10.3《物体的浮沉条件及应用》（知识框架+知识点解读+考点解析+巩固训练）-2023-2024学年八年级物理下册同步点拨与训练（人教版）

10.3物体的浮沉条件及应用 一、物体的浮沉条件 1.浸没在液体中的物体： （1）当时：物体上浮， 最后物体漂浮： （部分浸没）。 （2）当时 ：物体悬浮； 可停在液体内部任意位置。 （3）当 时：物体下沉； 最终沉在水底。 2.如果实心物体（质量均匀）浸没在液体中： 物体的重力可表示为：，排开液体的重力可表示为，又因，所以，当物体浸没在液体中时，，所以 （1）当时，即，可得出时，物体上浮，最终漂浮在液面上。 （2）当时，即，可得出时，物体悬浮在液体中。 （3）当时，即，可得出时，物体下沉，最终沉在底部。 ( 点拨 悬浮和漂浮的比较： （1）相同点：都是静止的平衡状态，受力特点相同： 。 （2）不同点：①悬浮是物体完全浸没在液体中。 ；对于实心物体： 。 ②漂浮是部分浸没， 。对于实心物体： 。 ) 二、浮力的应用 1.轮 船 （1）工作原理：利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。 （2）排水量（）：轮船满载时排开水的质量。 因为轮船漂浮：， 所以：。 ( 点拨 一艘 船从河水驶入海里，它受到的浮力变不变？它排开的水的体积变不变？它是沉下一些，还是浮起一些？为什么？ 分析： 一艘轮船在 河水 中航行 ， 当该轮船驶入海洋中时 ，船一直漂浮在水面上 。设轮船的总质量不变 ， 轮船在甲、乙两海洋中所受到的浮力分别为 和 ，河 水密 度为 和 海水密度为 。 因为 ， 。 所以 。 故 轮船驶入海洋中时 ，上浮一些。 ) 2.潜水艇 (1)工作原理：通过水舱充放水改变自身重力来实现潜水艇的下潜、上浮的。 (2) 方法：潜水艇两侧有水舱，向水舱中充水时，潜水艇的重力逐渐增大，增大到时，可悬浮于某一位置航行；至时，则潜水艇下潜。当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时，当时,而上浮。 3.气球和飞艇 （1）工作原理：内部充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），使浮力大于重力而升空。 （2）气球和飞艇的升空和降落 由于很小，使，气球上升；高空处空气密度变小，浮力变小，当时，气球悬浮于一定高度；要继续上升，只需减小(将原来装在气囊壳体中的重物抛掉)，使，当达到某一高度时，减小使减小到，气球悬浮于又一高度；要下降时，将气囊中气体放出一些，使气囊体积变小，使浮力变小，致使，到某一高度，空气密度增大到使，气球在空气悬浮，再需下降，就再放出气体。 （3）热气球：通过加热气体方式改变气体体积来控制升降。 4.密度计 （1）工作原理：密度计漂浮在被测液体中，，浮力大小不变。 （2）用它来测量液体密度时，密度计漂浮在液体中，且不变，利用阿基米德推导式，改变，改变，从而可以比较的大小，且可以读数。 （3）刻度分布特点：上面刻度小，下面刻度大。 1．一只苹果的质量为0.19kg、体积为2×10-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为 N（g取10N/kg），松手后苹果将 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。 2．一个重为5N的物体，使其一半体积浸入水中，物体排开的水重为3N，此时它所受的浮力为 N，若将物体浸没在水中，放手时物体将 （填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。 3．如图所示，两相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上。将同一个鸡蛋，先后放入两杯液体中静止时，鸡蛋在甲杯中下沉，在乙杯中悬浮。下列分析正确的是（　　） A．甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度 B．甲杯中鸡蛋受到的浮力大于乙杯中鸡蛋受到的浮力 C．甲杯和乙杯的底部受到液体的压强相等 D．甲杯对水平桌面的压强小于乙杯对水平桌面的压强 4．将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球，分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮，下列说法中正确的是（　　） A．三个小球的质量大小关系是m甲＞m乙＞m丙 B．三个小球受到的浮力大小关系是F甲＝F乙＜F丙 C．三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲＞p乙＞p丙 D．三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是 5．小清河是我省规划的“一纵三横”水运体系中唯一可实现海河联运的“黄金水道”，小清河复航工程PPP项目总投资130多亿元，复航后将成为我省第一条通江达海的水运大通道。如图所示，航船行驶在小清河上，所受的浮力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）重力，当货物增加时，受到的浮力将 （“变大”或“变小”）。 6．如图是我国“奋斗者”号全海深载人潜水器，它在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了我国载人深潜的新纪录。它是通过调节 来实现下沉、上浮的；当“奋斗者”号漂浮在水面上时所受浮力 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；要使“奋