八年级物理(人教版)下册导学案：10.3物体的浮沉条件及应用

给我一个支点，可以撬起整个地球。——阿基米德

1 / 6 第三节 物体的浮沉条件及应用

学习目标：

1、能根据二力平衡条件和力与运动的关系描述物体的浮沉条件，并能通过改变物体所受的重力或浮力的大小，使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。

2、运用物体的浮沉条件解释生活、生产中的一些现象，认识浮力知识在生活、生产中的应用价值。

学习重点、难点：能根据二力平衡条件和力与运动的关系解释生活、生产中的一些现象。

知识点一、物体的浮沉条件

1、分析物体浮沉原因（物体只受重力和浮力）

2、几点说明：

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悬浮与漂浮的比较：相同： F浮 = G

不同：悬浮ρ液 =ρ物 ； V排=V物 漂浮ρ液

③ 浸在与浸没的比较:浸在 V排=V物不一定等于；而浸没 V排=V物一定等于。

例题讲解：

例1、将重4N，体积为6×10-4m3的物体放入装有适量水的溢水杯中，溢出水300 g，若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是（ ）

A、物体上浮，F浮＝6N B、物体悬浮，F浮＝4N

C、物体漂浮，F浮＝4N D、物体沉底，F浮＝3N

解析：当物体浸没在水中时，所受浮力最大，根据阿基米德原理得：

F浮 ＝G排＝ρ液V排g＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3＝6N＞4N，所以物体放入水中后，物体上浮，最终是漂浮在水面上。即F浮＝G

答案：C

例2、两个完全相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体，将完全相同的两个小球分别放入两容器中，当两

球静止时，液面向平，球所处的位置如图所示，甲、乙两种液体对容器底的压强分别为p甲、p乙、则

它们的关系是（ ）

A、p甲＜p乙 B、p甲＝p乙 C、p甲＞p乙 D、无法确定

解析：甲漂浮，ρ甲＜ρ球，乙悬浮，ρ乙＝ρ球，所以ρ甲＞ρ乙。根据液体压强公式p＝ρgh可知p甲＞p乙

答案：C

跟踪练习

1、一个质量是60g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时，它受到的浮力是 N，如果往盐水中注 入清水，鸡蛋将 . （填“下沉”“上浮”或“不动”）（g=10N/kg）

2、小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中：石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为 N；从图中还可看物体的浮沉状态 上浮 漂浮 悬浮 下沉

受力分析 F浮 ＞G F浮 ＝G F浮 ＝G F浮 < G

物体密度分析 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液

甲 乙

2题图 给我一个支点，可以撬起整个地球。——阿基米德

2 / 6 出石块所受浮力的大小与液体的 有关，若剪断图中的细线，石块将 （选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．

3、在学习了浮力的有关知识后，甲、乙两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究。他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中，松手后，发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上（如图甲所示）。为了使漂浮的萝卜沉下去，两同学分别进行了实验：

甲：将一根铁钉全部插入萝卜中（如图乙所示），将萝卜浸没水中松手，发现萝卜沉入水底。

乙：也用同样的铁钉，但只将其一半插入萝卜中（如图丙所示），将萝卜浸没水中松手，发现萝卜也沉入水底。

请回答下列问题：

（1）从物体受力的角度看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变 的大小。

（2）结合两位同学的实验目的、过程及现象，可以得出的结论是 。

（3）虽然两同学的实验结果基本一致，但老师认为甲同学的方法更科学。你认为老师这样评价的主要理由是 。

答案：1、0.6 下沉 2、1 密度 下沉 3、（1）重力 （2）在浮力一定的条件下，物体是上浮还是下沉与物体的重力有关。（3）甲同学将铁钉全部插入萝卜中，在改变重力时控制浮力保持不变，乙同学没有控制浮力不变。

知识点二、浮力的应用

（1）轮船：

①轮船是根据物体浮在液面的条件工作的。

②把密度大于水的钢材制成空心的，可以增大可利用的浮力，轮船就是根据这种办法制造的。

③轮船的排水量：轮船的大小用排水量表示，排水量是一个专有名词，轮船满载时排开水的质量。

④轮船在河水和海水里都是浮体，浮体所受的浮力等于它本身所受的重力，所以轮船在河水里和海水里所受浮力相等。

⑤密度计的工作原理与轮船的相似，所以密度计在密度大的液体里排开液体的体积小，在密度小液体里排开液体的体积大。

（2）潜水艇：

①潜水艇是靠改变自身重实现下潜和上浮的。

②当向水仓中充水时，潜水艇逐渐变重，它在水中下潜；当用压缩气体将水仓中的水排出一部分，潜水艇逐渐变轻，从而上升。

③潜水艇在水面下下降的过程中，压强变大，浮力不变。

（3）气球和飞艇：

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气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。

