10.3 物体的浮沉条件及应用（学生自习案）2022-2023学年人教版八年级下册物理

班级：八年级（ ）班 姓名： 10.3物体的浮沉条件及应用（学生自习案） 知识点 例题 物体的 浮沉条件 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。 1．当F浮>G时，合力方向竖直向上　 上浮 　 当F浮=G时，合力为零　　 　 悬浮 　 当F浮<G时，合力方向竖直向下　 下沉 2．对于实心的物体，由F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物gV物，浸没时V排=V物，所以当ρ液>ρ物时， F浮>G 物体上浮；当ρ液=ρ物时， F浮=G， 物体悬浮；当ρ液<ρ物，F浮<G 物体下沉。 3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉底；上浮的最终状态是漂浮在液面。 悬浮与漂浮的异同 4．物体浮沉各种状态比较表（旋转） 1．请在图中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力G和浮力F浮的示意图。 解析：重力和浮力的作用点都在潜水艇上，故作用点要画在潜水艇上；重力竖直向下，浮力竖直向上；并且浮力应大于重力。故如下图 2、小阳观察生活现象发现：浸没在水中的木块、乒乓球等轻的物体会上浮；浸没在水中的石块、金属块等重的物体会下沉。由此，他认为减小物体所受的重力可以使物体上浮。小阳将家中的土豆浸没在水中发现土豆下沉，他认为若将切掉一半的土豆浸没在水中会上浮。请你判断小阳的想法是否正确，并从运动和力的角度分析说明。 答：土豆开始时下沉 若切掉一半，根据，不变，减半，一半土豆浸没时所受浮力 根据，不变，减半，所以 综上 土豆受到力的合力不为零，合力方向竖直向下，所以切掉一半后的土豆仍下沉，小阳的说法是错误的。 3、如图所示，把重为0.5N的鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉，则鸡蛋受到的浮力______，_____鸡蛋受到的重力；待鸡蛋静止后，向水中加盐，直至鸡蛋悬浮，此时鸡蛋受到的浮力______0.5N。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 解析：[1] 鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉，在未完全浸入水中时，随着排开水的体积增大，鸡蛋受到的浮力会增大，完全浸入水中时，鸡蛋受到的浮力不变。 [2]鸡蛋在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力作用，鸡蛋下沉，合力向下，鸡蛋受到的浮力小于鸡蛋受到的重力。 [3]鸡蛋悬浮时，鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋受到的重力，此时鸡蛋受到的浮力等于0.5N。 参考答案：先增大后不变 小于 等于 物体浮沉条件的应用 从浮力利用的角度看，采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。即使现代化的轮船，也采用的是这种古老的办法。 1．轮船 　　①轮船浮于水面，它们受到的浮力等于船的总重。 　　②轮船的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 　　2．潜水艇 　　潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 　　3．气球和飞艇 　　气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 　　热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 4．密度计 ①密度计是测量液体密度的仪器。 ②构造：密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管，管的下部装有少量密度较大的铅丸。 ③原理：密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力，F浮=G，且不变。 根据 F浮=ρ液gV排可知， F浮不变，把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积就大，下沉一些。 所以密度计的刻度从下往上的示数是越来越小的。 密度计的刻度不均匀，数值是上小下大 4．下列说法中正确的是（　　） A．潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的 B．沉底的物体受到的浮力一定比漂浮的物体受到的浮力小 C．悬浮的物体受到的浮力一定小于排开液体受到的重力 D．气象用探测气球里所充气体的密度大于空气的密度 解析：A．潜水