10.3 物体的浮沉条件及应用 课件 2025-2026学年物理人教版八年级下册

该初中物理课件围绕“浮力”主题，系统梳理基本概念、阿基米德原理、浮沉条件及应用，通过蜜桔与土豆浮沉等生活实例导入，构建从原理到计算再到应用的知识链，为学生提供清晰的学习支架。 其亮点在于结合跨学科实践（如潜水艇模型制作、密度计刻度分析）培养科学探究能力，通过表格对比浮沉条件与密度关系深化科学思维，助力学生形成物理观念。实例丰富如“蓝鲸号”浮力计算，能提升学生问题解决能力，也为教师提供系统教学资源与多样化素材。

第2节　物体的浮沉条件 章 末 总 结 浮 力 思维导图 上浮、下沉、漂浮、悬浮、沉底 计 算 应用 与 G 的 关 系 浮力 浮力 定义 方向 测量 影响因素 产生原因 阿基米德原理 浮力计算的 四种方法 称重法 压力差法 阿基米德原理法 电子称 测量法 物体的浮沉条件及应用 物体的浮沉条件 浮力的 应用 轮船 潜水艇 热气球和飞艇 密度计 核心考点梳理 一、物体的浮沉条件及应用 1. 物体的浮沉条件 浮沉状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 受力示 意图 受力分析 F浮 ⁠G F浮 G F浮 ⁠G F浮 ⁠G F浮＋FN＝G 物体所受 合力及 方向 F合＝F浮－G 竖直向上 F合＝G－F浮 竖直向下 0 0 0 ＞　 ＜　 ＝　 ＝　 浮沉状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 密度关系 ρ液 ⁠ ρ物 ρ液 ⁠ ρ物 ρ液 ⁠ ρ物 ρ液 ⁠ ρ物 ρ液 ⁠ ρ物 ＞　 ＜　 ＞　 ＝　 ＜ 2. 浮力的应用 (1)轮船：轮船的大小通常用满载排水量来表示.满载排水量是轮船装满货 物时排开水的质量(m排)，轮船受到的浮力F浮＝G排＝ .且采用空 心的方法，使排开水的体积增大，从而增大浮力. (2)潜水艇：通过改变自身的 来实现浮沉.工作原理分析如下： m排g　 重力　 (3)热气球和飞艇：靠使气体密度减小和充入密度小于空气的气体来工作. (4)密度计：根据物体 时受力平衡及F浮＝G排制成，浸入液体的体 积越大，液体密度越 ⁠. 注：密度计上的刻度值自上而下越来越大， 刻度线自上而下越来越密. 漂浮　 小　 RJ八下P75图10.3-7热气球 RJ八下P75图10.3-8飞艇 RJ八下P76图10.3-9 密度计 浮力相关判断 考点 1 方法指导 比较浮力的三种方法 1. 比“V排”法：浸在同一液体中，由F浮＝G排＝ρ液gV排知，ρ液相等，V排 越大，受到的浮力越大. 2. 比“重”法：物体处于漂浮、悬浮时F浮＝G物，沉底时F浮＜G物.同一 物体浸在不同液体中静止，结合物体的状态(漂浮、悬浮或沉底)，以重力 为中间的不变量，对比得出浮力大小关系. 教材素材练考点 3. 比“ρ液”法：同体积物体浸没在不同液体中，由F浮＝G排＝ρ液gV排 知，V排相等，ρ液越大，受到的浮力越大. 考向1　同液不同物 例1　(人教习题改编)如图是某同学将蜜桔和土豆(V蜜桔＜V土豆)放在水中的 情景，则蜜桔受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)土 豆受到的浮力，将蜜桔压入水中的过程中，蜜桔所受浮力会 ⁠. 例1题图 小于　 变大　 例2　[轮船模型]如图所示为一艘自重为1 000 t的轮船，其最大排水量为 2 600 t.(g取10 N/kg，ρ海水取1.0×103 kg/m3). 例2题图 (1)该轮船满载货物后与空载时相比，轮船排开海水的质量 ，轮 船底部受到海水的压强 .(均选填“变大”“变小”或“不变”) (2)轮船空载时，静止在海面上受到的浮力为 N. 变大　 变大　 1×107　 (3)轮船在出海口有600 t的货物被卸下，船身会 (选填“上浮”或 “下沉”)一些，轮船排开海水的体积变化了 m3. 上浮　 600　 例 3　(2025衡阳模拟)将水平桌面上的甲、乙两只外形、质量和容积均相 同的塑料杯中都装满水，把两个体积相同的实心小球分别放入两杯中， 两小球静止时如图所示，则(　D　) A. 甲杯中小球的密度大 B. 两小球受到的浮力一样大 C. 乙杯底部受到水的压强小 D. 两杯对桌面的压力一样大 D 例3题图 【思路引导】 A、B选项：两小球为漂浮和悬浮状态，故两小球受到的浮力均 ⁠ (选填“大于”“小于”或“等于”)自身重力，而乙杯中小球排开水 的体积 (选填“大于”“小于”或“等于”)甲杯中小球排开水的 体积，则根据阿基米德原理可知， ⁠杯中小球受到的浮力更大， 杯中小球的重力更大， 杯中小球的密度更大.(后三空选 填“甲”或“乙”) 等于 大于　 乙　 乙　 乙　 C选项：容器中液面相平，根据p＝ρgh可知，甲杯底部受到水的压强 ⁠ (选填“大于”“小于”或“等于”)乙杯底部受到水的压强. D选项：杯子对桌面的压力等于杯子、杯内水和小球的总重力，所以甲杯 对水平桌面的压力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙杯 对水平桌面的压力大小. 