1、第3節(jié) 物體的浮沉條件及應(yīng)用一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道物體的浮沉條件。2.知道浮力的應(yīng)用。3.通過觀察、分析、了解輪船是怎樣浮在水面的?！绢A(yù)習(xí)提示】1.浮沉條件。 2.潛水艇。 3.飛艇（飛船。） 4.密度計。學(xué)習(xí)的重點是知道物體的浮沉條件。學(xué)習(xí)的難點是物體的浮沉條件的應(yīng)用。二、知識點解讀知識點一：物體的浮沉條件1.物體上浮、下沉是運動過程，此時物體受非平衡力作用。下沉的結(jié)果是沉到液體底部，上浮的結(jié)果是浮出液面，最后漂浮在液面。如表：浮力與物重的關(guān)系液體密度與物體密度物體運動狀態(tài)液物物體上浮液物F浮=G物液=物F浮G物液物（3）物體下表面與容器底緊密接觸，沉底：F浮=0N知識點二：物體的浮沉條件的應(yīng)

2、用（1） 輪船：原理：把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船，使它排開水的體積增大，從而來增大它所受的浮力，故輪船能漂浮在水面上。排水量：輪船滿載時排開的水的質(zhì)量。（2） 潛水艇：原理：潛水艇體積一定，靠水艙充水、排水來改變重力，使重力小于、大于或等于浮力來實現(xiàn)上浮、下潛或懸浮的。（3） 氣球和氣艇：原理：氣球和飛艇體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體（氫氣、氨氣、熱空氣）。三、深化理解知識點的例題及其解析【例題1】小關(guān)與同學(xué)們?nèi)ビ斡X桂林兩江四湖，登上游船后，船會下沉一些，那么（）A船的重力將減小B水對船的浮力將減小C水對船的浮力將增大D水對船的浮力將保持不變答案：C【例題2】如圖所示，一段粗細(xì)、質(zhì)量均勻的蠟

3、塊，重為G1，長為L，與一重為G2的鐵塊通過輕質(zhì)細(xì)繩相連，整立漂浮在水面上，露出水面的長度為L0，則蠟塊和鐵塊所受水的浮力F浮= ，若多次截掉蠟塊露出水面的部分，直到蠟塊上表面與水面恰好相平，此時蠟塊在水中的長度L1 。（結(jié)果用G1、G2、水、蠟、L、L0來表示）答案：G1+G2；LL0。（1）蠟塊與鐵塊通過輕質(zhì)細(xì)繩相連，整立漂浮在水面上時，根據(jù)漂浮條件可知：F浮=G1+G2；（2）當(dāng)蠟塊漂浮時，根據(jù)阿基米德原理可得：V排=；根據(jù)G=mg=Vg可得蠟塊體積：V1=，由于露出水面的長度為L0，則蠟塊漂浮時浸在水里的體積為：V蠟浸=V1=，鐵塊的體積：V2=V排V蠟浸=；當(dāng)蠟塊上表面與水面恰好相平

4、，即懸浮時，V排=V1+V2）=+；則：F浮=G蠟剩+G2，即：水g（+）=G1+G2，所以，L1=LL0。四、本節(jié)課的課時作業(yè)（含答案與解析）第3節(jié) 物體的浮沉條件及應(yīng)用課外同步課時作業(yè)一、選擇題1將小鐵塊和小木塊放入一盆水中結(jié)果發(fā)現(xiàn)木塊浮在水面上，鐵塊沉入水底，就此現(xiàn)象，下列分析正確的是（）A木塊受到浮力，鐵塊不受浮力B鐵塊沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力C木塊受到的浮力一定大于鐵塊所受的浮力D木塊浮在水面上，所受浮力大于自身的重力2用一個玻璃瓶裝上寫有你心愿的紙片，然后蓋上蓋子并密封，投入江中，就能漂浮在水面上，成為“漂流瓶”如果漂流瓶從長江漂入大海，漂流瓶所受到的浮力及它露出水面的

