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第3节　物体的浮沉条件及应用(第1课时)
【知识重点】
1．学会通过受力分析，比较浮力和重力的大小，判断物体的浮沉．
2．通过公式推导，得出比较物体和液体的密度判断物体浮沉的方法．
【课程集训】
★知识点 比较物体的重力和浮力，判断物体的浮沉
讨论1：浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，如果这两个力的大小不同，物体可能存在如下三种浮沉情况，你能画出下图中物体所处三种状况下的受力示意图吗？请试一试．
　分析可得，物体的浮沉条件为：
(1)F浮>G物(选填“>”“<”或“＝”)时，物体上浮．
(2)F浮＝G物(选填“>”“<”或“＝”)时，物体受力平衡(选填“平衡”或“不平衡”)，悬浮在液体中．
(3)F浮”“<”或“＝”)时，物体下沉．
讨论2：物体上浮、下沉，它的最终状态是什么？
(1)物体上浮，最终会漂浮，静止在水面上，此时物体受力平衡(选填“平衡”或“不平衡”)，即浮力等于(选填“大于”“小于”或“等于”)重力．与上浮时相比，物体排开水的体积减小，浮力减小，因此浮力与重力的关系发生了变化．
(2)物体下沉，最终会沉底，静止在容器底部，此时物体受力平衡(选填“平衡”或“不平衡”)，即浮力＋支持力＝重力．与下沉时相比，物体排开水的体积不变，浮力不变.(后两空选填“变大”“变小”或“不变”)
1.一个物体所受的重力为15 N，将其浸没在水中时，它所排开的水所受的重力为25 N，此时它所受的浮力为25N，放开手后物体将上浮(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，再次静止时物体受到的浮力大小是15N.
2.一个苹果的质量为160 g、体积为1.5×10－4 m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力是1.5N，松手后苹果将下沉(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，再次静止时苹果受到的浮力大小是1.5N.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
3.比较物体和液体的密度，判断物体的浮沉
当物体浸没在液体中时，V排＝V物，所以浮沉条件还可以这样表示：
(1)F浮>G物　 　ρ液V排g>ρ物V物g　 　即ρ液>ρ物(选填“>”“<”或“＝”)时，物体上浮，最终漂浮．
(2)F浮＝G物　 　ρ液V排g＝ρ物V物g　 　即ρ液＝ρ物(选填“>”“<”或“＝”)时，物体悬浮．
(3)F浮”“<”或“＝”)时，物体下沉，最终沉底．
4.(科学思维)(2022 德阳改编)如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同的液体中，静止时小球在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮、在丙液体中下沉到底部．如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，F甲、F乙、F丙分别表示小球在三种液体中受到的浮力，则关于三种液体密度大小的关系和小球所受浮力的关系说法正确的是(C)
A．ρ甲＞ρ乙＝ρ丙　　　　 B．F甲＞F乙＞F丙
C．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 D．F甲＜F乙＜F丙
5.将一个体积为80 cm3的物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有76 g水溢出，则此物块在水中的状态是漂浮(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)，且此物块的密度为0.95×103kg/m3；若将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，则此物块在酒精中的状态是沉底(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)，静止后会有64g酒精溢出．已知酒精的密度是0.8×103 kg/m3，水的密度是1.0×103 kg/m3.
★解题指引 可计算溢出水的体积，比较V排和V物，判断出物块在水中的状态；利用漂浮找出物块的质量，即可计算出物块的密度；比较ρ物与ρ酒精，可知物块在酒精中的浮沉状态，然后求物块受到的浮力，即得G排，便可求得m排.
　★归纳总结
物体的浮沉情况 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底
图示
受力情况 F浮＞G物 F浮＝G物 F浮＝G物 F浮＜G物 G物＝F浮＋F支
ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物
【提能训练】
1．(物理学与日常生活)(2022 淄博期末)周末，小明帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，而西红柿却沉在水底，如图所示．他对此现象作出的分析正确的是(B)
A．茄子受到的浮力大于它自身的重力
B．茄子受到的浮力等于它排开的水所受的重力
C．西红柿受到的浮力大于它自身的重力
D．茄子的密度大于西红柿的密度
2.两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两小球沉底，如图甲所示；放入乙液体中，两小球静止时的情况如图乙所示，两容器中液面刚好相平，则下列说法正确的是(D)
A．小球A的质量大于小球B的质量
B．甲液体的密度大于乙液体的密度
C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
D．甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强
3．将体积相同的铜、铁、铝、木四个小球放入水中静止后如图所示，其中铝球对容器底部有压力．已知这几种物质的密度关系是ρ铜＞ρ铁＞ρ铝＞ρ水＞ρ木，请完成下列判断．
(1)铜、铁两球一定是空心的；
(2)四个小球所受浮力的关系是F铁＝F铝＞F木＞F铜．(均选填“>”“<”或“＝”)
4．一个小球，其质量为5×10－2 kg、体积为6×10－5 m3，将它浸没在水中，如图所示．现将小球由静止释放，请你用两种方法判断它是上浮、下沉还是悬浮．(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
5．(科学思维)(2022 佛山禅城区期末)如图所示，盛有水的圆柱形容器，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板下方有一个体积为1×10－4 m3、重为0.6 N的小球．求：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)小球浸没在水中时受到的浮力；
(2)挡板对小球的压力；
(3)撤去挡板后，小球最终露出液面的体积．

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