等 于　 等于　 考向2　同物不同液 例4　(人教素材改编)甲、乙两只完全相同的杯子分别盛有水和浓盐水， 将同一枚重为0.6 N的鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时两液面相平，鸡 蛋所处的位置如图所示. 例4题图 (1)甲中水的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙中浓盐水 的密度；在甲容器中鸡蛋处于 状态，在乙容器中鸡蛋处于 ⁠ 状态. 小于　 沉底　 悬浮 (2)鸡蛋在甲容器中所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等 于”)在乙容器中所受的浮力；乙容器中鸡蛋所受浮力为 N. 小于　 0.6　 跨学科实践 1 潜艇(教科八下P80～83) 跨学科实践 1. [原理分析]潜水艇能潜入水下航行是因为潜水艇的艇身内有水舱，如图是同一艘潜水艇浮出水面和潜入水中的情景. 第1题图 (1)潜水艇悬浮于水中时，受到的浮力大小 (选填“大于”“小 于”或“等于”)重力大小，当将压缩空气打入水舱时，水舱内气体的压 强将变 ，将水舱中的水排出一部分，潜水艇 将 ⁠. 等于　 大　 上浮　 (2)潜水艇上浮过程中，浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”) 重力，潜水艇未露出水面之前，所受的浮力 (选填“变大”“变 小”或“不变”). (3)漂浮在海面的潜水艇受到的浮力为F1，该艇下潜到海面下受到的浮力 为F2，则F1 F2；若该艇从海中潜行进入长江后受到的浮力为F3， 已知海水的密度大于江水的密度，则F3 F2.(均填 “＞”“＜”或“＝”) 大于　 不变　 ＜　 ＜　 2. [模型制作]某校开展自制潜水器比赛.如图为某项目化小组设计的潜水 器模型，其材质为硬质塑料瓶(塑料瓶厚度不计)，内部设有工作舱和水 舱，两舱之间密封不连通.注射器通过塑料软管与水舱相连，移动注射器 活塞改变气压从而改变水舱中的水量，实现潜水器的沉浮. 第2题图 (1)小组同学测试时，潜水器模型正处于悬浮状态.向外拉动注射器活塞， 抽出水舱中的一部分空气，潜水器将 (选填“上浮”“悬浮”或 “下沉”). 下沉　 (2)已知小组同学制作的潜水器模型总质量为0.5 kg(不含软管、注射器及 水的质量).针对设计要求，同学们设计了评价量表(部分)如下： 等级 优秀 合格 待合格 指标一：模式数量 实现三种模式 实现二种模式 实现一种模式 指标二：工作舱占比 ＞0.5 0.5 ＜0.5 他们设计了工作舱体积为500 cm3，水舱体积为300 cm3的方案(其它体积 忽略不计)，根据上述评价量表，请判断该方案达到的等级.(ρ水＝1× 103 kg/m3，g取10 N/kg) 等级 优秀 合格 待合格 指标一：模式数量 实现三种模式 实现二种模式 实现一种模式 指标二：工作舱占比 ＞0.5 0.5 ＜0.5 潜水器装满水时水的重力 G水＝m水g＝ρ水V水g＝1×103 kg/m3×300×10－6 m3×10 N/kg＝3 N 潜水器模型总重G潜水器＝m潜水器g＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N 由于F浮＝G潜水器＋G水，所以潜水器只能实现上浮和悬浮，不能实现下沉， 故指标一等级合格. 等级 优秀 合格 待合格 指标一：模式数量 实现三种模式 实现二种模式 实现一种模式 指标二：工作舱占比 ＞0.5 0.5 ＜0.5 跨学科实践　 2　制作简易密度计(人教八下P77～80) 3. (人教素材改编)密度计作为测量液体密度的常用工具，蕴含着丰富的物 理知识.如图是微型密度计的结构示意图.以下说法正确的是(　C　) A. 密度计的下端配置配重只是为了增加密度计的重力 B. 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力始终大于自身重力 C. 标度杆上方刻度值小，下方刻度值大 D. 被测液体的密度越大密度计所受的浮力越大 第3题图 C 4. 如图所示，项目化学习小组利用吸管、细铁丝 和石蜡自制简易密度计.(水的密度为1 g/cm3) (1)[原理分析]取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用 石蜡封口.塞入金属丝的目的是降低重心，使吸管能竖直 (选填 “漂浮”“悬浮”或“下沉”)在液体中，此时吸管受到的浮力大小 ⁠ 重力大小. 第4题图甲 漂浮　 等 于　 一题多设问 (2)[刻度标注]将吸管放入密度已知的不同液体中，当吸管在液体中静止 时，在吸管上液面所在的位置做标记，并测量出吸管浸入液面以下部分 的长度H，如图甲；将数据记录在下表中，并将对应的密度值标注在吸管 上，制成密度计. 液体密度 ρ/(g·cm－3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入液面以下部分的长度H/cm 15.99 14.22 12.80 11.64 10.67 第4题图甲 分析表中数据可知：此密度计所标刻度的位置越靠上，对应液体的密度 值越 (选填“大”或“小”)，刻度线分布越 (选填“疏”或 “密”). 