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第3节 物体的浮沉条件及应用
第十章 浮力
八年级下册（2025）
人教版
物体的浮沉条件
一
一、物体的浮沉条件
比较浮力与重力的大小判断浮沉
F浮
G
漂浮时，根据二力
平衡条件可知：F浮=G
F浮＞G
最终静止在水面上，即漂浮。
F浮
G
①当浮力F浮大于重力G时，二力的合力方向向上，鸡蛋由静止开始上浮；
以浸没在水中的鸡蛋为例
一、物体的浮沉条件
比较浮力与重力的大小判断浮沉
②当浮力F浮等于重力G时，二力的合力为0，鸡蛋保持悬浮状态；
悬浮时，根据二力
平衡条件可知：
F浮=G
悬浮
F浮
G
F浮=G
一、物体的浮沉条件
比较浮力与重力的大小判断浮沉
③当浮力F浮小于重力G时，二力的合力方向向下，鸡蛋由静止开始下沉。最终静止在底部。
F浮< G
F浮
G
沉底时：受到重力G、浮力F浮 与支持力F支的作用，这三个力平衡：
F浮=G-F支
F支
F浮
G
一、物体的浮沉条件
比较物体密度与液体密度的大小判断物体的浮沉
当物体浸没在水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。
F浮
G
以浸没在水中的鸡蛋为例
浮力的大小：F浮＝ρ液gV排
重力的大小：G=m物g＝ρ物gV物
浸没在水中时：V排=V物
一、物体的浮沉条件
比较物体密度与液体密度的大小判断物体的浮沉
浮力的大小：F浮＝ρ液gV排
F浮
G
①若F浮＞G，即ρ液gV排＞ρ物gV物，得 ρ液＞ρ物，物体上浮；
重力的大小：G=m物g＝ρ物gV物
浸没在水中时：V排=V物
根据浮力和重力的关系推导：
②若F浮=G ，即ρ液gV排 = ρ物gV物， 得 ρ液=ρ物， 物体悬浮；
③若F浮＜G，即ρ液gV排 < ρ物gV物，得 ρ液＜ρ物，物体下沉。
一、物体的浮沉条件
悬浮 漂浮
不 同 点 位置 可以静止在液体内部任一地方 只能静止在液面上
密度 ρ液_______ρ物 ρ液_______ρ物
体积 V排_______V物 V排_______V物
相同点 F浮_______G物 ＝　　
＝　　
>　　
<
＝　　
一、物体的浮沉条件
若F浮＞G，则上浮
若F浮=G， 则悬浮
若F浮若ρ液＞ρ物，则上浮
若ρ液=ρ物， 则悬浮
若ρ液<ρ物， 则下沉
物体的
浮沉条件
比较浮力和
重力的大小
比较物体密度和液体密度
一、物体的浮沉条件
盐水选种
在农业生产中，通过盐水选种可选出饱满、结实的种子，从而促进农作物产量的提高。农民采用盐水浸泡法来选种时，把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮，而饱满的种子则下沉到容器底部。请你说说这是为什么
原理：根据浮沉条件，当物体的密度比液体的密度大时，物体将下沉，反之，则漂浮。不饱满的种子密度小于盐水的密度则漂浮，而饱满的种子密度大于盐水的密度则下沉。
一、物体的浮沉条件
【例题1】如图所示，将一枚鸡蛋放在一杯盐水中，鸡蛋刚好处于悬浮状态，往杯中缓慢加入纯净水并适当搅拌，则在此过程中下列判断正确的是（　　）
A．鸡蛋将下沉，所受浮力在减小
B．鸡蛋将下沉，所受浮力在增大
C．鸡蛋将上浮，在未露出水面之前，所受浮力不变
D．鸡蛋将保持悬浮，所受浮力不变
A
解析：依题意得，鸡蛋在盐水中，刚好悬浮，则鸡蛋的密度等于盐水的密度；在盐水中加水，盐水的密度减小，小于鸡蛋的密度，则鸡蛋将下沉，鸡蛋排开盐水的体积不变，由F浮=ρ液gV排得，鸡蛋所受浮力在减小，故A正确，BCD错误。所以选A.
