第十章浮力第3節物體的浮沉條件及應用人教版物理八年級下冊“蛟龍”號載人深潛器是我國首臺自主設計、自主集成研制的作業型深海載人潛水器，設計最大下潛深度為7000米，也是目前世界上下潛深度最深的作業型載人潛水器。“蛟龍”號采用常用的“深潛器無動力下潛上浮技術”，可實現下潛、懸浮和上浮。潛水器是如何實現下潛、懸浮和上浮的呢1.知道物體的浮沉是由物體所受重力和浮力決定的；會判斷物體的浮沉；能利用浮沉條件解釋一些簡單的現象。2.通過對輪船、潛水艇、氣球、飛艇的浮沉原理的學習，體驗科學、技術、社會的緊密聯系。浸沒在液體中的物體，受到兩個力：豎直向下的重力和豎直向上的浮力。根據物體所受浮力和重力大小的不同，物體的浮沉存在三種情況。F浮G上升F浮=GF浮G下沉懸浮完全浸入液體內的物體的受力分析上升到液面呈漂浮狀態，F浮逐漸減小到F浮=G下沉至容器底部，F浮不變，F浮+N支=G懸浮N支由于浸沒在液體中的物體，其排開液體的體積跟物體自身的體積相等，因此物體的浮沉情況也可以用物體的密度跟液體的密度大小來描述。根據F浮=液gV排G=物gV物（實心）F浮G上升F浮=GF浮G下沉懸浮液物液物液=物石塊不論多小，在水中總會下沉；冰塊不論多大，在水中總會漂著。石水冰水飽滿的種子在鹽水中下沉，干癟的種子則會漂浮在鹽水面上。利用鹽水選種就是把漂浮的干癟種子清除掉，保留下沉的飽滿種子。鹽水選種狀態條件條件浸沒F浮GF浮GF浮G實心下沉懸浮液物液物液物上浮物體的浮沉條件漂浮：F浮G質量相等的A、B、C三球，放于同一液體中靜止后如圖，可知密度最小的是_____球，受浮力最小的是________球。A、B、C為體積相同的實心球，放入盛有某種液體的容器中，從圖可知：______球的密度最大，______球所受的浮力最小。m相等，看狀態V相等，看V排密度比較，看狀態CACA浮力大小的比較早在殷商之前，我國古代人民對浮力就有深入的觀察，到殷商時已由制獨木船發展到用木板組成大的船體，這是我國最早的木船。蘆湖獨木舟周朝以后不僅在小河上能架設浮橋，在黃河、長江這樣的大河流上也多次架設過浮橋。浮橋我國古代對浮力的應用輪船的原理工作原理：將鋼鐵制做成空心的輪船，可以排開更多的水，使輪船漂浮在水面上。排水量（m排）：輪船滿載時排開水的質量：F浮=m排g=G船=m船gm船=m排（漂浮物的特點）輪船輪船總是漂浮在水面上，一艘輪船從河里駛向大海，它受到的重力大小_________（變大、變小、不變）；它受到的浮力大小____________（變大、變小、不變）；它排開水的體積________（變大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮些？__________。不變不變變小上浮潛水艇的原理潛水艇的工作過程工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛。潛水艇上升懸浮下沉魚鰾的大小變化能使魚在水中自由沉浮魚鰾V排F浮F浮_______G變大變大變大魚鰾V排F浮F浮_______G適中適中適中=魚鰾V排F浮F浮_______G變小變小變小利用密度比空氣密度小的氦氣、氫氣、熱空氣等氣體來工作的。氣球和飛艇利用如圖中的量筒和水，測量小酒杯的密度（指圖中小酒杯材料的密度）。實驗步驟如下：(1)向量筒中倒入適量的水，測出水的體積V1。（水的密度為0）(2)將小酒杯放入量筒中，讓其漂浮，讀出水面所對的刻度值V2。(3)將小酒杯浸沒在水中，讀出此時量筒中水面所對的刻度值V3。(4)小酒杯的質量m=______________。(5)小酒杯的體積V=______________。