物體在浮沉條件及應(yīng)用 【高效備課精研+知識精講提升】 中考物理一輪復(fù)習(xí) 課件（通用版）

物體在浮沉條件及應(yīng)用（復(fù)習(xí)課）

阿基米德在物理學(xué)方面的貢獻主要有兩項：其一是關(guān)于浮力問題；其二是關(guān)于杠桿問題?！敖o我一個支點，我可以撬動地球。”物體浸沒在水中后，其運動狀態(tài)有幾種可能？思考：懸浮上浮下沉F浮GF浮GF浮GF浮G漂浮下沉到底F浮GF支F?。?/p>

G上浮：r液＞

r物

F浮=

G懸?。簉液

=r物

F浮＜

G下沉：r液＜r物浮力：F?。絩液gV排；重力：G＝r物g

V物；

V排=V物研究條件：實心物體浸沒在液體中，受重力和浮力。漂浮：

r液＞r物

根據(jù)浮沉條件進行比較物體的浮沉條件物體密度與液體密度間的關(guān)系懸浮上浮下沉F浮GF浮GF浮GF浮G漂浮漂浮和懸浮是狀態(tài)，下沉和上浮是過程

關(guān)于浮力，下列說法中正確的是（）。

A.上浮的物體一定比下沉的物體受到的浮力大

B.沉在容器底部的物體一定不受浮力

C.在水中上浮的物體在煤油中可能懸浮

D.沒入水中的物體在水中的位置越深受到的浮力越大C漂浮在水面上的輪船懸浮在水中的潛水艇由鋼鐵制成的船，為什么能漂浮在水面上？潛水艇如何實現(xiàn)上浮和下潛？沉浮條件的應(yīng)用根據(jù)阿基米德原理，怎樣解釋橡皮泥做成一條小船，能漂浮在水面并能承載重物？沉浮條件的應(yīng)用重力不變，但放入水中后排水體積變大，受到的浮力變大，所以會漂在水面上。1.工作原理：將鋼鐵制成空心的輪船，可以排開更多的水，漂浮在水面上。2.最大排水量（m排）：輪船滿載時排開水的質(zhì)量。3.輪船漂?。撼粮l件的應(yīng)用懸浮在水中的潛水艇潛水艇如何實現(xiàn)上浮和下潛？潛水艇的工作原理工作原理：浸沒后所受浮力不變，靠充水和排水來改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下潛。漂浮在水面上的潛艇潛水艇截面示意圖原理：在熱氣球和飛艇的氣囊里充入密度小于空氣的氣體（氦氣、熱空氣），實現(xiàn)上浮，然后通過放氣來控制體積變化實現(xiàn)下降。熱氣球和飛艇的工作原理密度計：（1）用途：一種可以直接測量液體密度的儀器。（2）工作原理：利用物體漂浮在液面上時浮力等于重力的原理制成的。（3）讀數(shù)方法：靜止時液面所對刻度乘以水的密度。（4）刻度特點：上小下大，刻度間隔不均勻。密度計

水

鹽水1.0g/cm31.1g/cm3原理狀態(tài)①輪船②潛水艇③氣球④密度計輪船做成________體排開的水更多，受到較大的浮力，能漂浮在水面上。潛水艇的沉浮靠改變_____________實現(xiàn)的。（在水艙充入水或排出水）。通過充入密度小于空氣的氣體（氫氣、氦氣、熱空氣等），使氣球受到的浮力__________自身的重力而升空。密度計在液體中漂浮，浮力等于重力，F(xiàn)浮=G且不變。在密度不同的液體里，它浸入液體的體積________。漂浮懸浮或漂浮懸浮或上浮漂浮“空心”自身重力大于不同

