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9.3 物体的浮与沉
课前预习
物体的浮沉条件
1、物体所受重力与浮力大小对物体浮沉的影响：
当F浮当F浮=G时，合力为 ，物体处于 或 状态；
当F浮>G时，合力方向 ，物体 。
2、物体密度与液体密度大小对物体浮沉的影响： 　
当 ρ液<ρ物时，物体 ；
当ρ液=ρ物时，物体处于 或 状态；
当ρ液 >ρ物时，物体 。
二、浮沉条件的应用
1.密度计：
原理：利用 来进行工作,密度计工作时F浮 G。
刻度：上面读数 ，下面读数 。
2.盐水选种：
把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子由于密度 盐水的密度而会 直至 ；饱满的种子由于密度 盐水的密度而会下沉到容器底部。
3.潜水艇：
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变 来实现的。
知识精讲
一、物体的浮沉条件
1.浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。
2.物体所受浮力与重力对物体浮沉的影响：
如图甲，当F浮如图乙或图丁，当F浮=G时，合力为零，物体处于悬浮或漂浮状态；
如图丙，当F浮>G时，合力方向竖直向上，物体上浮。
3.物体密度与液体密度大小对物体浮沉的影响： 　
当 ρ液<ρ物时，物体下沉；
当ρ液=ρ物时，物体处于悬浮或漂浮状态；
当ρ液 >ρ物时，物体上浮。
二、浮沉条件的应用
1.密度计：
原理：利用物体的漂浮条件来进行工作,密度计工作时F浮=G。
构造：管下部玻璃泡内的小铅丸能使密度计直立在液体中。
刻度：上面读数小，下面读数大。
2.盐水选种：
把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子由于密度小于盐水的密度而会上浮直至漂浮；饱满的种子由于密度大于盐水的密度而会下沉到容器底部。
3.潜水艇：
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
4.热气球：
工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的热空气。
5.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。
即：m排﹦m船＋m货
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 = m g ；轮船受到的浮力F浮= mg 轮船和货物共重G=mg 。
【易错点】
1.密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。
2.冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，
冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。
【规律总结】
1.物体在液体中的五种状态
状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
受力分析
F浮与G物 的关系 F浮>G物 F浮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
V排与V物 的关系 浸没时，V排＝V物； 露出液面的过程中，V排物体的 状态 处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终条件 是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力
2.漂浮问题“五规律”：
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
规律二：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同；
规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
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；
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力
考点分析
考点一、物体浮沉条件
例1、有关物体浮沉的下列说法中，正确的是
A．当物体漂浮时，它所受的浮力大于它的重力
B．当物体上浮时，它所受的浮力大于它的重力
C．当物体悬浮时，它所受的浮力小于它的重力
D．当物体下沉时，它所受的浮力等于它的重力
【总结升华】
当F浮当F浮=G，物体漂浮或者悬浮，物体漂浮时，重力减小，浮力减小；
F浮>G，物体上浮，上浮到漂浮的状态。
真题演练1、（20罗庄罗庄期末5题）长江上，一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后，该艘轮船（　　）