小　 疏　 液体密度 ρ/(g·cm－3) 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 浸入液面以下部分的长度H/cm 15.99 14.22 12.80 11.64 10.67 第4题图甲 (3)[密度计的使用]如图乙是A、B两支密度计在水中漂浮时的情景，若要 测量密度稍小于水的另一种液体的密度，选 (选填“A”或“B”)密 度计测量更准确.(A、B放入另一种液体中，均不会沉入底部) 第4题图乙 B　 (4)[方案改进]小组同学发现自制密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导 致用此密度计测量液体密度时误差较大，他们想了如下改进方案，其中 可行的是 .(多选) A. 换更大的容器盛放待测液体 B. 换更细的吸管制作密度计 C. 换更长的吸管制作密度计 D. 适当增大吸管下端铜丝的质量 BD　 湖南真题、模拟题精选及新考法 1. (2025省卷8题)小勇在厨房煮鸡蛋时，由观察到的现象联想到的物理知 识，正确的是(　A　) A. 鸡蛋浸入水中的体积越大，所受浮力越大 B. 鸡蛋沉入水底静止时，所受浮力大于重力 C. 给水加热，主要是通过做功的方式增大水的内能 D. 锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程发生的能量转化相同 A 命题点 物体的浮沉条件及其应用(省卷2025.8B) 2. (人教新增习题、教科素材改编)小明同学在元宵灯会上看到一个漂亮的 孔明灯升上天空，对其中所涉及的物理知识说法正确的是(　C　) A. 孔明灯受到的重力大于浮力 B. 孔明灯受到的重力大小一定等于浮力大小 C. 孔明灯内气体的密度小于灯外空气密度 D. 孔明灯内气体的密度大于灯外空气密度 第2题图 C 3. (2025湖南模拟)a、b两种物质的质量与体积的关系如图所示.用a、b两 种物质分别制成的体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，静止 后(　B　) A. 甲漂浮，甲受到的浮力大 B. 乙漂浮，乙受到的浮力小 C. 甲沉底，乙受到的浮力大 D. 乙沉底，甲受到的浮力大 第3题图 B 4. (2025衡阳模拟)2025年2月，中国海军远海训练编队进行远海航行，其 中055型万吨级驱逐舰的排水量可达12 500 t，驱逐舰在海上航行过程中. 下列说法正确的是(　A　) A. 发射导弹后，驱逐舰所受浮力变小 B. 发射导弹后，驱逐舰会下沉一些 C. 驱逐舰的浮力大于它的总重力 D. 排水量可达12 500 t指的是驱逐舰排开水所受的重力 A 5. (2023株洲)取一根木棒，在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密 度计，将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中，它竖直立在液 体中的漂浮情况如图所示.设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别 为F甲和F乙，两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，则(　D　) A. F甲＞F乙 B. F甲＜F乙 C. ρ甲＞ρ乙 D. ρ甲＜ρ乙 第5题图 D 6. [不同物体相同液体](人教素材改编)盐水选种是一种巧妙的挑选种子的 方法，用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水 中，则漂浮于盐水表面的是次种，沉入容器底的是良种，有关盐水选种 过程中，下列说法正确的是(　B　) A. 良种所受浮力大于重力，次种所受浮力小于重力 B. 若良种和次种的体积相同，则良种受到的浮力较大 C. 盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度 D. 若要选出更饱满种子，则需要往盐水中加入适当的水 第6题图 B 7. [不同物体相同液体]小明将橙子放入水中，静止后如图甲，将该橙子剥去部分皮后放入水中静止后如图乙，剥去全部皮后放入水中静止后图 丙(不考虑橙子吸水).下列说法正确的是(　C　) A. 甲图中，橙子的密度等于水的密度 B. 甲图中，橙子受到的浮力大于自身重力 C. 乙图中，橙子受到的浮力大于丙图中橙子受到的 浮力 D. 丙图中，橙子受到的浮力小于其排开水的重力 第7题图 C 8. (2025长沙模拟)如图所示，潜水员在海水中潜行时，他携带的气瓶可以 对身上的背心进行充气或放气.下列分析正确的是(　C　) A. 潜水员通过改变重力实现上浮下沉的 B. 对背心进行放气后，潜水员受到海水的浮力变大 C. 潜水员要借助背心上浮时，需要给背心充气 D. 