浮力的应用
二
二、浮力的应用
工作原理：将钢铁做成空心的轮船，可以排开更多的水，从而增大受到的浮力，使轮船漂浮在水面上。
排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量。
∵F浮= G排=m排g 漂浮时，F浮=G船，即 m排g=（m船+m货）g
∴ m排=m船+m货
我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰的排水量约为8万吨，表示福建舰满载时，舰载机和舰身的质量之和约为8万吨。
轮船
二、浮力的应用
轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从河里驶向大海，将会上浮一些还是下沉一些？
轮船
河水
海水
F浮=G船，G船不变，所以F浮也不变，但ρ海水>ρ河水，根据F浮=G排=ρ液gV排，因此V排变小；将会上浮一些。
二、浮力的应用
潜水艇能潜入水下航行。它的艇身内有水舱。
工作原理：全部浸在水中时F浮一定，靠水舱排水、充水改变自身重力的方法来控制浮沉的。
潜水艇
二、浮力的应用
①下潜时，在两侧的水舱内充入水，艇重增大，当重力大于浮力时，潜艇就会下沉。
②当水舱充水后潜水艇所受的重力等于浮力时，它可以悬浮在水中。
③当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，当重力小于浮力时，从而上浮。
实际航行时，上浮和下潜的过程中潜水艇要开动推进器加快上浮和下潜的速度。
二、浮力的应用
工作原理：内部充有密度小于空气的热空气或氦气，靠空气的浮力升空。
节日放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球，充的是氦气；体育、娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气。
气球和飞艇
二、浮力的应用
密度计
工作原理：密度计测量液体密度时漂浮在液面上，F浮=G，即浮力不变，在不同密度的液体中，排开液体的体积不同，所以密度计在液体中的深度不同，其刻度上小下大，浸入液体的深度越深，密度越小。
二、浮力的应用
【例题2】如图所示，用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度，下列说法正确的是（　　）
A．密度计在乙液体中所受的浮力大
B．乙液体的密度大于甲液体的密度
C．密度计上的刻度值上大下小
D．密度计在甲、乙两种液体中
所受的浮力相等
D
课堂小结
三
三、课堂小结
①比较浮力与重力：若F浮＞G，则上浮（漂浮时F浮=G）；
若F浮 =G，则悬浮；若F浮②比较密度：若ρ物＜ρ液，则上浮；若ρ物=ρ液，则悬浮；
若ρ物＞ρ液，则下沉。
①轮船：靠挖“空心”的方法增大浮力。
排水量：轮船满载时，排开水的质量。
②潜水艇：是靠改变自身的重力，实现上浮和下潜的。
③气球和飞艇：气球充入密度小于空气的气体，使受到的浮力大于自身的重力。飞艇能定向航行而不随风飘荡。
④密度计：密度计漂浮在液体中，受到的浮力等于重力不变。
物体的
浮沉条件
浮力的
应用
三、课堂小结
课堂练习
四
四、课堂练习
1. 一个木块的体积为200cm3，密度为0.8×103kg/m3。把它浸没在水中后由静止释放，这个木块为什么不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积是多少？
解析：①木块浸没在水中时V排=V木，木块所受的浮力F浮=ρ水gV排，
木块所受的重力G木=m木g=ρ木gV木。
因为 ρ水>ρ木，可知F浮>G木，所以木块会上浮至漂浮。
②木块漂浮时，由二力平衡条件可知 F浮=G木块
ρ水gV排 = ρ木块gV木块 1.0×103kg/m3×V排=0.8×103kg/m3×200cm3
浸在水中的体积 V浸= V排=160cm3
四、课堂练习
2. 排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物总共有多重？所受河水的浮力是多少？如果河水的密度为1×103kg/m3，船排开河水的体积是多少？ g取10N/kg。
四、课堂练习
3. 体积为120cm3、重1.8N的一块固体，在密度为1.1×103
kg/m3的盐水中为什么会下沉？当这块固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力是多少？ g取10N/kg。
四、课堂练习
4. 一个飞艇充入气体后的质量是1.5t，体积为1500m3。当飞艇悬浮在空中时，它装了多少货物？空气的密度取1.29kg/m3。g取10N/kg。
四、课堂练习
5. 如图所示的自制简易密度计是把吸管的下端密闭并缠绕一段铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个杯子中，它会竖直立在液体中。由观察到的现象判断甲、乙哪杯液体的密度大，说出你的理由。
解析：乙图杯子中的液体密度大。
因为同一密度计在两种不同的液体中均处于漂浮状态，所受浮力都等于密度计所受的重力，是相等的。F浮甲=F浮乙=G密度计
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，在浮力一定时，因为V甲排>V乙排，所以排开液体体积小的乙图杯子中的液体密度大。
四、课堂练习
6. 一个小球所受的重力为10N，将它浸没在水中时，所排开的水的重力为20N。那么小球浸没时受到的浮力大小为_____ N，放开手后，小球将______（填“上浮”“下沉”“悬浮”），最终小球的浮力为______N。
10
上浮
20
解析：由题知，小球浸没在水中，小球排开的水重为20N。
由阿基米德原理知F浮=G排=20N
又因为G球=10N，则F浮＞G球，故放手后小球将上浮，最终漂浮在液面上，根据浮沉条件条件可知，此时小球受到的浮力等于重力 F′浮=G球=10N
四、课堂练习
7. 在施工过程中，需要运送一定数量的石块放入海底施工。据此，如图所示，小明做了一个橡皮泥“船”，在“船”中放入一定数量的石块后放入水中，待船静止后，逐渐将石块取出并放入水中，下列说法正确的是（ ）
A．小船受到的浮力不变
B．小船浸在水中的体积变小
C．水面将上升
D．小船底部受到水的压强不变
B
四、课堂练习
解析：A．小船漂浮在水面上，受到的浮力等于它的总重力，逐渐将石块取出并放入水中，船的总重力变小，受到的浮力变小，故A错误；
B．小船受到的浮力变小，根据阿基米德原理可知，小船浸在水中的体积变小，故B正确；
C．石块取出并放入水中后，受到的浮力变小，则它排开水的体积变小，水面将下降，故C错误；
D．小船受到的浮力变小，则它排开水的体积变小，会上浮一些，小船底部在水中深度变小，小船底部受到水的压强变小，故D错误。
四、课堂练习
8. 2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空，4点40分达到海拔9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
（1）已知海拔4300m处的空气密度约0.8kg/m3。该浮空艇在营地升空前体积达9060m3，此时浮空艇受到的浮力大小约为________N；
（2）“极目一号”浮空艇内部有三层：上层装有氦气（相同条件下氦气密度比空气小得多），中间隔开，下层是空气。当悬于空中的浮空艇需要______（填“上浮”或“下降”）的时候，
可以用上层的氦气排出下层的部分空气，以此
改变自身重力，同时使整个浮空艇的压差在
安全范围内。
7.25×104
上浮
下 课
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