第3节 水的浮力2 浮沉条件与应用-【帮课堂】2021-2022学年八年级科学上册同步精品讲义（浙教版）

第3节 水的浮力2 浮沉条件与应用 课程标准 课标解读 1.能用力和运动关系推导出物体在液体中浮沉条件。 2.会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实际问题。 应用物体的浮沉条件辨别物体的浮沉或者利用浮沉条件求解浮力或其他力大小，常见题型为填空题、选择题、计算题等，难度较大。 知识点01 物体浮沉的条件 1.放在水中的物体会出现五种情形：漂浮、沉底、下沉、上浮、悬浮。 2.受力分析 物体全部浸人液体中时，受到两个力，一个是重力G,方向竖直向下；另一个是浮力F，方向竖直向上，这两个力的大小关系决定了物体的浮沉情况 3.物体的浮沉条件及物体密度与液体密度的关系 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F浮＞G F浮＜G F浮＝G F浮＝G F浮＋N＝G ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 ρ液＝ρ物 V排＝V物 ρ液＜ρ物 处于动态(运动状态不断改变)，受力不平衡 是“上浮”过程的最终状态 可以停留在液体的任何深度处 是“下沉”过程的最终状态 处于静态，受平衡力作用 物体在液体中受到的浮力和它的重力的大小关系决定了物体的浮沉状态，我们既可以根据受力分析判断物体的浮沉，也可以根据物体的浮沉来判断浮力和重力的大小关系 【能力拓展】 悬浮和漂浮有相似之处，也有重要区别。 相同点:悬浮和漂浮时，物体都处于平衡状态，物体所受的浮力和重力是一对平衡力,F浮=G。 不同点:悬浮时，物体浸没在液体中，V排液=V物,根据F浮=G即ρ液gV排液=ρ物gV物可知，ρ液=ρ物；漂浮时，物体部分浸入液体中，V排液<V物，得ρ液>ρ物 【即学即练1】（2019八上·新昌期中）如图所示，同一物体浸在甲（氯化钠不饱和溶液）中悬浮（图a），浸在乙（硝酸钾不饱和溶液）中漂浮（图b）比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小，及两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小，可以确定的是（   ）   A.F甲=F乙；ρ甲=ρ乙       B.F甲=F乙；ρ甲＜ρ乙 C.F甲＜F乙；ρ甲=ρ乙       D.F甲＞F乙；ρ甲＞ρ乙 【答案】B 【解析】公式F=ρ液V排g，探究物体所受浮力与溶液的关系。 同一物质在两溶液中，由于浸入液体体积的不同，而木块的所受浮力相等，所以可以得知溶液的密度不同，浸入液体体积越大，说明溶液密度越小。同一物体悬浮和漂浮在液体中时处于平衡状态，因此有F甲═G，F乙═G，也就是F甲═F乙， 又根据F=ρ液gV排， V甲＞V乙， 所以ρ甲＜ρ乙。 【即学即练2】（2018·金华模拟）如图所示，将三个物体放入水中，A 漂浮在水面上(部分露在水面以上)，B 悬浮在水中，C 沉至容器底(对容器底有压力)。已知 A、B 质量相等，B、C 体积相等。则下列说法正确的是（   ） A.C 的体积大于 A 的体积   B.A 所受浮力大于 C 所受浮力 C.B 所受浮力大于 C 所受浮力   D.三物体所受浮力相等 【答案】D 【解析】浮力指物体在流体（包括液体和气体）中，各表面受流体（液体和气体）压力的差（合力）。公元前245年，阿基米德发现了浮力原理。浮力的定义式为F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力)，计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排（ρ液：液体密度，单位千克/立方米；g：重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时，g可以取10N/kg，单位牛顿；V排：排开液体的体积，单位立方米）。液体的浮力也适用于气体. 由图可知：A漂浮，重力等于浮力；B悬浮，重力等于浮力；C 沉底且对容器底部有压力，说明重力大于浮力； A、A B的质量相等，所以重力相等，而A B受到的浮力都等于浮力，说明A B的浮力相等；而由阿基米德原理可知物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，则A B 排开液体体积相同；B C体积相等且都浸没在水中，ABC排开液体体积相同，而A只是部分浸没，所以A的体积大于C的体积；故A错误； B、A C的浮力相同；故B错误； C、BC排开的液体体积相同，则浮力也相等；故C错误； D、ABC排开的液体体积相等，所以浮力相等；故D正确； 知识点02 物体浮沉条件的应用 1.密度计 密度计是测量液体密度的工具。它是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内装入小铅丸或汞，用它测液体密度时，它始终处于漂浮状态，所受的浮力总是等于它受到的重力。 用同一支密度计测量不同液体密度时，由于重力相同，所以密度计所受浮力相同。根据F=ρgV可知，F相同，ρ不同，V不同，密度计浸入液体中的深度不同，液体密度越大，V越小，浸人液体中的深度越小，故密度计的刻度值“下大上小”。密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数。如“1.8