A. 会浮起一些，所受浮力变小 B. 会浮起一些，所受浮力变大
C. 会下沉一些，所受浮力变大 D. 会始终漂浮，所受浮力不变
考点二、物体浮沉的应用
例2、在三个相同的烧杯里装入质量相等的甲、乙、丙三种不同的液体，把一支装有适量铁砂的平底试管先后放入这三个烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．试管在甲液体中受到的浮力最大
B．甲液体的密度最大
C．丙液体对烧杯底部的压强最小
D．试管在三种液体中排开液体的重力一样大
【总结升华】
密度计原理：同一密度计在不同液体中都处于漂浮状态，F浮=G，浮力都相同，排开液体体积大的液体密度小；
潜水艇原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的，浸没时浮力不变。
真题演练2、（23罗庄区期中16题）在木棒的一端缠绕几圈细铜丝，制成一支简易液体密度计，将其先后放入盛有甲、乙两种液体的相同烧杯中，处于静止状态，如图所示。若密度计在甲、乙液体中所受浮力
分别是 F 甲、F 乙，甲、乙两种液体的密度分别是ρ 甲 、ρ 乙 ，则（ ）
A.F 甲＞F 乙
B.F 甲＜F 乙
C.ρ 甲 ＞ρ 乙
D.ρ 甲 ＜ρ 乙
真题演练3、（23罗庄期中19题）如图，094 型战略核潜艇潜艇是是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇是海军的主要舰种之一。下列关于潜艇涉及的相关知识正确的是（ ）
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇上浮时，所受浮力会逐渐变大
C.浸没在水中的核潜艇下潜时，所受浮力大于自身重力
D.潜艇浸没在水中越深，受到水的压强越大
考点三、密度压强浮力的结合比较
例3、如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比，下列判断不正确的是（　　）
A．木块在甲液体中受的浮力较大
B．木块受到的浮力一样大
C．乙液体对容器底部的压强较大
D．盛乙液体的容器对桌面的压强较大
【总结升华】
物块体积、液体深度、容器相同
同液不同物
物体所受浮力： Fa ＜ Fb
物体密度： ρa ＜ ρb
液体对容器底的压强： p甲 = p乙
容器对桌面的压力： F甲 = F乙
同物不同液
物体所受浮力： Fa = Fb
液体密度： ρ甲 ＞ ρ乙
液体对容器底的压强： p甲 ＞ p乙
容器对桌面的压力： F甲 ＞ F乙
真题演练4、（23罗庄期中15题）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.甲烧杯中液体的密度大
B.乙烧杯中，小球受到的浮力较大
C.甲烧杯中，小球受到的浮力较大
D.乙烧杯中液体的密度大
真题演练5、（23罗庄期末7题）将同一小球先后放入装有密度不同的液体的甲、乙两容器中，静止时两容器中液面高度相同，如图。则（ ）
A.甲容器中小球所受浮力大 B.甲容器中的液体密度较大
C.乙容器底部所受到液体的压强大 D.乙容器中小球排开液体的质量大
随堂练习
1、关于铁球在水中的沉浮，有以下几句说法，正确的是（　　）
A．悬浮在水中的铁球一定是空心的 B．沉入水底的铁球一定是实心的
C．凡是铁球就会沉入水底 D．空心的铁球一定漂浮在水面
2、我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母“瓦良格”号训练时的图片，当飞机飞回航母后（　　）
A．航母将浮起一些，所受浮力减小 B．航母将下沉一些，所受浮力增大
C．航母将下沉一些，所受浮力减小 D．航母始终漂浮，所受浮力不变
3、冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底。下列对茶叶的分析正确的是（　　）
A．茶叶漂浮时，重力小于浮力 B．茶叶沉底时，重力大于浮力
C．茶叶下沉时，重力小于浮力 D．茶叶上浮时，重力等于浮力
4、同一密度计分别漂浮在浓盐水、水、煤油中时（ρ浓盐水＞ρ水＞ρ燃油），密度计所受的浮力（　　）
A．在浓盐水中最大 B．在水中最大
C．在煤油中最大 D．在三种液体中一样大
5、把重6N，边长为0.1m的正方体物块投入足够多的水中，当物块静止时，下列说法正确的是（g取10N/kg）（　　）
A．物体在水中处于悬浮状态
B．物体所受浮力为10N
C．物块下表面所受水的压强为1000Pa
D．物体在水中处于漂浮状态，物块的密度为0.6×103 kg/m3
6、我国载人潜水器蛟龙号下潜深度成功突破7000m，若它继续下潜，在此过程中（　　）
A．所受浮力变大，压强变大 B．所受浮力不变，压强变大
C．所受浮力不变，压强不变 D．所受浮力变大，压强变小
7、两个完全相同的容器中盛有甲、乙两种不同的液体。把两个完全相同的长方体a、b分别放入这两种液体中，两物体静止时，液面相平，如图所示。则下列判断正确的是（　　）
A．两物体受到的浮力FaC．两容器底部受到液体的压强p甲=p乙 D．两物体底部受到液体的压强pa=pb