5、體積變化情況是（海水密度大于河水密度）（）A浮力變大，露出水面體積不變 B浮力不變，露出水面體積變大C浮力不變，露出水面體積變小 D浮力變小，露出水面體積變大3將質(zhì)量和體積都相同的三個球浸在A、B、C三種不同的液體中，靜止后的位置如圖所示，三球所受的浮力大小及液體密度滿足的關(guān)系是（）A三個球受到的浮力關(guān)系為F1=F2F3 B三個球受到的浮力關(guān)系為F1F2F3C三種液體的密度關(guān)系為ABC D三種液體的密度關(guān)系為AB=C4當(dāng)潛艇在完成一次水下巡航任務(wù)時，遇到海水密度突然變小的密度躍層，潛艇突然迅速下沉，發(fā)生了危險的“掉深”現(xiàn)象艇長命令立即向潛艇內(nèi)的水柜充氣，全艦官兵密切配合，3分鐘后潛艇“掉深”停

6、止，度過險情在此過程中，下列說法正確的是（）A潛艇遇到海水密度變小的海水躍層前后，所受到的浮力不變B潛艇因“掉深”而下沉?xí)r，浮力等于潛艇的重力C向潛艇中的水柜充氣是為了增大潛艇的浮力D向潛艇中的水柜充氣是為了排出水倉內(nèi)的海水減小潛艇的重力二、填空題1把重5N、密度為0.9103kg/m3的實心物體投入水中、當(dāng)物體靜止時，物體處于狀態(tài)（填“漂浮“、“懸浮”或“沉在水底“），物體所受的浮力是N（水的密度為1.0103kg/m3）2如圖，兩個完全相同的圓筒形容器，內(nèi)裝質(zhì)量相等，密度分別為1、2的液體，將同一密度計分別放入兩液體中，都浮在液面上，如甲所示，則密度計在兩液體中受到的浮力F1F2；兩液體的

7、密度12；兩液體對容器底的壓強P1P2（選填“”“=”“”）3潛水艇能潛入水下航行，進(jìn)行偵察和襲擊，是一種很重要的軍用艦艇潛水艇漂浮在水面時，其所受浮力與重力的大小關(guān)系為F浮G（填“”、“”或“=”）；當(dāng)潛水艇水艙充水時，潛水艇將 （選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”）4.小偉將質(zhì)量為120g，體積為1.2104m3的物塊浸沒水中，松手后物塊將 （上浮/下沉/懸?。?，最后物塊靜止時，其受到的浮力是 Ng取10N/kg5.在平靜的池水中漂浮有一個木球，木球的體積為4dm3，露出水面的體積為總體積的，那么木球受到的浮力為N木球的密度為kg/m3（g=l0N/kg）6.在一次抗洪救災(zāi)行動中，一名質(zhì)量為

8、60kg的武警戰(zhàn)士登上一艘自重為540kg的沖峰舟準(zhǔn)備搶險救災(zāi)，此時漂浮在水面上的沖鋒舟排開水的體積為m3，若滿載時排開水的體積為1.2m3，最多還能裝載質(zhì)量為kg的人和物資。（水=1.0103kg/m3）三、作圖題1.如圖所示，一燒杯靜止在斜面上，燒杯內(nèi)的水面上漂浮著一小球。請在圖中作出燒杯對斜面的壓力F壓和小球受到的浮力F浮的示意圖。四、實驗題1現(xiàn)有一形狀不規(guī)則的木塊，小明同學(xué)用圖甲、乙、丙所示的方法測出了木塊的密度，實驗步驟如下：（1）向容器內(nèi)倒入適量的水，水的體積記作V1（2）將木塊輕輕放入容器中，液面上升至V2；（3）用細(xì)針將木塊按壓，使 ，液面上升至V3請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出木塊密度

