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第十章　浮力
第3节　物体的浮沉条件及应用
学习目标 课程标准
1.知道物体的浮沉条件. 2.(重点)运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象. 3.知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理. 能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象.
答：钢铁制成的轮船能漂浮在水面上是采用了空心的方法，增大了排开水的体积，由F浮＝ρ液gV排可知，轮船受到的浮力变大，从而可以漂浮在水面上.
简述钢铁制成的轮船能漂浮在水面上的原因是什么
知识点一　物体的浮沉条件
状态 漂浮 上浮 悬浮 下沉 沉底
图示
受力情况 F浮＝G F浮＞G F浮＝G F浮＜G F浮＜G
密度关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物
(2022吉林期末)在课外小组活动中，小刚将一挂在弹簧测力计下的形状不规则的石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图所示，石块在水中所受到的浮力为　 　N.如果直接将该石块放入水中，该石块将　 　(选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”).
　下沉　
　1　
【举一反三1】分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球，将它们放入足够多的水中，三个小球静止时的位置如图所示，以下判断错误的是( )
A.甲小球一定是空心的　
B.乙小球一定是空心的
C.丙小球可能是空心的　
D.三个小球可能都是空心的
A
【举一反三2】如图所示，将一个空心铁球浸没在水中，放手后铁球恰好悬浮，若沿虚线将铁球切成大小不等的两块，有甲、乙两种切法，则( )
A.甲切法两块都保持悬浮
B.甲切法会导致大块下沉，小块上浮
C.乙切法会导致两块都下沉
D.乙切法会导致两块都上浮
C
【举一反三3】一个物体所受的重力为10 N，将其浸没在水中时，排开的水受到的重力为20 N，此时它所受浮力的大小为　 　N，放手后物体将　 　(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，静止时物体所受浮力的大小为　 　N.
　10　
　上浮　
　20　
【易错题1】将重为7 N的物体放入盛水的容器中，物体漂浮在水面上且溢出3 N 的水，物体受到的浮力( )
A.一定等于3 N　 B.一定等于7 N　
C.可能等于3 N　 D.可能等于4 N
错因分析：误以为题中“盛水的容器”是盛满水的容器，得出浮力等于溢出水的重力的错误答案.
B
知识点二　物体的浮沉条件的应用
1.轮船是采用空心的方法来增大浮力的.轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量.
2.潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的.
3.气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来升空的.
4.密度计是用来测定液体密度的仪器.由于密度计的重力一定，始终漂浮在液面上，所受浮力都等于密度计的重力，所以在密度大的液体中V排小，在密度小的液体中V排大，使得它上面刻度显示的密度小，下面刻度显示的密度大.
一艘轮船从东海驶入长江(装载货物的质量不变)，
会发生变化的是( )
A.轮船受到的重力　 B.轮船受到的浮力
C.轮船排开液体的重力　 D.轮船排开液体的体积
D
点拨：当一物体漂浮在不同液面上时，该物体受到的浮力是不变的，液体的密度越大，其露出液面的体积越大.
【举一反三4】一艘轮船从长江驶入大海，下列说法正确的是( )
A.轮船所受浮力不变，将上浮一些，轮船的“排水量”不变
B.轮船所受浮力变大，将上浮一些，轮船的“排水量”不变
C.轮船所受浮力不变，将上浮一些，轮船的“排水量”变大
D.轮船所受浮力减小，将下沉一些，轮船的“排水量”变大
A
如图所示，水面下有两艘完全相同的潜艇，其中一艘正在上浮，另一艘正在下潜，以下判断正确的是( )
A.正在下潜的是甲艇
B.没露出水面前，上浮潜艇所受的浮力不断增大
C.正在下潜的潜艇，所受的浮力不断减小
D.两艘潜艇所受的浮力相同
D
【举一反三5】潜艇是海军的战略重器，建设一支强大的海军队伍是实现中国梦的有力保障.如图所示为我国海军某舰队的“强国号”潜艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程，则下列对此潜艇的分析中正确的是( )
A.上浮过程中所受浮力逐渐变大　
B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大　
D.漂浮时排开的海水所受的重力最小
D
一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t，体积为1 500 m3.空气密度为1.29 kg/m3，飞艇受到的重力是　 　N，飞艇受到的浮力为　 　N，当装入　 　N货物时，飞艇能悬浮在空中.(g取10 N/kg)
　4 350　
　1.935×104　
　1.5×104　
【举一反三6】如图所示，气象探测保障服务团队在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息，甲的体积小于乙的体积.在探空气球释放前后的过程中，下列分析正确的是( )
A.释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力
B.释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力
C.释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力
D.释放后探空气球在上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力
C
测量　 　体密度的仪器叫做密度计.将其插入被测液体中，待　 　直接读取液面处的刻度值(图甲)，就是被测液体的密度.图乙和图丙是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，铜丝的作用是
　 　.由观察到的现象可以判断　 　杯液体的密度大，即密度计上的刻度值从上到下是变　 　的.
