第10章《压强和浮力》10.5 物体的浮与沉（二大重点考向）（知识梳理+精讲精练+真题拔高）2023-2024学年苏科版物理八年级下册同步精编讲义

10.5 物体的浮与沉 1. 知道物体浮沉条件； 2. 知道浮力的利用； 3. 了解轮船的漂浮原理、潜水艇的浮沉原理、气球飞艇的升降； 1、 物体沉浮的条件 1． 前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 2． 重力与浮力的关系如下表所示： 浮沉状况 物理现象 运动状态 条件 物液密度关系 V排与V物的关系 浮 上浮 在液体中向上运动 向上运动 F浮>G物 V排=V物 漂浮 浮在液面上 静止在液面上 F浮=G物 V排＜V物 悬 悬浮 停留在液体中任何深度的地方 静止在液体中 F浮=G物 V排=V物 沉 下沉 在液体中向下运动 向下运动 F浮＜G物 V排=V物 沉底 停留在容器底部 静止在容器底部 F浮+FN=G物 V排=V物 3． 说明： 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　 物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的，则物体密度为ρ。 3　 悬浮与漂浮的比较：相同点： ； 4　 不同点：悬浮时，，；漂浮时，，。 5　 判断物体浮沉(状态)有两种方法：比较与G或比较与。 6　 物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F，则物体密度为：。 7　 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。 4． 漂浮问题“五规律”： 1　 物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力； 2　 同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同； 3　 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； 4　 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； 5　 将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。 2、 浮力的利用 1． 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。单位是t，由排水量m 可计算出：排开液体的体积；排开液体的重力；轮船受到的浮力，轮船和货物共重。 2． 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。 3． 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。 4． 密度计 原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。 构造：下面的金属粒能使密度计直立在液体中。 刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大(上小下大)。 考点01：物体的浮沉条件及其应用 考点02：帕斯卡原理及其应用 知识点01：物体的浮沉条件 1． 物体在水中的状态 1　 漂浮：在重力和浮力的作用下，若物体静止在液面上，并有一部分露出液面，这种状态为漂浮； 2　 悬浮：若物体浸没在液体中，处于平衡状态，则称为悬浮； 3　 沉底：物体在沉没在容器底，处于平衡状态，受重力、支持力、浮力 2． 物体的浮沉条件 1　 物体上浮过程：浮力大于重力且浮力大小不变→当物体上浮到一部分露出液面后→排开液体的体积不断减小，物体的浮力不断减小→直到浮力等于重力→物体就会处于漂浮状态； 2　 判断物体浮沉的条件：通常情况下，判断物体的浮沉有两种方法：一是根据力的关系来判断，即根据浮力和重力的大小关系，结合浮沉条件来判断；二是根据物体密度与液体密度的关系来判断。 解读：总有同学认为“上浮的物体受到的浮力大，下沉的物体受到的浮力小”，这种说法是不正确的。事实上物体的沉浮决定于物体受到的浮力和物体重力的大小关系，而不是只决定于物体受到的浮力大小。大石块受到的浮力再大，只要还小于自身的重力，就不会上浮；小木块受到的浮力再小，只要还大于自身的重力，就不会下沉。 悬浮与漂浮有相似之处，也有重要区别。相似之处是：物体都处于平衡状态，各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。重要区别是：(1)它们在液体中的位置不同，悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮则是物体静止在液体表面上；(2)处于悬浮状态的物体，其密度与液体密度相等，处于漂浮状态的物体，其密度小于液体的密度，其体积大于物体排开液体的体积。 知识点02：浮力的应用 1． 轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船的排水量：轮船满载时排开水的质量。轮船从河里驶入海里，由于水的密度变大，轮船浸入水的体积会变小，所以会上浮一些，但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。 2． 潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。 3． 气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的；靠改变自身体积的大小来改