对背心进行放气后，潜水员受到的浮力小于排开海水的重力 第8题图 C 9. [相同物体不同液体](2025长沙模拟)两个容器中分别盛有甲、乙两种不 同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底如 图甲所示；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示.则下列说法正 确的是(　B　) A. 在甲容器中，小球A所受浮力大于小球B B. 在乙容器中，小球A所受浮力大小等于重力大小 C. 小球A的密度大于小球B的密度 D. 溶液甲的密度大于溶液乙的密度 第9题图 B 10. (跨学科实践)(2025永州二模)如图是某校科技节中同学们自制的潜水 艇模型，已知潜水艇模型的体积为800 cm3且不计软管对模型的影响.将潜 水艇模型放入水中时，模型处于漂浮状态，此时模型所受浮力大小 ⁠ 模型总重力大小；当模型从图示位置下沉至浸没时模型受到的浮力 大小将 ，此时模型受到的浮力为 N. (ρ水＝1.0×103 kg/m3， g取10 N/kg) 第10题图 等 于　 变大　 8　 11. (2025重庆改编)2025年4月28日，全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号” 下水，如图所示.其体积为12 m3，依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节， 可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行.(近海海水密度取ρ水＝ 1×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： 第11题图 (1)“蓝鲸号”的水面动力模式，采用高效喷水推进器向后喷水推动“蓝 鲸号”前进，这是由于 ；其在下潜过程中，水对 无人艇底部的压强 (选填“变大”“变小” 或“不变”). 力的作用是相互的　 变大　 其体积为12 m3，依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节，可实现数十米深 的下潜、静态悬浮和水下航行.(近海海水密度取ρ水＝1×103 kg/m3，g取 10 N/kg)求： (2)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力. 解：(2)在近海悬浮时所受浮力 F浮＝G排＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×12 m3＝1.2×105 N 其体积为12 m3，依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节，可实现数十米深 的下潜、静态悬浮和水下航行.(近海海水密度取ρ水＝1×103 kg/m3，g取 10 N/kg)求： (3)[解决实际问题]若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海，海水密度突变为 1.03×103 kg/m3时，至少应增加多少自重才能防止上浮. 解：(3)“蓝鲸号”在近海悬浮时，G＝F浮＝1.2×105 N “蓝鲸号”潜行至远海，所受浮力 F浮'＝ρ水'gV排＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×12 m3＝1.236×105 N 应增加的自重 G'＝F浮'－G＝1.236×105 N－1.2×105 N＝3.6×103 N 12. (2025邵阳模拟)在青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品《浮力 秤》参加了展评，该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示.已 知小筒底面积为100 cm2，总高度为20 cm，盘中不放物体时，小筒浸入水 中的长度为8 cm(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg).问： 第12题图 (1)小筒和秤盘的总重力是多少？ 解：(1)小筒底面积为100 cm2，小筒浸入水中的长度 为8 cm，故小筒排开水的体积为 V排＝Sh＝100 cm2×8 cm＝800 cm3＝8×10－4 m3 因小筒和秤盘漂浮在水面上，故 G总＝F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10－4 m3＝8 N 已知小筒底面积为100 cm2，总高度为20 cm，盘中不放物体时，小筒浸入 水中的长度为8 cm(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg).问： (2)该秤能称出物体的最大质量是多少？ (3)该同学通过实验在小桶侧壁上标出了刻度，则刻度 (选填“是” 或“不是”)均匀的. 是　 谢谢欣赏 $