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第3节 水的浮力
第2课时 物体浮沉的条件和应用
第1章 水和水的溶液
一、物体浮沉的条件
将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋将沉入杯底。但逐渐将食盐溶解在水中后，鸡蛋将会悬浮在盐水中，最终上浮到液面。
为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢？
根据力和运动的关系，浸没在液体中的物体，受到重力和浮力的作用。
①当浮力小于重力（ F浮＜ G物）时，物体下沉。
F浮= ρ液gV排液
G物= ρ物gV物
V物=V排液
ρ液＜ ρ物
②当浮力大于重力（F浮＞ G物）时，物体上浮
上浮的物体露出液面后，浮力会减小。当浮力等于重力时，物体就漂浮在液面上，此时V物＞ V排液。
F浮= ρ液gV排液
G物= ρ物gV物
V物=V排液
ρ液＞ ρ物
③当浮力等于重力（ F浮= G物）时，物体悬浮在液体中。
F浮= ρ液gV排液
G物= ρ物gV物
V物=V排液
ρ液= ρ物
（1）物体浸没在液体中时，所受的浮力是最大的。当F浮＞G物时，物体在重力和浮力的共同作用下，在液体中向上运动——上浮。随着物体不断上升，物体慢慢露出液面，物体所受的浮力也随之减小，一直减小到F浮= G物时，就不再上浮，物体的上浮运动结束，由非平衡状态演变为平衡状态。
对“物体浮沉条件”的四点理解
（2）物体浸没在液体中，当F浮＜G物时，物体在重力和浮力的共同作用下向下运动——下沉，直至容器底部对物体产生一定的支持力为止，这时物体在重力、浮力、支持力的作用下处于平衡状态，下沉运动结束，由非平衡状态演变为平衡状态。
（3）悬浮：悬浮是浸没状态，它可以停留在液面下任一位置。
（4）悬浮和漂浮有相似之处，也有根本区别。
牛刀小试
一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中，均处于漂浮状态，如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力依次是F1和F2。则（ ）
A.ρ1＞ ρ2 F1 ＞F2
B.ρ1＜ ρ2 F1＜ F2
C.ρ1 ＜ρ2 F1 =F2
D.ρ1 ＞ρ2 F1 =F2
D
二、物体浮沉条件的应用
（1）用途：测量液体的密度。
密度计
（2）工作原理：漂浮原理，即F浮= G物。
（3）刻度值的特点
①根据液面对应密度计上的刻度可以直接读出被测液体的密度。
②上面读数小，下面读数大。
③刻度不均匀，上疏下密。
（1）工作原理：把密度比水大的钢铁制成空心的，能使它排开更多的水，增大其所受浮力，从而漂浮在水面上。
轮船
（2）特点：同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，均处于漂浮状态，由浮沉条件可得F浮= G物，即在海里和在河里受到的浮力相等。由于海水和河水的
密度不同，所以V排液不同， ρ液大，则V排液小； ρ液小，则V排液大。因为ρ海＞ ρ河，所以轮船在海水里比在河水里浸入的体积小。
（3）排水量：轮船的大小通常用排水量表示。排水量是轮船满载时排开水的质量。排水量=船自身质量+满载时货物的质量，即m排= m船+ m货。
潜艇靠改变自身重力来实现上浮和下沉。当F浮＞G物时，潜艇上浮；当向水舱中充水时，潜艇自身的重力增大，增大到F浮=G物时，可悬浮于某一深度航行；水舱中再充水，至F浮＜ G物时，则潜艇下潜。
潜艇
热气球和气艇
热气球和气艇都是靠空气的浮力升空的。热气球是由于球内热空气的密度比球外冷空气的小，使得热气球受到空气的浮力大于重力，从而能在空气中上升；气艇内充有氢气或氦气等密度比空气小的气体，使其自身重力小于所受空气的浮力，从而能在空气中上升。
牛刀小试
盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮在水面。但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能（ )
A.所有种子都漂浮在水面
B.所有种子都不受浮力
C.只有少量次种漂浮
D.良种漂浮，而次种下沉
C
课堂小结
物体浮沉的条件及应用
物体浮沉的条件
物体浮沉条件的应用
F浮＜ G物
ρ液＜ρ物
下沉
F浮＞G物
ρ液＞ρ物
上浮
F浮=G物
ρ液= ρ物
悬浮
密度计
轮船
潜艇
热气球和气艇

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