9.3 物体的浮与沉-2022-2023学年物理八年级全一册典中点·课时夺冠（沪科版）

沪科版八年级 第九章《浮力》 9.3 物体的浮与沉 【知识梳理】 一、物体的浮沉条件 1.浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。 2.物体所受浮力与重力对物体浮沉的影响： ( G ) ( F 浮 ) ( G F 浮 G F 浮 G F 浮 甲 乙 丙 丁 ) 如图甲，当F浮<G时，合力方向竖直向下， 如图乙或图丁，当F浮=G时，合力为零，物体处于悬浮或漂浮状态； 如图丙，当F浮>G时，合力方向竖直向上，物体上浮。 3.物体密度与液体密度大小对物体浮沉的影响： 　 当 ρ液<ρ物时，物体下沉； 当ρ液=ρ物时，物体处于悬浮或漂浮状态； 当ρ液 >ρ物时，物体上浮。 二、浮沉条件的应用 1.密度计： 原理：利用物体的漂浮条件来进行工作,密度计工作时F浮=G。 构造：管下部玻璃泡内的小铅丸能使密度计直立在液体中。 刻度：上面读数小，下面读数大。 2.盐水选种： 把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子由于密度小于盐水的密度而会上浮直至漂浮；饱满的种子由于密度大于盐水的密度而会下沉到容器底部。 3.潜水艇： 工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 4.热气球： 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热空气。 5.轮船： 工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。 排水量：轮船满载时排开水的质量。 ( m ρ 液 )即：m排﹦m船＋m货 由排水量m 可计算出：排开液体的体积V排= ；排开液体的重力G排 = m g ；轮船受到的浮力F浮= mg 轮船和货物共重G=mg 。 【易错点】 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.冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变， 冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。 【规律总结】 1.物体在液体中的五种状态 状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 受力分析 F浮与G物 的关系 F浮>G物 F浮<G物 F浮＝G物 F浮＝G物 F浮＋N ＝G物 ρ液与ρ物 的关系 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液>ρ物 ρ液＜ρ物 V排与V物 的关系 浸没时，V排＝V物； 露出液面的过程中，V排<V物 V排＝V物 V排＝V物 V排<V物 V排＝V物 物体的 状态 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”过程的最终条件 是“下沉”过程的最终状态 处于静态，受平衡力 2.漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高，） 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：同一物体漂浮在不同液体里，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； 规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力 3.计算浮力方法: ①称量法：F浮= G-F(用弹簧测力计测浮力)。 ②压力差法：F浮= F向上 -F向下（用浮力产生的原因求浮力） ③漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力；) ④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用） ⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用） 【典例分析】 （2022·山东淄博·统考中考真题）小明洗碗时发现，同一只碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力 B．碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力 C．碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力 D．碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积 【答案】B 【解析】A．当碗漂浮时，碗静止在水面上处于平衡状态，所受的浮力和重力二力平衡，浮力等于碗的重力，故A错误； B．当碗漂浮时，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小，故B正确； CD．当碗沉底后，浮力小于自身重力，漂浮时浮力等于自身重力，所以沉底时所受的浮力小于漂浮时受到的浮力；根据阿基米德原理，碗沉底时排开水的体积小于它漂浮时排开水的体积，故CD错误。 故选B。 【思路小结】 本题综合考查应用阿基米德原理进行简单计算及物体的浮沉条件。