内容发布更新时间 : 2024/11/14 13:28:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
专题10.3 物体的浮沉条件及应用
课前预习
一、浮沉条件 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉 底
___ F浮＞G __ F浮＜G ____ F浮=G ___ 可以停留在液体的任何深度处。 F浮=G 是“上浮”过程的最终状态。 F浮+N=G 是“下沉”过程的最终状态。 处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用。 处于静态，受平衡力作用。 二、浮力的应用
1.密度计：测量液体密度的仪器。密度计在不同的液体中所受的浮力____相等____。
2.轮船原理：物体漂浮条件的应用。轮船在不同的液体中(如：江水、海水）所受浮力____相等____。轮船排水量是指轮船排开水的____质量_____。
3.潜水艇的原理：是通过改变自身的____重力____来实现浮沉的。 4.气球和飞艇的原理：是通过改变自身的____体积__来实现浮沉的。
知识点解读与例题突破
知识点1：物体的浮沉条件
1.物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。如表：
浮力与物重的关系 液体密度与物体密度 ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液=ρ物 物体运动状态 物体上浮 物体下沉 物体悬浮在液体中任何深度处 2.漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。如表：
物体所处状态 浮力与物重的关系 F浮=G物 F浮=G物 F浮
【例题1】（2019山东枣庄）在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示，若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙．则（ ）
A．F甲＜F乙 【答案】D
【解析】（1）同一密度计在两种液体中都漂浮，所以受到的浮力都等于密度计受到的重力。
（2）由图可以得出密度计排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度大小关系。 AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮，则F浮＝G，
即密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G．所以，F甲＝F乙，故AB错误； CD、由图知，密度计排开液体的体积：V甲排＞V乙排， 由F浮＝ρ液gV排可知：ρ甲＜ρ乙；故C错误，D正确。 知识点2：物体的浮沉条件的应用 1.轮船：
（1）原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。
（2）排水量：轮船满载时排开的水的质量。 2.潜水艇：
原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 3.气球和气艇：
B．F甲＞F乙
C．ρ甲＞ρ乙
D．ρ甲＜ρ乙
原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体（氢气、氨气、热空气）。
【例题2】北方人有吃饺子的习惯，刚包好的饺子，为什么放入水中会下沉，而过一会儿饺子会浮起来？ 答案：刚刚包好的饺子，放入水中时，由于饺子所受浮力小于重力，所以下沉；过一会儿，由于饺子受热后内部空气膨胀，饺子的体积增大，排开水的体积也增大、浮力增大，当饺子所受到的浮力大于重力时，它会浮起来。
解析：此题通过煮水饺的过程及现象考查了物体的浮沉条件，物体在液体中的浮沉是由物体完全浸没时浮力与重力的大小关系决定的。
物体的浮沉条件：上浮：F浮＞G，悬浮：F浮=G，下沉：F浮＜G；物体在液体中的浮沉最终是由物体完全浸没时浮力与重力的大小关系决定的，根据浮沉条件判断水饺在水中上浮和下沉的原因。
习题精练
一、选择题
1.（2019山东临沂）将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中，球静止时两烧杯液面相平，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A. 两小球所受浮力大小相等 C. 乙烧杯中小球排开的液体质量大 【答案】A
B. 乙烧杯中液体的密度大 D. 甲烧杯底部受到液体的压强小
【解析】A．因为物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一只小球在两杯中受到的浮力相等，都等于小球的重力，故A正确；
B．由图可知，小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知，ρ甲液＞ρ球，ρ乙液=ρ球．所以ρ甲液＞ρ乙液，故B错误；
C． 由于两球漂浮或悬浮，排开液体的重力等于球的重力，则小球排开的液体质量等于球的质量，故C错误；D．由于两杯中液面相平，所以根据p=ρ液gh可知，烧杯底受到液体的压强：p甲液＞p乙液．故D错误。 2．（2019山东泰安）如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同容器，分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体，将两个相同的小球分别放在两容器中，小球静止时，两容器液面相平，两个小球受到的浮力分别为F1、