第十章浮力第3节物体的浮沉条件及应用人教版物理八年级下册“蛟龙”号载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米，也是目前世界上下潜深度最深的作业型载人潜水器。“蛟龙”号采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”，可实现下潜、悬浮和上浮。潜水器是如何实现下潜、悬浮和上浮的呢1.知道物体的浮沉是由物体所受重力和浮力决定的；会判断物体的浮沉；能利用浮沉条件解释一些简单的现象。2.通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理的学习，体验科学、技术、社会的紧密联系。浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据物体所受浮力和重力大小的不同，物体的浮沉存在三种情况。F浮G上升F浮=GF浮G下沉悬浮完全浸入液体内的物体的受力分析上升到液面呈漂浮状态，F浮逐渐减小到F浮=G下沉至容器底部，F浮不变，F浮+N支=G悬浮N支由于浸没在液体中的物体，其排开液体的体积跟物体自身的体积相等，因此物体的浮沉情况也可以用物体的密度跟液体的密度大小来描述。根据F浮=液gV排G=物gV物（实心）F浮G上升F浮=GF浮G下沉悬浮液物液物液=物石块不论多小，在水中总会下沉；冰块不论多大，在水中总会漂着。石水冰水饱满的种子在盐水中下沉，干瘪的种子则会漂浮在盐水面上。利用盐水选种就是把漂浮的干瘪种子清除掉，保留下沉的饱满种子。盐水选种状态条件条件浸没F浮GF浮GF浮G实心下沉悬浮液物液物液物上浮物体的浮沉条件漂浮：F浮G质量相等的A、B、C三球，放于同一液体中静止后如图，可知密度最小的是_____球，受浮力最小的是________球。A、B、C为体积相同的实心球，放入盛有某种液体的容器中，从图可知：______球的密度最大，______球所受的浮力最小。m相等，看状态V相等，看V排密度比较，看状态CACA浮力大小的比较早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。芦湖独木舟周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。浮桥我国古代对浮力的应用轮船的原理工作原理：将钢铁制做成空心的轮船，可以排开更多的水，使轮船漂浮在水面上。排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮=m排g=G船=m船gm船=m排（漂浮物的特点）轮船轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小_________（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小____________（变大、变小、不变）；它排开水的体积________（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？__________。不变不变变小上浮潜水艇的原理潜水艇的工作过程工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。潜水艇上升悬浮下沉鱼鳔的大小变化能使鱼在水中自由沉浮鱼鳔V排F浮F浮_______G变大变大变大鱼鳔V排F浮F浮_______G适中适中适中=鱼鳔V排F浮F浮_______G变小变小变小利用密度比空气密度小的氦气、氢气、热空气等气体来工作的。气球和飞艇利用如图中的量筒和水，测量小酒杯的密度（指图中小酒杯材料的密度）。实验步骤如下：(1)向量筒中倒入适量的水，测出水的体积V1。（水的密度为0）(2)将小酒杯放入量筒中，让其漂浮，读出水面所对的刻度值V2。(3)将小酒杯浸没在水中，读出此时量筒中水面所对的刻度值V3。(4)小酒杯的质量m=______________。(5)小酒杯的体积V=______________。(6)小酒杯的密度为=__________________（用所测得的物理量和已知量来表示）。0（V2-V1）V3-V1利用漂浮条件测密度量杯小杯(1)向量杯中倒入适量的水，将小杯漂浮在水面，记下量杯的示数V1。(2)将石块放入小杯中，记下量杯的示数V2。(3)将石块从小杯中取出，放入量杯中的水中，记下量杯的示数V3。石块的密度=用量杯测石块密度例1（2019成都）将一枚重为0.5N的蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图所示，然后向杯子里加入一些清水，则（）A鸡蛋会下沉B鸡蛋的重力增加C鸡蛋所受浮力变大D鸡蛋所受浮力为0.5NA悬浮F浮=G盐水密度会减小例2（2019江西）“远征号”潜水艇在南海执行任务根据任务的要求、潜水艇需要在不同深度处悬浮，若海水密度保持不变，则下列说法错误的是（）A潜水艇排开海水的体积相等B潜水艇所受的重力大小不相等C潜水艇所受的浮力大小相等D潜水艇所受的浮力与重力大小相等潜水艇在不同深度处悬浮，潜水艇处于浸没状态，排开水的体积与潜水艇的体积相等。B1.海权握，国则兴。建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是（）A悬浮和漂浮时受到的浮力相等B漂浮时排开的海水所受的重力最小C上浮过程中所受浮力逐渐变大D漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大B基础巩固题2.在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系，有（）A浮力增大，12B浮力减小，12C浮力不变，12D浮力不变，12C基础巩固题3.将盛有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是（）A在露出水面之前，木块所受浮力不变B在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力C木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等D木块的密度为0.6gcm3C基础巩固题4.两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体，图示是同一只鸡蛋在两种液体中静止时的情景。图中两种液体的密度分别为甲和乙，鸡蛋所受浮力分别为F甲和F乙，容器底部所受液体压强分别为p甲和p乙，则它们的大小关系是：甲_____乙，F甲_____F乙，p甲_____p乙，以下三种方案：在鸡蛋上开小孔，用注射器抽取鸡蛋内蛋清，再用胶带封好小孔；在鸡蛋上开小孔塞入大头针，用胶带封好小孔；在容器中加入比原液体密度更大的液体。若想使鸡蛋在乙液体中下沉，可行的方案有________（填序号）。=小明制作了一个可测量物体质量的装置，如图甲所示小筒与大筒均为圆柱形容器。小筒和托盘的总质量为200g，小筒底面积50cm2，高12cm，大筒中装有适量的水，托盘上不放物体时，小筒和大筒上与水面相平的位置的刻度均为“0”，将小筒竖直压入水中，当水面距小筒底10cm时，在小筒和大筒上与水面相平位置的刻度均为最大测量值，小筒和大筒的分度值相同。把被测物体放入托盘中，读出小筒或大筒上与水面相平位置对应的刻度值，即为被测物体的质量。能力提升题（1）该装置所能测量物体的最大质量为________g；（2）小筒上相邻两刻度线的间距比大筒上相邻两刻度线间的距离_______（选填“大”或“小”）；（3）他想利用此装置测算出石块的密度，操作如下，如图乙所示，将石块放入托盘中，读出大筒上的示数为m1；如图丙所示，将此石块沉入水中，读出大筒上的示数为m2，该石块密度的表达式为石=_____________（水的密度用水表示）。300大