10.3 物体的浮沉条件及应用-2020-2021学年八年级下册物理精讲精练（人教版）

专题10.3 物体的浮沉条件及应用 知识点1：物体的浮沉条件 1.物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。如表： 浮力与物重的关系 液体密度与物体密度 物体运动状态 F>G ρ液>ρ物 物体上浮 F<G ρ液<ρ物 物体下沉 F=G ρ液=ρ物 物体悬浮在液体中任何深度处 2.漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。如表： 物体所处状态 浮力与物重的关系 液体密度与物体密度的关系 漂浮 F浮=G物 ρ液>ρ物 悬浮 F浮=G物 ρ液=ρ物 下沉 F浮<G物 ρ液<ρ物 3.物体下表面与容器底紧密接触，沉底：F浮=0N 知识点2：物体的浮沉条件的应用 1.轮船： （1）原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。 （2）排水量：轮船满载时排开的水的质量。 2.潜水艇： 原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 3.气球和气艇： 原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体（氢气、氨气、热空气）。 对物体的浮沉条件的解读 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉 底 F浮＞G F浮＜G F浮=G F浮=G F浮+N=G 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”过程的最终状态。 是“下沉”过程的最终状态。 处于静态，受平衡力作用。 知识点1：物体的浮沉条件 【例题1】一重为0.6N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“＞”、“＜”或“=”）． 【答案】0.6；＜； 【解析】根据物体的漂浮和悬浮条件判断出所受浮力的大小关系，由图得出排开液体的体积关系，然后根据阿基米德原理解开判断甲乙液体的密度大小关系． 因为鸡蛋（重为G）在甲液体悬浮， 所以鸡蛋受到甲液体的浮力：F甲=G=0.6N，鸡蛋在乙液体漂浮， 所以鸡蛋受到乙液体的浮力：F乙=G=0.6N，所以F甲=F乙， 据F浮=ρ液v排g，V排甲＞V棑乙，所以ρ甲＜ρ乙， 知识点2：物体的浮沉条件的应用 【例题2】体育、娱乐活动用的热气球如图所示。当热气球静止在空中某高度时，如果将燃烧器的火焰调小一些，热气球就会下降，下降过程中气囊的体积不变。请分析说明热气球从静止位置下降的原因。 【答案】见解析。 【解析】热气球静止在空中时，重力等于浮力，且气囊内、外气体压强相等；火焰调小一些后，气囊内气体温度降低，压强变小，小于外部气体压强，气囊外空气进入气囊内，热气球重力变大；因为浮力不变，所以重力大于浮力，热气球就会下降。 1.密度计是测量液体密度的仪器。密度计在不同的液体中所受的浮力_______；轮船是物体漂浮条件的应用。轮船在不同的液体中(如：江水、海水）所受浮力_______。轮船排水量是指轮船排开水的_________；潜水艇的原理是通过改变自身的________来实现浮沉的；气球和飞艇的原理是通过改变自身的______来实现浮沉的。 【答案】相等；相等。质量；重力；体积 【解析】（1）密度计：测量液体密度的仪器。密度计在不同的液体中所受的浮力相等。 （2）轮船原理：物体漂浮条件的应用。轮船在不同的液体中(如：江水、海水）所受浮力相等。轮船排水量是指轮船排开水的质量。 （3）潜水艇的原理：是通过改变自身的重力来实现浮沉的。 （4）气球和飞艇的原理：是通过改变自身的体积来实现浮沉的。 2．质量为8kg的木块漂浮在水面上，它受到的浮力大小为　 　N．浮力的方向是　 。（g＝10N/kg） 【答案】80；竖直向上。 【解析】木块漂浮在水面上，则木块受到浮力F浮＝G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N； 浮力的方向是竖直向上的。 3.北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？ 答案：刚刚包好的饺子，放入水中时，由于饺子所受浮力小于重力，所以下沉；过一会儿，由于饺子受热后内部空气膨胀，饺子的体积增大，排开水的体积也增大、浮力增大，当饺子所受到的浮力大于重力时，它会浮起来。 解析：此题通过煮水饺的过程及现象考查了物体的浮沉条件，物体在液体中的浮沉是由物体完全浸没时浮力与重力的大小关系决定的。 物体的浮沉条件：上浮：F浮＞G，悬浮：F浮=G，下沉：F浮＜G；物体在液体中的浮沉最