大　
丙　
　降低重心，使木棒漂浮在液体中　
　密度计平衡后　
　液　
A.甲　 B.乙　 C.丙　 D.丁
【举一反三7】在木棒的一端缠绕一些铜丝做成简易密度计，将其放入盛有不同液体的烧杯中，它会竖直立在液体中.
由观察到的现象(如图所示)可以判断，下列烧杯中的液体
密度最大的是( )
C
【举一反三8】在一支平底试管内装入适量细砂，然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图所示，下列说法正确的是( )
A.试管在甲液体中受到的浮力大
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.甲、乙两种液体对烧杯底的压强一样大
D.乙液体对烧杯底的压强大
D
【易错题2】在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示.其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线.若不考虑常数g的变化，当轮船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力大小以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是( )
A.浮力增大，ρ1＜ρ2 B.浮力减小，ρ1＞ρ2
C.浮力不变，ρ1＞ρ2 D.浮力不变，ρ1＜ρ2
C
错因分析：不能由载重线知道排开水的体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析海水密度的大小关系.
知识点三　比较浮力的大小
1.同一物体浸在不同的液体中时，常用浮沉条件比较浮力大小.
2.不同物体浸在同一种液体中时，常用阿基米德原理比较浮力的大小.
如图所示，将不同材质但形状和体积都相同的甲、乙、丙三个实心小球放在同一液体中，静止时，甲球漂浮，乙球悬浮，丙球下沉到容器底部，下列说法中正确的是( )
A.乙球和丙球受到的浮力相等
B.甲球和乙球受到的浮力相等
C.乙球的密度比丙球的密度大
D.甲球的密度比丙球的密度大
A
【举一反三9】将一个新鲜的鸡蛋分别浸入甲、乙两个水杯中，静止后如图所示，则鸡蛋在甲杯液体中受到的浮力为F甲，鸡蛋在乙杯液体中受到的浮力为F乙，甲杯中的液体密度为ρ甲，乙杯中液体的密度为ρ乙.下列说法中正确的是
( )
A.F甲＞F乙，ρ甲＞ρ乙
B.F甲＞F乙，ρ甲＜ρ乙
C.F甲＜F乙，ρ甲＞ρ乙
D.F甲＜F乙，ρ甲＜ρ乙
D
【举一反三10】两个完全相同的容器分别盛满甲、乙两种不同的液体，将完全相同的两个物体分别放入其中，当物体静止时如图所示.若两物体所受的浮力分别为F甲、F乙，溢出液体的质量分别为m甲、m乙，则F甲　 　F乙，m甲　 　 m乙.
(均选填“＜”“＝”或“＞”)
＝　
　＝　
一、物体的浮沉条件
1.漂浮：F浮＝G物；ρ物＜ρ液
2.上浮：F浮＞G物；ρ物＜ρ液
3.悬浮：F浮＝G物；ρ物＝ρ液
4.下沉：F浮＜G物；ρ物＞ρ液
5.沉底：F浮＜G物；ρ物＞ρ液
二、浮力的应用
1.潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的.
2.轮船：
(1)原理：轮船做成空心的，使它能够排开更多的水，从而增大浮力，使浮力等于自身重力.
(2)排水量：轮船满载时排开水的质量，单位为t.
3.气球和飞艇：利用空气的浮力升空，充的是密度小于空气的气体(如氢气、氦气、热空气等).
4.密度计：
(1)原理：利用物体的漂浮条件来进行工作.
(2)刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大.

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