8、将一个小球放入盛满酒精的溢水杯中，静止时，小球浸没在酒精中，溢水杯中溢出10g的酒精。将这个小球放入盛满水的溢水杯中，静止时，小球漂浮在水中。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，g=10N/kg，则下列判断正确的是（　　）
①若小球在酒精中沉底，它在酒精中所受浮力一定等于0.1N
②若小球在酒精中沉底，它在水中的排水体积一定等于10cm3
③若小球在酒精中悬浮，它在酒精中所受浮力一定大于0.1N
④若小球在酒精中悬浮，它放入水中后，溢水杯中一定溢出10g的水
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
9、关于物体的浮沉条件及应用实例，下列分析合理的是（　　）
A．密度计上标有刻度，其刻度示数从上到下是逐渐变小的
B．轮船在长江行驶过程中，期间若卸去部分货物，则所受浮力变小
C．把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上，是通过改变自身重力实现的
D．要使潜水艇下沉，水舱应向外排水
10、悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．悬浮时，若要上浮需向水舱充水
B．漂浮时，所受浮力等于重力
C．上浮过程中，所受浮力逐渐变大
D．上浮过程中，水对艇外底部压力不变
11、一个空心铁球重12牛，体积1分米3，将它浸没在水中，它受到的浮力是___________牛，由于空心铁球受到的重力_____________浮力，它在水中将_______________。
12、船从河里开到海里，（），船所受的浮力将___________________，船排开液体的质量_________________，排开海水的体积_______________排开河水的体积。
13、一重为0.4N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中，如图所示，鸡蛋在甲中悬浮，在乙中漂浮，则鸡蛋在甲中受到的浮力为______N，甲的密度______乙的密度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
14、如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水，分别轻轻放入小鸭子和大鸭子，都处于漂浮状态，若把两个缸放到已调好的天平的两个托盘上，稳定后天平将___________（选填“向甲缸倾斜”“向乙缸倾斜”或“不会倾斜”）；在甲玻璃缸中加入大量的盐并待其充分溶解后，小鸭子受到的浮力将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
15、在探究物体的“浮沉条件”时，小明先将装满水的溢水杯放在水平桌面上，再把一个质量为100g的物体投入溢水杯中，静止时溢出了90g水。物体受到的浮力是______N；物体静止时在水中______（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）；放入物体后，水对杯底的压强______（选填“变大”、“变小”或“不变”），溢水杯对桌面的压强______（选填“变大”、“变小”或“不变”）（g取10N/kg）。
16、如图所示，在制作简易密度计的活动中。
（1）在制作简易密度计时选择一根饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端封闭，是为了使吸管能　 　漂浮在液体中；
（2）测出吸管漂浮在水中时，浸入水中的深度H，水的密度用ρ水表示；若漂浮在其他液体中时，浸入液体的深度为h，则该液体的密度的表达式ρ液=　 　；
（3）在使用简易密度计测量可乐的密度时，发现其浸入可乐中后，会有部分气泡附着在吸管下端，此时测出的可乐密度将　 　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；
（4）正确测量出可乐密度后，发现水与可乐密度所对刻度线距离太小，不易观察。如果想让简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，测量结果更精确，请你提出一条合理的改进措施：　 　。
17、如图所示，一个体重为600N的人站在漂浮于水面的木筏上，木筏的体积为1m3，木筏的密度为0.5×103kg/m3。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）此时，木筏排开水的体积；
（2）木筏最多能承载几个人？（假设每个人体重为600N）
18、如图所示，有一体积为重为的木块漂浮在水面上，已知，取。求：
（1）木块所受浮力；
（2）木块露出水面的体积；
（3）若在木块的上方施加一个竖直向下的力，当为多大时，木块恰好能全部没入水中。

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