9、= 五、計算題1如圖所示，一密度均勻，質(zhì)量為6kg，底面積為600cm2、高為20cm的長方體木塊漂浮在靜止的水面上，g=10N/kg，求：（1）水對木塊產(chǎn)生的浮力大??；（2）木塊的密度；（3）木塊浸入水中的深度；（4）水在木塊下表面上產(chǎn)生的壓強大小2“蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主設(shè)計、自主集成研制、世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器?！膀札?zhí)枴斌w積約為30米3，空載時質(zhì)量約為22噸，最大荷載240千克。（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力為多大？（2）若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時下沉是采用注水方式實現(xiàn)的，則至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0103千克/米3，g取10牛/千克）第3節(jié) 物體

10、的浮沉條件及應(yīng)用課外同步課時作業(yè)答案與解析一、選擇題1.答案：B完全浸沒在液體中的物體若受到浮力大于重力，則上浮，最后漂浮在液面上若受到浮力等于重力，則懸浮若受到浮力小于重力，則下沉到液底將小鐵塊和小木塊放入一盆水中小鐵塊和小木塊都會受到水的浮力作用所以A說法錯誤鐵塊沉入水底，是因為鐵塊受到的浮力小于它的重力所以B說法正確木塊漂浮，所以木塊受到的浮力等于木塊的重力，但鐵塊的重力與木塊的重力大小不知，所以C、D說法錯誤2.答案：B又F浮=G排=液V排g，海水江水，所以排開海水的體積比排開江水的體積小，所以漂流瓶從長江漂入大海排開水的體積將變小，由于V=V排+V露所以漂流瓶從長江漂入大海露出水面的

11、體積將變大3.答案：A解析：1、2、3是三個完全相同的球，漂浮和懸浮時受到的浮力都等于重力，下沉?xí)r浮力小于重力即可判斷浮力的大小關(guān)系由于三個球的質(zhì)量和體積都相同，球的密度相同，則根據(jù)物體的浮沉條件即可判斷液體的密度的大?。?）由圖可知，球1漂浮，球2懸浮，所以兩球受到的浮力都等于各自的重力，而兩個小球是完全相同的，重力相等，所以，F(xiàn)1=F2=G因為球3下沉，所以F3G，故三個球受到的浮力關(guān)系為F1=F2F3故A正確，B錯誤（2）三個球的質(zhì)量和體積都相同，則球的密度相同；由于球1漂浮，則球A，球2懸浮，則球=B，球3下沉，則球C；所以，ABC故CD錯誤4.答案：D解析：潛水艇是靠改變自身的重力實

12、現(xiàn)浮沉的，海水中不同深度下海水的密度不同，根據(jù)阿基米德原理可知浮力有所變化，再根據(jù)潛水艇的下潛和上浮的原理判斷（1）“掉深”是由于潛艇遇到密度突然減小的海水，由于潛艇排開海水的體積不變，根據(jù)阿基米德原理可知，潛艇受到的浮力變小，小于潛艇的重力，則潛艇會突然急劇下沉的一種現(xiàn)象；故AB錯誤；（2）根據(jù)物體的浮沉條件可知，為了上浮，應(yīng)使重力小于浮力，所以應(yīng)迅速“打開應(yīng)急高壓氣閥門”，“向所有水柜供氣”是為了排出水倉中的水，使?jié)撏е亓p小，阻止?jié)撏鲁?；故C錯誤，D正確二、填空題1.答案：漂浮；5（2）物體浮在水面上，所以F浮=G物=5N2.答案：=；=解析：（1）由密度計都漂浮在液體面上，根據(jù)漂浮條

13、件比較受浮力大??；知道浮力大小關(guān)系再利用阿基米德原理根據(jù)排開液體的體積的大小比較液體密度的大小（2）據(jù)液體壓強的計算公式p=gh分析即可判斷。因為在兩種液體中，密度計漂浮，所以所受到的浮力F甲=F乙=G，相等；又據(jù)F浮=液V排g，所受到的浮力相等，V排甲V排乙，所以甲乙；兩個完全相同的圓筒形容器，內(nèi)裝質(zhì)量相等的液體，即甲乙兩容器內(nèi)液體對容器底的壓力相等，底面積也相等，由于此容器是規(guī)則形狀的，所以據(jù)p=可知，容器底部所受的液體壓強相等3.答案：=；下沉解析：（1）當(dāng)物體處于漂浮狀態(tài)時，其浮力等于自身的重力（2）潛水艇原來漂?。ǜ×Φ扔谧灾兀?，當(dāng)潛水艇水艙充水時，改變了自重，根據(jù)浮沉條件和阿基米德