質(zhì)量相等的實心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的浮力

鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中靜止時，則鐵球受的浮力

鋁球受的浮力（選填“＞”、“＜”、“=”）

同一支密度計測定不同液體的密度，下列敘述正確的是（）

A密度計漂浮的越高，所受的浮力越大

B密度計漂浮在不同液體中，所受的浮力都相等

C密度計排液體積越大，液體密度越大

D密度計漂浮的越高，液體密度越大BD＜＝例2

一艘輪船從海里駛?cè)牒永?，它受到的重力大?/p>

，它受到的浮力

；它排開水的體積

。（填變大，變小或不變）【解析】

輪船浮在海面上，F(xiàn)浮

=G；它駛?cè)牒永镆哺≡诤用嫔希篎′浮=G?！逩不變，∴F浮不變：

F浮

=F′浮

ρ海水

g

V排=ρ海水

g

V′排，∵ρ海水>ρ海水

，∴V排>V′排不變不變變小例3

重為15

N的物體，浸沒于裝滿水的容器中后，溢出了5×10-4m3的水。則此物體是（）

A．浮在水面上B．沉到水底

C．懸浮在水中D．以上幾種情況都有可能【解析】

根據(jù)阿基米德原理

F浮

=ρ水

gV排

=1.0

×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3

=4.9N<15N

∵F浮<G

∴物體下沉BAB例4

如圖所示，A、B兩物體靜止在水中（）。

A．兩物體受到的浮力一定相等

B．兩物體受到的浮力不等，A物體受到的浮力大

C．兩物體的密度不等，B物體的密度大

D．兩物體的重力不等，B物體的重力大【解析】A物體漂浮，B物體懸浮。

∵不知GA與GB的關(guān)系，∴不能根據(jù)F浮=G

比較浮力的大小。又∵不知VA排與VB排的關(guān)系，

∴不能根據(jù)F浮

=ρ水

gV排比較浮力的大小。AB例4

如圖所示，A、B兩物體靜止在水中（）

A．兩物體受到的浮力一定相等

B．兩物體受到的浮力不等，A物體受到的浮力大

C．兩物體的密度不等，B物體的密度大

D．兩物體的重力不等，B物體的重力大【解析】A漂浮：ρA<ρ水

；B懸浮：ρB＝ρ水

∴

ρB＝ρ水>ρA

，

ρB>ρA。C例5

一冰塊漂浮在水面上，當(dāng)冰完全熔化后，容器中的水面將如何變化？當(dāng)冰化成水后，質(zhì)量不變，所以，m水=m冰

冰排開水的體積等于冰化成水的體積

∴液面高度不變【解析】冰漂浮在水面上，F(xiàn)浮=G冰當(dāng)冰放入鹽水中時，冰熔化后，液面如何變化？∵

ρ水<ρ鹽水，∴V排>

V鹽水冰排開鹽水的體積小于冰化成水的體積∴液面上升【解析】冰漂浮在鹽水中，F(xiàn)浮

=G【例題7】小明看到清淤作業(yè)人員正在將水塘底部的淤泥搬運到船上。他想：水面高度會變化嗎?于是進行了探究：首先，將石塊a和不吸水的木塊b置于裝有水的燒杯中，如圖所示；然后，將石塊a從水中拿出并輕輕放在木塊b上，它們處于漂浮狀態(tài)，則水面高度將（）A．下降 B．上升 C．不變 D．無法判斷B

【例題8】我國的航母正按計劃進行各項科研試驗和訓(xùn)練。如圖所示是中國航母“瓦良格”號訓(xùn)練時的圖片，當(dāng)飛機飛回航母后（）A．航母將浮起一些，所受浮力減小 B．航母將下沉一些，所受浮力增大C．航母將下沉一些，所受浮力減小 D．航母始終漂浮，所受浮力不變B

【例題9】如圖所示，用同一支密度計分別測量甲、乙兩種液體的密度，下列說法正確的是（）A．密度計在乙液體中所受的浮力大B．乙液體的密度大于甲液體的密度C．密度計上的刻度值上大下小D．密度計在甲、乙兩種液體中所受的浮力相等D

考點梳理（一）物體的沉浮條件及判斷上浮下沉漂浮懸浮沉底F浮_____G物F浮_____G物F浮______G物F浮_____G物F浮+F支_____G物ρ液_______ρ物ρ液_________ρ物ρ液______ρ物ρ液_____ρ物ρ液______ρ物

物體的運動狀態(tài)改變，受到的是非平衡力

可以停留在

液體任何深處

是“上浮”的最終狀態(tài)

是“下沉”的最終狀態(tài)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受平衡力判斷物體沉浮的方法：方法一，比較物體浸沒時所受的浮力與重力的大?。环椒ǘ?，比較物體的平均密度與液體密度的大小。><===><>=<考點梳理（二）浮力的應(yīng)用輪船原理當(dāng)物體的密度大于液體的密度時，利用把物體做成__的辦法增大可以利用的浮力，使其漂浮在液體的表面。排水量輪船按照設(shè)計要求滿載貨物時排開水的__________。潛水艇浸沒在水中的潛水艇排開水的體積________，潛水艇受到的浮力_________，潛水艇是依靠改變_____________實現(xiàn)上浮和下沉。氣球和飛艇充入比空氣密度__的氣體來工作。密度計原理根據(jù)物體

