甲、乙烧杯，甲烧杯中液体密度为ρ甲，乙烧杯中液体密度为ρ乙，密度计浸入液体的深度不同，下列说法错．误．的是（　D　）
A.甲杯中液体密度小
B.甲杯中液体质量小
C.密度计在甲、乙两杯液体中受到浮力一样大
D.在未放入密度计前，甲杯对桌面压强大些
D
4.（改编自人教教材八下　图10.3－2）如图所示，将同一新鲜鸡蛋分别放入盛有水和浓盐水的烧杯中。根据公式 　F浮＝ρ液gV排　 可知，鸡蛋分别浸没在两种液体中，排开液体的体积相同，g值相同，由于浓盐水的密度较 　大　 ，因此在浓盐水中受到的浮力也较 　大　 。
F浮＝ρ液gV排
大
大
疑难点1　 漂浮物体的多个规律
1.测量液体密度的仪器叫密度计。现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中，如图所示，则（　D　）
A.密度计在甲液体中所受的浮力较大
B.密度计在乙液体中所受的浮力较大
C.甲液体的密度较大
D.乙液体的密度较大
D
【突破指引】漂浮物体的多条规律应用：
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它所受的重力（二力平衡）；
规律二：同一物体在不同液体中漂浮，所受浮力相同（二力平衡）；
规律三：同一物体在不同液体中漂浮，在密度大的液体中浸入的体积小；
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。
2.蓝莓被誉为“水果皇后”。蓝莓果实中含有丰富的花青素、鞣花酸及多种微量元素，具有抗癌、预防动脉硬化等作用。小明同学将几颗蓝莓放到水中，发现每颗蓝莓有的体积露出水面，则蓝莓的密度为 　900　 kg/m3。（ρ水＝1.0×103 kg/m3）
3.一木块漂浮在水面上时有的体积浸入水中，当浮在另一种未知液面上时有的体积露在液面外，则木块的密度为 　600　 kg/m3；未知液体的密度为 　900　 kg/m3。（ρ水＝1.0×103 kg/m3）
900
600
900
疑难点2　 与浮力有关的图象
4.一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐（盐水未到饱和），鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图象可能是（　A　）
【突破指引】鸡蛋悬浮在盐水中时，浮力等于鸡蛋的重力，逐步加入盐，盐水的密度增大；浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变，根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力变化情况。
A
5.如图甲所示，某实心物体被绳子拉着浸没在水中，此时它受到 　3　 个力的作用；剪断绳子后该物体运动直至静止，请在图乙中画出浮力F浮随时间t变化的大致图象。
　　　　　　 答图
3
答图
6.如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g＝10 N/kg，ρ海水＞ρ水），下列结论错．误．的是（　B　）
A.石料全部没入水中时受到的浮力为500 N
B.石料在没入水中的过程中，下表面受到水的压强先增大后不变
C.石料排开水的最大质量为50 kg
D.若把石料全部没入海水中，钢绳受到的拉力将小于900 N
B
考向1　 探究阿基米德原理
1.（2022·包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在 　零刻度线　 位置。
零刻度线
（2）实验中所用物块的重力为 　4　 N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 　偏小　 （填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为1 N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 　相等　 。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5＞F3，说明物块受到的浮力大小与 　液体密度（液体种类）　 有关。换用酒精再次实验的目的是 　寻找普遍规律　 （填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
4
偏小
相等
液体密度（液体种类）
寻找普遍规律
2.下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水“探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的过程情景，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
（1）在实验操作前细心的明天同学指出：在情景甲中存在错误，该错误是溢水杯中水面 　未到达溢水杯杯口　 。
未到达溢水杯杯口
（2）纠正错误后，该探究实验的合理顺序为 　丁、甲、乙、丙　 （用甲、乙、丙、丁表示）。
（3）在情景乙的测量中，溢水口还在溢水过程中，义正同学便急忙把小杯移开，开始测量小杯和溢出水的总重力，这样会导致测得“排开液体所受重力” 　偏小　 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）在完成实验之后，陶子同学发现实验桌上有一瓶用于测量密度的盐溶液，她思考之后建议：利用浮力来测量该液体的密度，经过组内一番讨论，仅增加了戊图（注意：戊图中是盐水，乙图中是水）所示情景，此时弹簧测力计示数为F5，则待测盐溶液的密度ρ液可表示为ρ水或ρ水，其中X＝ 　F1－F5　 （用F1、F5表示）。