14、原理即可解答潛水艇漂浮在水面時，其所受浮力與重力相等，即F浮=G；潛水艇漂浮在水面時，由于水艙充水潛水艇的重力變大，則浮力變大；由于排開的水的密度不變，則根據(jù)F=液gV排可知：排開水的體積變大，所以潛水艇將下沉4.答案：懸浮，1.2F浮=水gV排=1000kg/m310N/kg1.2104m3=1.2N物塊的質(zhì)量已知，m=120g=0.12kg其受到的重力G=mg=0.12kg10N/kg=1.2N因為G=F浮，所以松手后物塊會懸??；（2）當(dāng)物塊靜止時，懸浮，受到的浮力F浮=G=1.2N解題注意：本題考查了浮力和重力的計算、物體的浮沉條件，關(guān)鍵是對公式及公式變形的理解和應(yīng)用，利用好隱含條件物體

15、浸沒水中時V排=V5.答案：30；0.75103。解析：求出木球排開水的體積，利用F浮=gV排計算浮力；物體漂浮，浮力等于重力，利用G=mg求出木球的質(zhì)量，再利用=m/v計算木球的密度。（1）由題知，木球排開水的體積：V排=V浸=（1）V=4dm3=3dm3=3103m3，則木球受到的浮力：F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg3103m3=30N；（2）木球漂浮，則F浮=G=30N，故木球的質(zhì)量：m=3kg，木球的密度：=0.75103kg/m3。6.答案：0.6；600。V排=0.6m3；（2）沖鋒舟滿載時受到的浮力：=1.0103kg/m310N/kg1.2m3=12000N，設(shè)

16、人和物資的總重為G最大，則有G舟+G最大=；即：540kg10N/kg+G最大=12000N；解得：G最大=6600N；故m最大=660kg，所以最多還能裝載質(zhì)量為660kg60kg=600kg。三、作圖題1.答案：F壓2F浮2四、實驗題1.答案：木塊完全浸沒。解析：由圖乙可知，木塊處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，甲乙兩次容器內(nèi)液體的差值即排開液體的體積，根據(jù)密度公式和重力公式求出排開水的重力，根據(jù)阿基米德原理得出等式求出木塊的質(zhì)量，由甲丙可知木塊浸沒時排開水的體積即為木塊的體積，根據(jù)密度公式求出木塊的密度測量密度需要知道質(zhì)量和體積，故需要知道木塊體積，故需要補充：（3）用細(xì)針將木塊

17、按壓，使木塊完全浸沒，液面上升至V3由圖乙可知，木塊處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，F(xiàn)浮=G=mg，由甲乙可知，木塊排開水的體積：V排=V2V1，由=和G=mg可得，木塊排開水的體積：G排=m排g=水V排g=水（V2V1）g，由阿基米德原理可得：F浮=G排，即mg=水（V2V1）g，則木塊的質(zhì)量：m=水（V2V1），因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由甲丙可知，木塊的體積：V=V3V1，木塊的密度：=五、計算題1.答案：（1）水對木塊產(chǎn)生的浮力大小為60N；（2）木塊的密度為0.5103kg/m3；（3）木塊浸入水中的深度為0.1m；（4）水在木塊下表面上產(chǎn)生的壓強大小為1103Pa提示：（1）根據(jù)漂浮條件求水對木塊產(chǎn)生的浮力大?。?）根據(jù)=求出密度大??；（3）根據(jù)F浮=水gV排求出木塊排開水的體積，然后利用計算木塊浸人水中的深度（4）利用p=水gh計算水在木塊下表面上產(chǎn)生的壓強大小2.答案：（1）“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時受到的浮力為2.2105N；（2）若“