時，受到的浮力

重力，來測定液體密度的儀器。特點浸入液體的體積越小，說明液體的密度越__。故刻度線自下而上逐漸減小。空心質(zhì)量不變不變自身的重力小漂浮等于大【例1】(2017?蘇州)小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個“浮沉子”(如圖)。他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶內(nèi)的水面上，礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封，用力擠壓礦泉水瓶側(cè)面時“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列說法錯誤的是()A．“浮沉子”下沉?xí)r，所受重力大于它受到的浮力B．無論怎樣擠壓礦泉水瓶側(cè)面，“浮沉子”不可能懸浮在水中C．“浮沉子”上浮時，小瓶內(nèi)的壓縮空氣會將內(nèi)部的水壓出D．潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同【點撥】物體所受重力大于浮力，物體下沉；物體所受浮力等于重力，物體漂浮或懸浮；物體所受重力小于浮力，物體上浮。擠壓礦泉水瓶，瓶子體積減小，瓶內(nèi)氣壓增大，使小玻璃瓶中進入一些水，重力增大，大于浮力時，＂浮沉子＂下沉；松手后，瓶內(nèi)氣壓減小，玻璃瓶里被壓縮的空氣將玻璃瓶內(nèi)的水?dāng)D壓出來，重力減小，小于浮力時，“浮沉子＂上浮?？碱}賞析【方法歸納】先分析瓶內(nèi)氣壓的變化使小玻璃瓶中水的重力發(fā)生變化，再結(jié)合浮力與重力的大小關(guān)系解題。B

考題賞析【例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ρ1、ρ2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F1

F2；兩液體的密度ρ1___________ρ2；兩液體對容器底的壓強P1

P2。（選填“＞”“=”“＜”）

【點撥】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；又根據(jù)F浮=ρ液V排g，所受到的浮力相等，V排甲＜V排乙，所以ρ甲＞ρ乙；根據(jù)壓強p=ρgh可知，h相同，且ρ甲＞ρ乙；所以p甲＞p乙?！痉椒w納】由密度計都漂浮在液體面上，根據(jù)漂浮條件比較受浮力大?。恢栏×Υ笮￡P(guān)系，再利用阿基米德原理，比較液體密度的大??；根據(jù)液體壓強的知識分析判斷。【答案】

=；＞；＞。=＞＞

考題賞析【例3】如圖所示，燒杯中裝有某種液體，A為圓柱形木塊，用外力F緩慢將A壓入其中，h表示木塊的下表面到液面的距離，下列關(guān)于木塊所受浮力F浮和h的關(guān)系圖像正確的是（

）

【點撥】根據(jù)阿基米德原理，物體在液體中受到的浮力為F浮＝ρ液gV排，其中V為物體排出的液體的體積，即為A浸入液體的體積。在A沒有完全浸沒入液體中時，設(shè)A的底面積為S，有：V＝Sh，故F?。溅岩篻V排成正比，之后木塊A完全浸沒入液體中，V不再改變，故F浮也不變，故C正確。【答案】CC

【方法歸納】圖像題要把握斜率的物理意義（圖C中是F浮與h成正比），結(jié)合計算，從而得出F浮和h的關(guān)系圖像。

考題賞析【例4】（2017?營口）某潛水艇總質(zhì)量為2.7×103t，體積為3×103m3，當(dāng)它浮在海面上時，受到的浮力是____________N，當(dāng)它需要潛入海水中時，它至少要向水艙充入________m3的海水，潛水艇潛入海中一定深度時，儀表顯示海水的壓強為2×106Pa，此時它在海水中的深度為_________m。（海水密度按1.0×103kg/m3計算，g=10N/kg）【點拔】（1）當(dāng)潛水艇漂浮在海面上時，它受到的浮力：F浮=G潛水艇=mg=2.7×103×103kg×10N/kg=2.7×107N；（2）潛水艇潛入水中時受到的浮力：F浮′=ρ水gV排=ρ水gV潛水艇=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N；要使?jié)撍聺?，G潛水艇+G水≥F浮′，所以至少要向水艙充入海水的重力：G水=F浮′﹣G潛水艇=3×107N﹣2.7×107N=3×106N，至少要向水艙充入海水的體積：V水=G水/ρ水g=3×106N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=300m3（3）根據(jù)p=ρgh可得，此時它在海水中的深度為：

h=p/ρ水g=2×106N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=200m2.7×107300200考題賞析【例4】（2017?營口）某潛水艇總質(zhì)量為2.7×103t，體積為3×103m3，當(dāng)它浮