浙教版八年级上册 辅导讲义 第3讲：物体浮沉状态及应用（教师版）

第 3 讲 物体浮沉状态及应用 ( 知识讲解 ) 一、 物体的沉浮条件 1. 物体沉浮状态判断 （1）利用 F 浮与 G 物的关系进行判断 浸没在液体中的物体，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力两个力的作用。这两个力的相 对大小决定了物体是上浮、悬浮还是下沉。 上浮 悬浮 下沉 示意图 F 浮与 G 物 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 （2）利用ρ液和ρ物的关系进行判断（在液体足够多的情况下，物体是实心的） 上浮 悬浮 下沉 示意图 ρ液与ρ物 液 物 液 物 液 物 2. 物体不同状态受力情况 漂浮 悬浮 沉底 示意图 受力情况 F浮 G物 F浮 G物 G物 F浮 F支 二、 物体沉浮条件应用 1. 密度计 用来测量液体密度的仪器，它是根据漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的。由于密度计在 ( 1 ) 任何液体中都呈漂浮状态，所受到的浮力不变，都等于它自身的重力，即 F浮 G密度计 液gV排 ， 根据公式推导我们可知： 密度计浸入液体中的体积越大，液体的密度越小； 密度计浸入液体中的体积越小，液体的密度越大， 所以密度计的特点是：上小下大； 密度计另一个特点：上疏下密（密度计的刻度不是均匀的）。我们可以进行如下推导： 设密度计的底部不规则部分的体积为 V0，上部的圆柱体部分的横截面积为 S，整个密度计的重力为 G，若密度计分别浸入密度为ρ1、ρ2、ρ3（ρ3-ρ2=ρ2-ρ1＞0）的三种液体中，圆柱体部分浸入的深度分别为 h1、h2、h3，密度计漂浮在液体中，F 浮=G，ρg（Sh+V0）=G h G gS G gS · V0 S ρ3-ρ2=ρ2-ρ1＞0 h - h G ( 1 1 ) G 2 - 1 h - h G ( 1 1 ) G 3 - 2 1 2 g gS 2 3 g gS 1 2 1 2 2 3 3 2 因为ρ3-ρ2=ρ2-ρ1＞0，ρ3＞ρ1 所以 h1-h2＞h2-h3 因此密度计的刻度上疏（h1-h2 大）下密（h2-h3 小） 2. 潜水艇 潜水艇是通过改变自重来实现浮沉，潜水艇两侧有水舱（如图所示），当水舱中充水时，潜水艇