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第九章 浮力
第3节 物体的浮沉条件
1.知道物体浮沉的条件；
2.能识别（漂浮、悬浮、沉底）等受力状态；
3.能通过受力变析上浮、下沉等物理过程；
4.知道潜水艇、气象台、浮筒、密度计等浮沉条件的应用。
受力分析
F浮
G
F浮
G
为什么有的物体会上浮，有的物体却会下沉？
这个问题自然让我们想到物体在液体中的受力情况，因为只有力才能改变物体的运动状态。
对于以上这些现象,你们想提出什么问题？
物体的浮与沉取决于什么条件呢？
知识点一：物体的浮沉条件
物体沉浮的条件
F浮
G
F合
F浮＞G
当F浮＞G时，两力的合力方向为竖直向上，物体就会上浮
F浮＜G
F浮
G
F合
F合
当F浮＜G时，两力的合力方向为竖直向下，物体就会下沉
F浮=G
F浮
G
F合=0
当F浮=G时，两力的合力为零，即二力平衡，物体悬浮在水中
F浮＞G 上浮
F浮
G
F′浮＝G 漂浮
F′浮
G
F浮＜G 下沉
F浮
G
F浮
G
F支
F浮＝G-F支 沉底
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
F浮＜ G物
物体下沉
F浮＞G物
物体上浮
两个过程
F浮=G物
物体漂浮
F浮= G物
物体悬浮
F浮＜G物
物体下沉到水底
G物
F浮
水面
F浮
G物
G物
F浮
漂浮
悬浮
下沉到水底
三个状态
平时常见到 在水中会上浮； 在水中会下沉。
因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。
木头、泡沫等
石块、金属块等
密度
一个实心物体浸在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？
想一想
当物体浸没在液体中，V排＝V物
F浮＞G 物体上浮
ρ液gV排＞ρ物gV物
g为定值
所以当ρ液＞ρ物 物体上浮
F浮＝G 物体悬浮
ρ液gV排＝ρ物gV物
所以当 ρ液＝ρ物 物体悬浮
F浮＜G 物体下沉
ρ液gV排＜ρ物gV物
所以当ρ液＜ρ物 物体下沉
判断浸没在液体中的物体浮沉方法
当ρ木＜ρ水 时，木块上浮，最终漂浮。
当ρ石＞ρ水 时，石块下沉，最终沉底。
当ρ物＜ρ液 时，物体上浮。
当ρ物＝ρ液 时，物体悬浮。
当ρ物＞ρ液 时，物体下沉。
【趣味实验1】盐水浮鸡蛋
1.将鸡蛋放入装满清水的杯中，向清水中加入浓盐水，看看会发生什么现象？
2.什么因素改变了？改变了哪个力的大小？
沉底的鸡蛋慢慢浮了起来
F浮
G
鸡蛋G不变，浸没在液体中的V排不变，ρ盐＞ρ水，故ρ液增大了。
F浮=ρ液gV排
V排不变ρ液增大,
F浮＞G 鸡蛋上浮
鸡蛋重力没有变，浮力变大了，浮力大于重力，合力方向向上导致鸡蛋向上运动。
小结：改变物体浮沉情况的方法可以改变ρ液，从而改变浮力。
【趣味实验1】盐水浮鸡蛋
设计问题：
1.下沉物体重力一定大于上浮物体的重力吗？
（轻的物体一定上浮吗？）
2.上浮物体重力一定大于下沉物体的浮力吗？
（浮力大就一定上浮吗？）
实验器材：
【趣味实验2】实验辨析
盛水的水槽，弹簧测力计、小铁钉、大木块、大石头。
漂浮
沉底
大木块
铁钉
G=0.5N
G=0.01N
沉底
漂浮
大石块
大木快
G=1.4N
G=0.5N
结论:轻的物体不一定能上浮
结论:浮力大的物体不一定能上浮
判断某个物体单独浸没在液体中的沉浮情况，需要比较什么？
物体所受合力的情况。
【趣味实验2】实验辨析
知识点二：浮沉条件在技术上的应用
潜水艇怎样实现在水中的沉浮的？
1.潜水艇
潜水艇的浮沉原理:
F浮 > G1
F浮 = G2
F浮 < G3
改变自身重力控制浮沉
上浮
漂浮
下潜
2.探测气球原理：球内充有密度很小的氢气，工作完释放。(改变浮力)
探测气球
浮筒灌满水，沉到水底，拴在沉船的两侧。把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就浮起来。
3.浮筒
（1）密度计是一种什么仪器？它的刻度有什么特点？
测量液体密度的仪器,刻度是上小下大,上稀下密。
（2）密度计的工作原理是什么？
物体漂浮在液面上的条件F浮＝G。
（3）密度计浸入液体中越深，说明液体的密度是越大
还是越小？
越小
4.密度计
物体的
浮沉
比较浮力和
重力的大小
比较物体密度
和液体密度
若F浮＞G，则上浮（漂浮时F浮=G ）
若ρ物＜ρ液，则上浮
若F浮=G， 则悬浮
若F浮若ρ物=ρ液， 则悬浮
若ρ物＞ρ液， 则下沉
浮沉条件在技术上的应用
1.将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示。若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则（ ）
A．ρ甲>ρ乙 ； F甲＝F乙
B．ρ甲<ρ乙 ； F甲>F乙
C．ρ乙>ρ甲 ； F甲D．ρ乙>ρ甲 ； F甲＝F乙
D
2.关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。
A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力
C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
C
3．小明想模拟同一艘轮船在海洋和河流中的沉浮情形。她将小铁块B固定在木块A上面代表“轮船”，用相同烧杯盛装等质量的水和盐水代表“河流”和“海洋”，放在水平桌面上，如图所示。第一次将AB放在水中，发现A的上表面恰好与液面相平；第二次放在盐水中，发现A的上表面露出了液面。则下列说法正确的是（ ）
A．由模拟实验可知，轮船由河流航行到海洋将下沉
B．AB在水中悬浮，在盐水中漂浮
C．AB在水中所受的浮力大于在盐水中所受的浮力
D．两烧杯底部所受液体的压力相等
D

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