例题讲解：

例1、有两艘完全相同的轮船，甲船装货物4000t，乙船装货物装货物8000t，这时两船的排水量关系是（ ）

A、m甲＞m乙； B、m甲＝m乙； C、m甲＜m乙； D、无法判断

解析：很多同学容易受到题目条件干扰，错填小于，其实，两艘轮船完全相同，它们会有相同的排水量。

答案：B

例2、如图所示是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景，其中 图的潜水艇正在上浮。这两种情景中，（3题图） 给我一个支点，可以撬起整个地球。——阿基米德

3 / 6 潜水艇所受浮力分别为F甲和F乙，则F甲 F乙。（选填“＜”、“＞”、“＝”）

解析：潜水艇是靠向水仓充、放水来改变自身重力来实现上浮和下潜的。图乙中水仓里的水较少，潜水艇的自身重较小，所受浮力大于重力，为上浮状态；图乙中水仓里的水较多，潜水艇的自重较大，所受浮力小于重力，为下潜状态。潜水艇未露出水面，其排开水的体积不变，所以浮力不变。

答案：乙 ＝

跟踪练习

1、空中飞行的氢气球，若想要下降，需要放出一些气囊中的氢气，放出一些氢气后，它的气囊体积将 ；受到的浮力将 。（选填“变大”、“变小”、“不变”）.

2、密度计是用来测量液体密度的仪器，测量时漂浮在被测液体中，如图所示用同一支密度计分别测量两种液体的密度，密度计在两种液体中受到的浮力大小分别为F甲 F乙；两种液体的密度ρ甲。 ρ乙。（选填“＜”、“＞”、“＝”）

答案：1、变小 变小 2、＝ ＜

课后作业

1、鱼缸中装满水，在水中轻轻放入一只小船，小船漂浮在水面上，从鱼缸中溢出5×10-4m3的水，则小船受到的浮力是 N，小船所受的重力与浮力的关系是 （g=1O N/kg）．

2、一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水的过程中（ ）

A、鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变小

B、鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变大

C、鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力变小

D、鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变

3、某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误．．的是( )

A、潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的

B、向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉

C、向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮

D、潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定

4.端午节那天，小明发现煮熟的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面（如图所示）。若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是 （ ）

A、甲的质量比乙大 B、甲受到的浮力等于重力

C、甲的密度比乙大 D、乙受到的浮力大于重力

漂浮问题规律：

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：同一物体在不同液体里漂浮，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；

3题图

乙 甲

4题图 甲 ( 2题图) 乙 水水 甲 乙 （例2题图） 给我一个支点，可以撬起整个地球。——阿基米德

4 / 6 5、在水平桌面上，有两个相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水。将同一鸡蛋分别 放人其中，鸡蛋静止时如图所示。鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，盐水对容器底部压强分别为p1和p2，则( )

A、F1> F2 p1>p2 B、F1= F2 p1>p2

C、F1< F2 p1=p2 D、F1= F2 p1=p2

6、如图所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一种液体中，它却沉入底部。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较（ ）

A、在水中受到的浮力较大 B、在液体中受到的浮力较大

C、受到的浮力一样大 D、无法比较浮力大小

7、如图所示，把一个马铃薯放入浓盐水中，马铃薯处于漂浮状态，如果将水面以上的部分切去，则剩下部分的马铃薯将（ ）

A、漂浮

B、悬浮

C、下沉

D、不能判断

8、下列有关浮力的说法正确的是（ ）

A、物体的密度越大，受到的浮力越大 B、物体的体积越大，受到的浮力越大

C、物体浸没在水中越深，受到的浮力越大 D、浸没在水中的物体，可能不受浮力。

9、如图所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能

直立漂浮在水面上，露出长度为L，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分 ( )

A、还会重新露出水面 B、不会重新露出水面

C、以上两种可能都有 D、无法判断是否会重新露出水

10、体积为60L的救生圈，所受重力为50N，体重为450N的林林同学在水中使用这个救生圈，当他处于静止状态时，下列判断正确的是（ ）

A、人和救生圈没入水中，处于悬浮状态 B、人和救生圈漂浮，部分露出水面

C、人和救生圈沉入水底 D、以上情况都有可能

11、一下说法正确的是（ ）

A、轮船的排水量是指满载货物时排开的水的体积

B、在水面以下的潜水艇是靠改变它所受的浮力大小来实现上浮和下沉的

C、飞机机翼上下表面产生的压强差就是它前进的动力

D、三峡船闸是世界上最大的人造连通器

12、把密度为0.6×103kg／m3、重为12N的木块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是 （ ）

A、 漂浮，F浮 ＞12N B、 漂浮，F浮 =12N C、 沉底，F浮 ＜12N D、 沉底，F浮 =12N

13、如图所示，把一木块放入水中，静止时木块有53的体积浸入水中，木块的密度为 kg/m3；如果把该木块放入密度为0.8×103 kg/m3的酒精中，静止时，如图所示。那么该木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒 的关系为p水 p酒 （填“大于”、“等于”、“小于”）。