丁、甲、乙、丙
偏小
F1
－F5
考向2　 物体的浮沉条件
3.（2022·江西）如图所示，在家庭小实验中，某同学想让沉底的鸡蛋漂浮在水面上，下列操作可行的是（　A　）
A.向杯子中加盐 B.向杯子中加水
C.倒出少量的水 D.轻轻摇晃杯子
4.（2021·襄阳）刘星取一只空牙膏皮，一次将它挤瘪，一次将它撑开，两次都拧紧盖后，先后放入桌面上同一杯水中，结果如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　B　）
A.牙膏皮在甲中受到的浮力大
B.牙膏皮在乙中受到的浮力大
C.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一样大
D.牙膏皮在甲、乙中受到的浮力无法比较
A
B
5.（2022·本溪）2022年5月，全球首艘智能型无人系统母船“珠海云”号（如图所示）在广州下水。“珠海云”号排水量为2 000吨，满载时受到的浮力为 　2×107　 N，船上的无人机起飞后船身受到的浮力 　变小　 （填“变大”“变小”或“不变”），无人机受到重力的方向 　竖直向下　 。（g取10 N/kg）
2×107
变小
竖直向下
6.改编（1）潜水艇是通过改变 　自身的重力　 来实现上浮或下沉的。如图所示是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景，其中 　甲　 图的潜水艇在水中上浮；这两种情景中，潜水艇均未露出水面，所受的浮力分别为F甲、F乙，则F甲 　等于　 F乙（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）某次执行任务时，潜水艇从长江潜行到黄海的过程中，保持在同一水面下同一深度，其在长江和黄海两处，在黄海时比在长江时：它受到的浮力将 　变大　 ，受到的压强将 　变大　 （均填“变大”“变小”或“不变”）。
自身的重力
甲
等于
变大
变大
（3）潜艇在海上正常航行时，突然遇海水密度变化，可能会发生突然掉深，即快速向海底沉降，这主要是因为海水密度 　减小　 （填“增大”“减小”或“不变”），潜水艇受到的浮力减小，当浮力 　小于　 （填“大于”“小于”或“等于”）重力时，潜艇就会下沉。
减小
小于
7.改编小金用粗细均匀的一次性吸管制成一支密度计，用它来测量液体密度，分别将吸管置于甲、乙两种不同的液体中，如图1所示。
图1
图2
（1）密度计在甲、乙两液体中所受浮力F甲 　＝　 F乙（填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）液体密度ρ甲 　＜　 ρ乙（填“＞”“＜”或“＝”）。
＝
＜
（3）若两密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙，则m甲 　＝　 m乙（填“＞”“＜”或“＝”）。
（4）如图所示，甲、乙两支密度计所用玻璃管完全相同，量程却不同：甲量程0.9 g/cm3～1.0 g/cm3，乙量程1.0 g/cm3～1.1 g/cm3，若甲、乙密度计均漂浮在水面，密度计所受浮力F甲 　＜　 F乙（填“＞”“＜”或“＝”）。
＝
＜
考向3　 阿基米德原理综合应用
8.（2022·常德）两相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，如图所示，则（　B　）
A.A的重力小于B的重力
B.A受的浮力大于B受到的浮力
C.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D.甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
B
9.（2022·临沂）线上教学期间，居家学习的小明进行实验探究：将水平桌面上的甲、乙两只相同的塑料杯中分别装满水，把两个质量相同的小球分别放入两杯中，两小球静止时如图所示，则（　D　）
A.甲杯中溢出水的体积小
B.乙杯中小球所受浮力大
C.甲杯底部受到水的压强小
D.两杯对桌面的压强一样大
D
10.（2022·达州）如图所示，盛有2 kg水的柱形容器置于水平地面上，重为6 N不吸水的正方体，静止时有五分之三的体积浸入水中，物体下表面与水面平行，则物体的密度为 　0.6×103　 kg/m3，物体下表面所受水的压力为 　6　 N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中，不接触容器底，水不溢出，此时水对容器底部的压力为 　30　 N。（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）
0.6×103
6
30
11.（2021·郴州）某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4 N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3 N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：
（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 　指到零刻度　 ，若没有，则进行调整。
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 　1　 N。
（3）该合金块的密度为 　4×103　 kg/m3。
（4）图丁中弹簧测力计读数为 　3.2　 N，待测液体的密度为 　0.8×103　 kg/m3。
指到零刻度
1
4×103
3.2
0.8×103

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