专题12 物体的沉浮条件及应用讲义2023-2024学年人教版八年级下册物理

专题12 物体的沉浮条件及应用 ◆ 知 识 清 单 ◆ 1．浮力大小的判断 2．物体浮沉条件的应用 3．利用沉浮条件进行计算 4．浮力的应用 知识全归纳 一、物体的浮沉条件 1．根据重力G物和浮力F浮的关系 当G物=F浮时，物体处于悬浮或漂浮状态 当G物>F浮时，物体处于下沉状态 当G物<F浮时，物体处于上浮状态 2．根据物体密度ρ物和液体密度ρ液的关系 当ρ物=ρ液时，物体处于悬浮状态 当ρ物>ρ液时，物体处于下沉状态 当ρ物<ρ液时，物体处于上浮或漂浮状态 二、浮力的应用 1．轮船：利用空心的方法增大浮力；排水量是指轮船按设计要求所排开水的质量。 2．潜水艇：改变自身重力实现上浮和下沉。 3．气艇和飞艇：充的是密度小于空气密度的气体。 4．密度计：根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的用来测定液体密度的仪器。示数越靠下越大，刻度不均匀。 5．盐水选种：把种子放在一定浓度的盐水里，利用物体的浮沉与密度的关系把好种子和坏种子分开来。 学霸爱拓展 1．物体的浮沉状态分析 （1）当物体漂浮时：F浮＝G物且ρ物<ρ液 （2）当物体悬浮时：F浮＝G物且ρ物=ρ液 （3）当物体上浮时：F浮>G物且ρ物<ρ液 （4）当物体下沉时：F浮<G物且ρ物>ρ液 2．悬浮与漂浮的异同 相同点：物体都处于平衡状态，所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。 不同点：（1）在液体中的位置不同，悬浮的物体可以静止在液体内部任一地方，而漂浮的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，其体积等于物体排开液体的体积，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。 3．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： （1）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； （2）根据物体密度与液体密度的关系来判断。 题型易突破 题型1　浮力大小的判断　 （2023春•毕节市期末）如图所示，一枚鸡蛋静止在盛有清水的容器底部，现逐渐向其中加入食盐并搅拌，鸡蛋逐渐向上运动直至浮出液面。关于这一过程，下列说法正确的是（　　） 典例 A．液体密度一直不变 B．鸡蛋所受的浮力一直不变 C．鸡蛋上浮过程中所受的重力逐渐变小 D．鸡蛋漂浮时所受浮力与重力大小相等 【答案】D 【分析】（1）盐的密度大于水的密度，据此判断液体密度的变化。 （2）根据F浮＝ρ液gV排、结合物体漂浮条件分析解答。 （3）鸡蛋在上浮过程中质量不变，根据G＝mg分析解答。 （4）物体漂浮时，浮力等于自身的重力。 【解答】解：A、由于盐的密度大于水的密度，所以向清水中加入食盐并搅拌，液体的密度会变大，故A错误； B、逐渐向其中加入食盐并搅拌，液体的密度不断变大，在鸡蛋露出液面之前，排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排知，鸡蛋受到的浮力不断变大；鸡蛋露出液面的过程中，排开液体的体积变小，其受到的浮力变小；当鸡蛋漂浮在水面上时，浮力等于重力，浮力不再变化，故B错误； C、鸡蛋在上浮过程中质量不变，根据G＝mg可知，鸡蛋的重力不变，故C错误； D、根据物体的漂浮条件可知，鸡蛋漂浮时所受浮力与重力大小相等，故D正确。 【点评】此题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件及其应用，属于基础题，难度不大。 【跟踪练1】（2023春•沙坪坝区校级期中）水平桌面上的甲、乙两个相同的圆柱形容器中分别装有两种液体，将物体A分别以如图甲、乙所示的方式放置于两个容器中，在甲、乙容器中A受到细绳的拉力均为4N，若甲、乙容器中A所受浮力分别为F甲和F乙，则下列判断正确的是（　　） A．F甲＝F乙 B．F甲＜F乙 C．F甲＞F乙 D．F甲、F乙大小无法判断 【答案】B 【分析】物体处于平衡状态时受平衡力的作用，对图甲、图乙中的物体进行受力分析，根据力的平衡条件列出关系式，再比较所受浮力大小。 【解答】解：由题知，将物体A分别以如图甲、乙所示的方式放置于两个容器中，在甲、乙容器中A受到细绳的拉力均为4N，对甲图中的物体A进行受力分析，物体A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细线对它的拉力， 根据力的平衡条件可得：G＝F甲+F拉，则F甲＝G﹣F拉＝G﹣4N﹣﹣﹣﹣① 对乙图中的物体A进行受力分析，物体A受到竖直向下的重力和细线对它的拉力、竖直向上的浮力，根据力的平衡条件可得：F乙＝G+F拉＝G+4N﹣﹣② 由①②可得：F甲＜F乙，故B正确，ACD错误。 【点评】本题考查了物体在液体中处于平衡状态时的受力分析，是一道基础题。 【跟踪练2】（2023•金昌）2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习，这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告，是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰，