2023年中考物理复习《物体的浮沉条件及应用（基础必会）》

物体的浮沉条件及应用（基础必会） 一、浮沉条件解读 1.知识要点梳理 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 实心体 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＞ρ物 V排＜V物 ρ液＝ρ物 V排＝V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 2.常见考题再现 （1）液面变化——盐升酒降水不变 ①冰块在盐水漂浮，熔化后，液面 上升 ； ②冰块在酒精漂浮，熔化后，液体 下降 ； ③冰块在水中漂浮，熔化后，液体 不变 ； ④冰块中包铁漂浮，熔化后，液体 下降 ； ⑤冰块中包木块漂浮，熔化后，液体 不变 。 （2）分析“同液不同物” 三个小球体釈相等，材料不同，液体和容器相同，静止时液面等高，状态如上图： ①小球密度大小关系为 ρ1＜ρ2＜ρ3 ； ②所受浮力大小关系为 Fa＜Fb＝Fc ； ③容器底所受液体压强大小关系为 p1＝p2＝p3 ； ④容器底所受液体压力大小关系为 F1＝F2＝F3 ； ⑤桌面所受容器压力大小关系为 F1′＝F2′＜F3′ ； ⑥桌面所受容器压强大小关系为 p1′＝p2′＜p3′ 。 （3）分析“同物不同液” ①液体密度大小关系为ρ1＞ρ2＞ρ3 ； ②所受浮力大小关系为 Fa＝Fb＞Fc ； ③容器底所受液体压强大小关系为 p1＞p2＞p3 ； ④容器底所受液体压力大小关系为 F1＞F2＞F3 ； ⑤桌面所受容器压力大小关系为 F1′＞F2′＞F3′ ； ⑥桌面所受容器压强大小关系为 p1′＞p2′＞p3′ 。 二、浮沉条件应用 1.轮船 ①船的原理：用密度比水大的材料造船，内部做成 空心 ，使船的 V排 更大，则能产生更大的浮力。 ②排水量：轮船满载时，排开水的质量。 ③排水量的物理意义：船的质量和排开水的质量相等，即m船=m排，该参数形容船的 质量 。 ④工作原理：轮船漂浮，F浮=G船 ⑤轮船常考题型： a.排水量是质量，求重力或者浮力需要×g b.轮船由长江到大海：浮力 不变 ，排水量 不变 ，ρ液 增大 ，V排 减小 。 c.轮船装货物：卸货和装货分析过程相反。 浮力 增大 ，排水量 增大 ，ρ液 不变 ，V排 增大 。 2.气球和飞艇 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气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。 热气球 氢（氦）气球 飞艇 3.潜水艇 ①潜水艇的原理:浸没在水中，V排=V艇，所以浮力 不变 ，通过 改变自重 实现上浮和下潜； ②潜水艇在水下如何实现上浮和下潜： a.上浮：潜水艇 吸水 ，F浮 ＜ G，潜水艇 上浮 ； b.下潜：潜水艇 排水 ，F浮 ＞ G，潜水艇 下潜 ； c.悬浮：F浮 ＝ G，潜水艇 悬浮 。 ③潜水艇在水下任何深度，浮力 相等 。 ④水下由河入海，浮力 增大 。液体密度ρ增大，V排不变，浮力变大。 4.密度计 ①原理：漂浮 F浮=G ；重力大小不变，则浮力不变；放入不同密度的液体中，ρ液不同，则V排不同，因此指示在不同刻度。 ②构造：下面的铝粒能降低重心，使密度计竖直漂浮在液体中! ③刻度：数值 上小下大 ，刻度 上疏下密 。 ④读数：数值表示待测 液体密度是水的密度的倍数 。 ⑤如图甲和乙，同一密度计在不同液体中，密度关系是ρ甲 ＜ ρ乙。 ⑥推导过程： 由G计=F浮=ρ液gV排得： 由此画出露出长度与液体的关系图像： 当Δρ1=Δρ2时，ΔL1=ΔL2，可见，随着液体密度的均匀增大，露出长度的增加量却越来越小，即密度计相邻刻度离的越来越近，也就是说，液体密度越大，密度计刻度越密。 ⑦使用：将密度计置于待测液体中，液面对齐的刻度即为待测液体的密度。 5.浮力秤 ①浮力秤内装有细沙的目的是 降低重心，使浮力秤竖直漂浮在液体中 ； ②浮力秤的刻度是上 大 下 小 ； ③浮力秤的刻度是 均匀的 ； ④当秤盘上没有放物体时，和液面相平的位置为 0刻度线 。 6.浮沉子 如下图所示，将小玻璃瓶内装上适量的水，瓶口朝下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，旋紧塑料瓶盖，这就做成“浮沉子”。用力抓握塑料瓶，小玻璃瓶就会往水下沉落，松开塑料瓶，它又会浮上来，调整握塑料瓶的力度，小玻璃瓶就可以悬浮在水中。 工作原理：挤压大塑料瓶，大瓶内空气被压缩，大瓶内气压变大，部分水被压入小瓶中，当小瓶重力大于浮力时，浮沉子下沉；当松手后，大瓶内气压变小，小瓶内气压大于大瓶气压，部分水被压出小