(6)小酒杯的密度為=__________________（用所測得的物理量和已知量來表示）。0（V2-V1）V3-V1利用漂浮條件測密度量杯小杯(1)向量杯中倒入適量的水，將小杯漂浮在水面，記下量杯的示數V1。(2)將石塊放入小杯中，記下量杯的示數V2。(3)將石塊從小杯中取出，放入量杯中的水中，記下量杯的示數V3。石塊的密度=用量杯測石塊密度例1（2019成都）將一枚重為0.5N的蛋放入一杯均勻鹽水中，靜止時如圖所示，然后向杯子里加入一些清水，則（）A雞蛋會下沉B雞蛋的重力增加C雞蛋所受浮力變大D雞蛋所受浮力為0.5NA懸浮F浮=G鹽水密度會減小例2（2019江西）“遠征號”潛水艇在南海執行任務根據任務的要求、潛水艇需要在不同深度處懸浮，若海水密度保持不變，則下列說法錯誤的是（）A潛水艇排開海水的體積相等B潛水艇所受的重力大小不相等C潛水艇所受的浮力大小相等D潛水艇所受的浮力與重力大小相等潛水艇在不同深度處懸浮，潛水艇處于浸沒狀態，排開水的體積與潛水艇的體積相等。B1.海權握，國則興。建設一支強大海軍是實現中國夢的有力保障，潛水艇是海軍的戰略重器。如圖所示是我國海軍某艦隊的“強國號”潛水艇在海水中懸浮、上浮、漂浮的訓練過程。下列對此潛水艇分析正確的是（）A懸浮和漂浮時受到的浮力相等B漂浮時排開的海水所受的重力最小C上浮過程中所受浮力逐漸變大D漂浮時潛水艇底部所受海水壓強最大B基礎鞏固題2.在遠洋輪船的船舷上，都漆著五條“吃水線”，又稱“載重線”，如圖所示。其中標有W的是北大西洋載重線，標有S的是印度洋載重線。當船從北大西洋駛向印度洋時，輪船受到的浮力以及北大西洋與印度洋的海水密度1和2的關系，有（）A浮力增大，12B浮力減小，12C浮力不變，12D浮力不變，12C基礎鞏固題3.將盛有適量水的燒杯置于水平桌面上。將一木塊浸沒到水中一定深度后撤去外力，木塊開始上浮，如圖所示，最后漂浮，且有五分之二體積露出水面。下列敘述中，錯誤的是（）A在露出水面之前，木塊所受浮力不變B在露出水面之前，木塊所受浮力大于木塊的重力C木塊在浸沒和漂浮兩種情況下，水對燒杯底的壓強相等D木塊的密度為0.6gcm3C基礎鞏固題4.兩個相同的圓柱形容器中分別裝有體積相等的甲、乙兩種液體，圖示是同一只雞蛋在兩種液體中靜止時的情景。圖中兩種液體的密度分別為甲和乙，雞蛋所受浮力分別為F甲和F乙，容器底部所受液體壓強分別為p甲和p乙，則它們的大小關系是：甲_____乙，F甲_____F乙，p甲_____p乙，以下三種方案：在雞蛋上開小孔，用注射器抽取雞蛋內蛋清，再用膠帶封好小孔；在雞蛋上開小孔塞入大頭針，用膠帶封好小孔；在容器中加入比原液體密度更大的液體。若想使雞蛋在乙液體中下沉，可行的方案有________（填序號）。=小明制作了一個可測量物體質量的裝置，如圖甲所示小筒與大筒均為圓柱形容器。小筒和托盤的總質量為200g，小筒底面積50cm2，高12cm，大筒中裝有適量的水，托盤上不放物體時，小筒和大筒上與水面相平的位置的刻度均為“0”，將小筒豎直壓入水中，當水面距小筒底10cm時，在小筒和大筒上與水面相平位置的刻度均為最大測量值，小筒和大筒的分度值相同。把被測物體放入托盤中，讀出小筒或大筒上與水面相平位置對應的刻度值，即為被測物體的質量。能力提升題（1）該裝置所能測量物體的最大質量為________g；（2）小筒上相鄰兩刻度線的間距比大筒上相鄰兩刻度線間的距離_______（選填“大”或“小”）；（3）他想利用此裝置測算出石塊的密度，操作如下，如圖乙所示，將石塊放入托盤中，讀出大筒上的示數為m1；如圖丙所示，將此石塊沉入水中，讀出大筒上的示數為m2，該石塊密度的表達式為石=_____________（水的密度用水表示）。300大